Металлообработка
Чертежи деталей для обработки на станках с ЧПУ
Анализ чертежей деталей на технологичность при изготовлении на станках с ЧПУ
Опыт эксплуатации станков позволяет сформулировать основные требования к конструкции деталей, обеспечивающие высокую технологичность при обработке их на станках с ЧПУ. Эти требования должны быть либо учтены конструкторами на этапе создания чертежа изделий, либо могут быть согласованы при проектировании технологического процесса обработки.
Выполнение требований к повышению технологичности позволяет:
- сократить типоразмеры применяемого режущего инструмента (сокращение количества операций);
- применить более производительный (экономически выгодного) инструмента;
- применить стандартный инструмент;
- уменьшить количество переустановов детали и количество и стоимость приспособлений;
- повысить точность базирования, понизить степень коробления детали при обработке;
- повысить точность и производительность обработки;
- снизить объем последующей слесарной (станочной) ручной доработки;
- сократить затраты на расчет и подготовку УП.
Требования к конструкторско-технологической подготовке чертежей, изготавливаемых деталей на станках с ЧПУ включают:
- Требования обеспечения базирования
- Требования к унификации радиусов сопряжения элементов деталей
- Требование к конструкции сопрягаемых элементов детали
Требования обеспечения базирования
При обработке на станках с ЧПУ появляются некоторые дополнительные требования обеспечения базирования детали на столе станка. При обработке детали необходима точная ориентация ее относительно координатных осей станка с ЧПУ и исходной точки УП.
Поэтому при проектировании необходимо обеспечить возможность точного базирования детали на столе станка. Наиболее точное базирование достигается при применении двух базовых отверстий (Б.О.), выполненных с заданной точностью по диаметру в параллельно расположенных плоскостях.
Необходимо стремиться, чтобы Б.О. совмещались с конструктивными отверстиями или проемами облегчения. В симметричной детали, подлежащей двухсторонней обработке, хотя бы одно Б.О. должно совмещаться с осью симметрии для обеспечения обработки с двух сторон по одной УП.
Диаметр Б.О., размещаемых в детали, должен назначаться в соответствии с типовой оснасткой и из конструктивных условий и должен быть принят в зависимости от габаритов детали и условий сохранения прочности сечения по табл. 6.3.
Таблица 6.3. Размер базовых отверстий в зависимости от габарита детали
| Наибольший размер детали, мм | Наименьший диаметр Б.О., мм |
| До 100 | Более 4 |
| От 100 до 200 | Более 6 |
| От 200 до 600 | Более 10 |
| Свыше 600 | Более 18 |
Требования к унификации радиусов сопряжения элементов
При проектировании деталей, предназначенных для обработки на станке с ЧПУ, необходимо учитывать некоторые требования по унификации радиусов сопряжения элементов детали. Это имеет большое значение для сокращения типоразмеров применяемого при обработке детали режущего инструмента (рис. 6.7).
Сопряжение наружных и внутренних поверхностей обрабатываемых контуров (ячеек) деталей в плане следует производить максимально возможным для данного контура радиусом сопряжения в плане R (рис. 6.7, а). При этом следует учитывать соотношения между радиусом сопряжения R и высотой полки ребра Н обрабатываемого контура, обеспечивающие необходимую жесткость режущего инструмента и имеющие для различных материалов следующие величины:
- для деталей легких сплавов R ≥ (1/5–1/6) Н;
- для деталей из конструкционной стали R ≥ 1/3 H;
- для деталей из титановых, жаропрочных и нержавеющих сплавов R ≥ H (рис. 6.7, б).
Радиус сопряжения в плане R следует выбирать из следующего ряда, который составляется на основе нормативно-технической документации, устанавливающей параметры концевых фрез.
Rmin: 5; 6; 8; 10; 12; 15; 20; 25; 30; 40.
Сопряжение наружных и внутренних поверхностей следует задавать с минимальной разнотипностью радиусов в плане R (рис. 6.7, в).
Сопряжение стенок (полотна) с полками, ребрами и формирование радиусов подсечек (утолщений по стенкам, ребрам, полотну) необходимо производить единым для данного контура радиусом галтели r (рис. 6.7, г).
Радиус галтели r следует принимать наименьшим из приводимого ниже ряда предпочтительных размеров.
rmin: 0,5; 1; 1,5; 2; 3.
При назначении радиуса сопряжения R и радиуса галтели r должно выполняться соотношение между R и r, обеспечивающее наличие на торце инструмента (конца фрезы) максимально возможного активного диаметра Dа = 2(R − r) (рис. 6.7, д).
В случае R = r требуется применение концевых фрез со сферической формой торца.
Требование к конструкции сопрягаемых элементов детали
При проектировании деталей, получаемых давлением, необходимо предусматривать обработку по всем поверхностям, избегая в конструкции детали штамповочных уклонов и односторонней обработки поверхности (рис. 6.8, а).
Необходимо задавать рациональную геометрическую форму детали, обеспечивающую возможность минимального числа чистовых переходов, обработку одним инструментом, а также удобство при базировании и креплении заготовки (рис. 6.8, б).
При сопряжении ребра с ребром, полкой или другими элементами детали, образующими наклонную плоскость, необходимо в месте сопряжения предусмотреть площадку для прохода инструмента (рис. 6.8, в).
При наличии на полотне, стенке или полке детали бонок, бобышек и других выступающих элементов необходимо предусмотреть проход торца инструмента путем выбора расстояния а > 2R при изменении конструкции элемента (рис. 6.8. г).
Особое внимание следует уделять унификации однотипных элементов конструкции детали: колодцев, карманов, подсечек, полок, проемов обеспечения и т.п.
При проектировании детали для обработки на станке с ЧПУ наиболее полно должна быть отражена симметрия относительно вертикальной и горизонтальной осей симметрии, а также местная симметрия отдельных элементов детали, что дает сокращение трудоемкости программирования в 2–4 раза за счет неоднократного использования УП и ее составных частей (рис. 6.9. а).
Ребра усиления следует выполнять, по возможности, параллельными осям детали (рис. 6.9, б).
Конструкция детали должна обеспечить ее обработку с наименьшим количеством переустановов на станке. Наиболее технологичной является деталь с базовой плоскостью и двумя базовыми отверстиями (рис. 6.9, в). Менее технологичной является двусторонняя симметричная конструкция. Вследствие симметричности относительно оси деталь обрабатывается с двух сторон по одной и той же УП одним инструментом (рис. 6.9, г). Наименее технологичной является двусторонняя несимметричная конструкция детали (рис. 6.9, д).
С целью обеспечения полной обработки наклонной поверхности нормализованным инструментом необходимо предусматривать возможность образования площадки, нормальной к оси инструмента (рис. 6.9, е).
Рис. 6.7. Требования к унификации радиусов сопряжений элементов деталей
Рис. 6.8. Требования к конструкции сопрягаемых элементов
Рис. 6.9. Требования к конструкции элементов деталей
Если Вы хотите заказать наши услуги, звоните нам по телефону: +7 951 895 82 77 или пишите на эл. почту: sale@inmet16.ru, и наши менеджеры свяжутся с вами.
