Чертежи деталей для обработки 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

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

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.

R_min: 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.

r_min: 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.

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).

Наша компания производит обработку деталей на станках ЧПУ, в том числе и по чертежам заказчика, чтобы сделать заказ или получить информацию по интересующим вопросам, свяжитесь с менеджерами нашей компании по телефону +7 951 895 82 77, по электронной почте info@inmet16.ru или отправьте сообщение через форму обратной связи.