:Режущий инструмент

Ведение:Режущий инструмент является составной частью комплексной автоматизированной системы станка с ЧПУ. Тщательному выбору и подготовке инструмента для станков с ЧПУ должно уделяться особое внимание. Это связано с высокой стоимостью этого оборудования и необходимостью достижения максимальной производительности и более высокой точности обработки. Для обеспечения автоматического цикла работы станков требуется более высокая степень надежности работы инструмента.Современное металлорежущее оборудование обеспечивает требуемую экономическую эффективность при условии использования прогрессивного инструмента.Режущий инструмент для станков с ЧПУ должен удовлетворять следующим требованиям:Оснащенность сменными пластинами из режущих материалов современных марок;Применение унифицированных вставок и насадок для создания переналаживаемого комбинированного инструмента;Универсальность применения для типовых обрабатываемых поверхностей различных деталей на разных моделях станков;Надежность и длительный срок службы;Обеспечение высоких и стабильных режущих характеристик;Удовлетворительное формирование и отвод стружки;Обеспечение заданных условий по точности обработки;Универсальность применения для типовых обрабатываемых поверхностей различных деталей на разных моделях станков;Быстросменность при переналадке на другую обрабатываемую деталь или замене затупившегося инструмента;Удобство обслуживания и эксплуатации.Следует учесть, что эффективное применение станков с ЧПУ может быть достигнуто лишь при использовании режущего инструмента, отвечающего повышенным требованиям по стойкости и надежности, жесткости и другим показателям. В противном случае нельзя обеспечить стабильности размеров и высокого качества работы по установленной программе. Если, например, резец будет быстро изнашиваться и его понадобиться часто подвергать подналадке, эффект автоматизации, связанный с применением программного управления, значительно снизиться, а то и вовсе будет сведен к нулю. Также, если развертка не обладает достаточной жесткостью, обеспечить высокую точность позиционирования при использовании развертки невозможно.Исходные данные:Станок-многоцелевой обрабатывающий центрХарактеристики станка:Размеры рабочей поверхности плиты-спутника (длина х ширина) 500х500;Максимальный диаметр растачиваемого отверстия 125мм;Максимальный диаметр сверления 40 мм;Вместимость магазина - 30 инструментов;Пределы частот вращения - 15000 об/мин;Пределы рабочих подач - 1-2000 мм/мин;Пределы быстрых перемещений - до 10 000 мм/мин;Устройство ЧПУ – комбинированное.Исходные технологические данные приведены на рисунке 1 и в таблице1.Рисунок 1 - Исходные данныеТаблица 1 – Исходные данные№ вар.Тип участка деталиРазмеры участка корпусной детали, ммl1l2l3l4l5l6l7l8l9l10h1h2h3h4h5h62032503538683617-5047423035106616№ вар.Размеры участка корпусной детали, ммПt, ммRa, мкмОбрабатываемыйматериалКоническое соединениешпиндель - ИБd1d2d3d4fМаркаНВТипРазмер20273132331,52,50,63СЧ20180HSK631 Проектирование инструментальной наладки для обработки участка детали на многоцелевом станкеСтруктура технологической операцииОбработка участка детали на станках включается типовые технологические переходы (ТП), выполняемые в рекомендуемой последовательности (таблица 1, рисунок 1);-ТП1 – Фрезерование торцевой плоскости торцевой фрезой;-ТП2 – Фрезерование уступа торцово-цилиндрической фрезой;-ТП3 – Фрезерование паза дисковой фрезой;-ТП4- Сверление отверстия предварительным сверлом;-ТП5 – Черновое растачивание отверстия расточной головкой;-ТП6 – Фрезерование фаски на наружном торце отверстия концевой фасочной фрезой;-ТП7 – Фрезерование кольцевой канавки в отверстии концевой фасочной фрезой;-ТП8 – Чистовое растачивание отверстия или участка отверстия чистовой расточной головкой.