Определение содержания операции.

Устанавливается последовательность обработки поверхностей и возможность совмещения переходов во времени (концентрация и дифференциация переходов). Выбор схемы построения операции зависит от конкретных условий выполнения операции (последовательная, парал­лельная или последовательно-параллельная работа инструментов, возможность одно- или многопозиционной обработки и т.п.) Наибольшую производительность обеспечивает многопозиционная многоинструментальная схема. Наибольшую точность и качество поверхностей обеспечивает одноинструментальная одноместная схема обработки. Формулируют выполнение операции по переходам.

Установление режимов резания [].

К основным факторам, определяющим режимы резания, относятся: обрабатываемость материала детали, материал применяемого режущего инструмента и его режущие свойства, износ режущего инструмента, а также геометрические параметры режущей части инструмента, требования к шероховатости и точности обрабатываемой поверхности. Режимы резания рассчитывают в определенной последовательности:

1. Определяется глубина резания.

2. Выбирается максимальная технологически допустимая подача в соответствии с требуемой шероховатостью обработанной поверхности. При обработке на токарных станках рекомендуемую технологически допустимую подачу необходимо проверить по прочности и жесткости резца; прочности и жесткости обрабатываемой детали; прочности механизма подачи станка; шероховатости обрабатываемой поверхности. При обработке на фрезерных станках рекомендуемую таблицами технологически допустимую подачу на зуб фрезы необходимо проверить по прочности механизма подачи станка, жесткости фрезерной оправки. При обработке на сверлильных станках рекомендуемую таблицами технологически допустимую подачу необходимо проверить по прочности сверла и прочности механизма подачи станка.

3. Определяется стойкость режущего инструмента, обеспечивающая наименьшую стоимость обработки и наибольшую норму выработки (по таблицам справочников).

4. Определяется скорость резания.

5. Определяется число оборотов шпинделя в минуту.

6. Расчитывается фактическая скорость резания по принятому числу оборотов.

7. Расчитывается усилие резания.

8. Определяется мощность, затрачиваемая на резание.

Нормирование операции [1,4].

При выполнении курсовой работы техническая норма времени определяется аналитическим расчетным путем.

Основное время То вычисляется на основании принятых режимов резания по формулам содержащимся в литературе по режимам резания [].

Нормативы на отдельные элементы вспомогательного времени, время на обслуживание рабочего места и время перерывов на личные надобности для серийного производства приведены в литературе [].

Выбор баз и разработка схем базирования детали на операциях.

Каждое приспособление должно обеспечивать выполнение всех функций, обусловленных операцией. Среди них главной является базирование заготовки. После базирования заготовку необходимо закрепить, чтобы она сохранила при обработке неподвижность относительно приспособления.

Базирование и закрепление – это два разных элемента установки заготовки. Они выполняются последовательно. Базирование нельзя заменить закреплением. Если из шести опорных точек отсутствует одна или несколько, то у заготовки остается одна или несколько степеней свободы. Это значит, что в направлении отсутствующих опорных точек положение заготовки не определено и заменить отсутствующие опорные точки закреплением с целью базирования нельзя.

Опорные элементы разделяются на основные и вспомогательные опоры. Кроме того, опоры бывают неподвижными, подвижными, плавающими и регулируемыми.

Основные опорные элементы характеризуются тем, что каждый из них реализует одну или несколько опорных точек для базирования заготовки. Будучи соответствующим образом размещенными в приспособлении, они образуют необходимую при выбранном способе базирования совокупность опорных точек. К основным опорам относятся: опорные штыри, пальцы, пластины, центры, призмы

Вспомогательные опорные элементы отличаются тем, что они подводятся к заготовке после того, как она получила необходимое базирование с помощью основных элементов. Такие опоры используются для увеличения числа точек контакта заготовки с приспособлением с целью повышения жесткости системы. К вспомогательным опорам относятся регулируемые и плавающие одиночные опоры, люнеты

Неподвижные опоры используют только в качестве основных. К ним относятся опорные штыри, пластины, призмы, центры.

Регулируемые опоры применяются в качестве основных и вспомогательных опор. Как основные они служат для установки заготовок необработанными поверхностями при больших изменениях припуска на механическую обработку, а также при выверке заготовок по разметочным рискам.

Плавающие опоры обычно применяют в качестве вспомогательных, но если заготовка имеет сложную форму и установить ее только на постоянные опоры трудно, то плавающие опоры можно применять в качестве основных.

В табл. 1.3 показано графическое обозначение опор в технологической документации.