Все ТП выполняются при правом расположении шпинделя без поворота стола металлорежущего станка инструментом, устанавливаемым последовательно в шпиндель с хвостовиком NSK 63. Основной и вспомогательный инструмент выбираем по каталогу www.sandvic-coromant.ru [1].Минимальные осевые и радиальные зазоры между элементами ИБ и необрабатываемыми поверхностями детали при резании Δ ≥ 4-8 мм1.2 Проектирование инструментальной наладки для обработки участка детали на станке1.2.1 Проектирование инструментального блока на ТП1Выбираем торцовую фрезу конструкции CoroMill® 490Общее и многопроходное фрезерование уступовТорцевое фрезерованиеОбработка кромокПлунжерное фрезерованиеФрезерование пазовОт черновой до чистовой обработкиРисунок 1.1.2 – Фреза 490-080J25.4-08HДиаметр рабочей части DО1 80мм;шаг и число зубьев ZО1 10;Максимальная глубина резания t 5,5 мм;Высоты фрезы Н1 50 мм;Максимальная частота вращения nmax 19400 1/min;Масса 1,107 кг.Для фрезы выбираем пластину 490R-08T308M-KH 3220 Рисунок 1.1.3 - Пластина 490R-08T308M-KH 3220Ширина пластины I 17мм;Длина кромки (BS) 1,2;Диаметр вписанной окружности (IC) 8,5мм;Толщина пластины (S)3,3 мм;Радиус при вершине (RE) 0,8;Эффективная длина режущей кромки (LE)5,6 мм.Используем переходник от Coromant Capto® к креплению на оправке C5-A391.05C-25 025MРисунок 1.1.4 Оправка A391.05C-25 025M.Максимальная частота вращения 17 000 об/мин.Используем переходник от HSK к Coromant Capto® C5-390.419-63 090Рисунок 1.1.5 переходник C5-390.419-63 090Рисунок 1.1.6 ИБ для фрезерования торцовой плоскости торцовойФрезой.Режимы резания:Частота вращения шпинделя n=1050 (об/мин).Величину минутной подачи Sмин1 =2630 (мм/мин).Скорость резания V=264(м/мин).Подача на зуб Sz=0,25(мм).Мощность резания N=8,82(кв).1.2.2 Проектирование ИБ для фрезерования уступа торцово-цилиндрической фрезой на ТП 2Выбираем фрезу конструкции длиннокромочную фрезу для обработки прямоугольных уступов CoroMill® 390 R390-032C6-45MРисунок 1.2.1– Фреза CoroMill® 390 R390-032C6-45MДиаметр резания (D) 32 мм;Максимальная глубина резания (a) 45 мм;Длина (L) 82,5 мм;Диаметр соединения (d) 63 мм;Режущих элементов 15 шт.;Максимальная частота вращения (PRM) 21700 об/мин.Для фрезы выбираем режущую пластину CoroMill® 390 R390-11 T3 10M-KH 3330 Рисунок 1.2.2 – режущая пластина для фрезы CoroMill® 390 R390-11 T3 10M-KH 3330Ширина пластины (W1) 6,8Длина режущей кромки (BS) 1,02Радиус при вершине (RE) 1Толщина пластины (S) 3,59Фрезу будем устанавливать на переходник от HSK к Coromant Capto® C6-390.419-63 110Рисунок 1.2.3 переходник от HSK к Coromant Capto® C6-390.419-63 110Диаметр корпуса (D) 63 мм;Диаметр соединения (d) 63 мм;Длина (H) 110 мм;Режимы резания:Частота вращения шпинделя n=2910 (об/мин).Подача на оборот So=1130 (мм/мин)Скорость резания V=291(м/мин).Подача на зуб Sz=0,129(мм).Мощность резания N=21,1(кв).1.2.3 Проектирование ИБ для фрезерования паза дисковой трехсторонней фрезой на ТП3Выбираем дисковую регулируемая всесторонняя дисковая фреза CoroMill® 331 R331.32C-125Q32KM.Рисунок 1.3.1 Фреза CoroMill® 331 R331.32C-125Q32KMДиаметр резания (D) 125 мм;Длина рабочей части фрезы 26 мм;Максимальная глубина резания 25 мм;Диаметр соединения 32 мм;Режущих элементов 8 шт.;Максимальная частота вращения 12400 об/мин.Выбираем режущую пластину для трехсторонней дисковой фрезы CoroMill® 331 N331.1A-11 50 08M-KM3220Рисунок 1.3.2- пластина N331.1A-11 50 08M-KM3220Ширина пластины (w1) 11.5 мм;Длина режущей кромки (LE) 10,7мм;Длина кромки (BS) 1,2 мм;Толщина пластины (S) 4,95 мм;Используем переходник от Coromant Capto® к креплению на оправке C6-391.05-32 025MРисунок 1.3.3 переходникC6-391.05-32 025M;Диаметр соединения (DCON) 32/63 мм;Функциональная длина (LF) 25 мм;Используем переходник от HSK к Coromant Capto® C6-390.419-63 110 Рисунок 1.3.3 переходник C6-390.419-63 110Диаметр соединения (DCON) 63 мм;Функциональная длина (LF) 110 мм;Режимы резания:Частота вращения шпинделя n=764 (об/мин).