Таблица 1.3 Графическое обозначение опор

Наименование опоры
	Спереди, сзади	Сверху	Снизу
Неподвижная
Подвижная
Плавающая
Регулируемая

При установке заготовки на опорные элементы необходимо правильно выбрать форму рабочей поверхности опоры в зависимости от вида базовой плоскости заготовки и метода ее обработки.

Для выполнения базирования заготовки плоской базой в приспособлении необходимо иметь три опорные точки, расположенные в одной заданной плоскости, но не на одной прямой. Это достигается с помощью различных сочетаний основных опорных элементов: трех опорных штырей, двух опорных пластин, плоскостью опорного элемента.

Базирование с помощью трех опорных штырей применяется в основном, когда плоская главная база заготовки не обработана. В данном случае используют штыри с насеченной и сферической головками. Для установки заготовок с обработанными базами используют штыри с плоской головкой.

Базирование с помощью двух опорных пластин – наиболее распространенный способ ориентирования заготовок с обработанным базами. Две опорные пластины реализуют три опорные точки, поэтому базирование на две пластины полностью отвечает требованиям теоретической механики.

Базирование на плоскость опорного элемента используется только для ориентирования чисто и точно обработанных баз. Примером такого базирования является установка заготовок на плоскость магнитной плиты.

Для базирования заготовок, имеющих основную базу в виде обработанной цилиндрической поверхности, используют широкие опорные призмы, самоцентрирующие патроны, оправки, центры, цанги, гидропластные патроны, конуса.

Для базирования необработанных цилиндрических баз используют узкие призмы, трехкулачковые патроны.

Для установки деталей типа тел вращения используются установочные устройства: центры, оправки и патроны.

Схемы базирования детали должны содержать эскизы детали и расположение опорных точек [].

Главной задачей расчета зажимных усилий при проектировании приспособления яв­ляется нахождение минимально необходимых усилий.

Факторами, ограничивающими максимальную величину зажимных усилий, могут быть: недопустимая величина повреждения базовых поверхностей и поверхностей зажима, упругие деформации обрабатываемой заготовки, нарушающие правильной обработанной по­верхности или повышение погрешности закрепления и установки заготовки.

Исходными данными для расчета усилий зажима являются силы резания, массовые силы, а также силы второстепенного характера. Учитывая, что массовые силы и силы второ­степенного характера в большинстве случаев малы по сравнению с усилиями резания, при составлении расчетных схем учитываются силы резания, а влияние остальных сил может быть компенсировано коэффициентом запаса.

Таким образом, при составлении расчетных схем к заготовке приложены силы реза­ния, реакции опор и искомые усилия. На этой схеме также отражаются базирование заготов­ки и точки приложения усилий закрепления.

На основе расчетных схем или по схемам, приводимым в таблицах данного руково­дства, находят формулы для расчета потребных зажимных усилий. Найденные по этим фор­мулам усилия закрепления заготовки используются для проектирования рабочих элементов и приводов зажимных устройств приспособлений.

При использовании универсальных приспособлений возникает задача выполнения по­верочного расчета. В этом случае по величине действующих усилий резания определяют достаточность создаваемых этим устройством усилий. Если это условие не выдерживается, то производят корректировку режимов обработки в сторону их уменьшения.

При расчете сил зажима необходимо учитывать упругую характеристику зажимного устройства. По этому признаку все зажимные устройства приспособлений делятся на две группы (1).

Зажимные устройства 1-ой группы характеризуются тем, что упругие отжатия в них прямо пропорциональны приложенным силам. К этим устройствам относятся зажимные ме­ханизмы самотормозящего типа (винтовые, клиновые, эксцентриковые и др.) независимо от характера привода (ручной, пневматический, гидравлический и т.п.)

К устройствам 2-ой группы относятся пневматические, гидравлические и пневмогид­равлические механизмы, непосредственно передающие усилия на заготовку, а также магнит­ные зажимные устройства. Если приложенная сила меньше, им созданная указанными выше устройствами, то никаких смещений в системе не происходит. Когда приложенная сила пре­высит противодействующую силу зажима, происходит скачкообразное перемещение на большую величину, и заготовка может быть вырвана из приспособления.

С учетом приведенной выше классификации зажимных устройств в таблицах и рас­четных формулах будет оговариваться группа, для которой эти формулы справедливы. Для зажимных устройств 1-ой группы должны быть учтены величины жесткости зажимных уст­ройств и установочных систем приспособлений.

Величины составляющих усилий резания, а также их взаимное расположение опреде­ляются в зависимости от характера выполняемой обработки по нормативам режимов резания или по расчетным формулам теории резания металлов. Таким образом, зная условия обра­ботки, всегда можно найти величины действующих сил резания.