Подача на оборот So=594 (мм/мин)Скорость резания V=300(м/мин).Подача на зуб Sz=0,195(мм).1.2.4. Проектирование ИБ для сверления отверстия сверлом с СРП на ТП4Для сверления d=27 выбираем сверло со сменными пластинами CoroDrill®880 880-D2700L32-03Рисунок 1.4.1 Сверло 880-D2700L32-03Диаметр резания (DС) 27мм;Общая длина (OAL)165 мм;Длина корпуса (LB1) 84 мм;Рабочая длина (LU)81 мм;Диаметр соединения (DCON) 32 мм;Функциональная длина (LF) 104,469 мм.Для сверла используем режущую пластину(периферийную) CoroDrill® 880 880-05 03 W08H-P-GR 4334Рисунок 1.4.2 - режущая пластина CoroDrill® 880880-05 03 Диаметр вписанной окружности (IC) 8,9 мм;Толщина пластины (S) 3 мм;Радиус при вершине (RE) 0,8 мм;Число режущих кромок (CEDC) 4.Так же используем режущую пластину (центральную) для сверла CoroDrill® 880 880-05 03 05H-C-LM 1044Диаметр вписанной окружности (IC) 8,4 мм;Радиус при вершине (RE) 0,5 мм;Толщина пластины (S) 3 мм;Число режущих кромок (CEDC) 4.Сверло устанавливаем на переходник от HSK к ISO 9766 392.41027-63 32 090BРисунок 1.4.4 Переходник 392.41027-63 32 090BИнтерфейс со стороны станка (ADINTMS) HSK -A -size 63Диаметр корпуса (BD1)52 мм;Диаметр соединения (DCON) 32/63 мм;Длина корпуса (LB1)64 мм;Максимальное частота вращения 20500об/мин.Режимы резания:Частота вращения шпинделя n=1780 (об/мин).Подача на оборот So=0,469 (мм)Скорость резания V=151(м/мин).Минутная подача Sm=834 (мм/мин).1.2.5. Проектирование ИБ для чернового растачивания отверстия ТП 5Принимаем расточную головку CoroBore® BR20 с двумя кромками для чернового растачивания BR20-36CC06F-C3. Рисунок 1.5.1 - расточная головка BR20-36CC06F-C3Диаметр резания (DC)28-36мм;Функциональная длина (LF) 83мм;Диаметр соединения (DCON) 32 мм;Число режущих элементов (CICT) 2.Используем режущую пластину CoroTurn® 107 для точения CCMT 06 02 08-KR 3225 . Рисунок 1.5.2 - режущая пластина CCMT 06 02 08-KR 3225 .Число режущих кромок (CEDC) 2;Эффективная длина режущей кромки (LE) 5,648 мм;Диаметр вписанной окружности (IC) 6,35 мм;Толщина пластины (S) 2,381 мм.Расточную головку устанавливаем на переходник на меньший размер соединения Coromant Capto® C5-391.02-32 060AРисунок 1.5.2- переходникC5-391.02-32 060AФункциональная длина (LF)60 мм;Диаметр соединения (DCON)32/50;Длина корпуса (LB1) 34,4.Используем переходник от HSK к Coromant Capto® C5-390.410-63 090CРисунок 1.5.3 - переходникC5-390.410-63 090CФункциональная длина (LF) 90 мм ;Диаметр соединения (DCON) 50/63 ммДлина корпуса (LB1)64 мм; Режимы резания:Частота вращения шпинделя n=1980 (об/мин).Подача на оборот So=0,38 (мм)Скорость резания V=192(м/мин).Минутная подача Sm=751 (мм/мин).1.2.6. Проектирование ИБ для фрезерования фаски на ТП6 , кольцевой канавки на ТП7 в отверстии сборной концевой фасочной фрезой. Принимаем фрезу для обработки фасок CoroMill® 495 495-012A16-4509LРисунок 1.6.1 - фреза CoroMill® 495 495-012A16-4509LДиаметр резания (DC1)12 мм;Функциональная длина (LF1)100 мм;Функциональная длина (LF2)90,8 мм;Max глубина резания (APMXPCF) 5,468 мм;Диаметр соединения (DCON) 16 мм; Режущих элементов 1 шт.Применяем переходник с HSK на патрон с термозажимом HA06-SH16Q-S-120Рисунок 1.6.2 – переходник HA06-SH16Q-S-120Диаметр соединения (DCON) 16/63 мм;Функциональная длина (LF) 120 мм;Длина закрепления (LSC) 39 мм;Диаметр корпуса (BD1) 27 мм;Диаметр корпуса (BD2) 34 мм;Диаметр корпуса (BD3) 63 мм;Используем режущую пластину CoroMill® 495 для фрезерования 495-09T3M-PM 1130Рисунок 1.6.3- пластина 495-09T3M-PM 1130Эффективная длина режущей кромки (LE)7,4 мм;Диаметр вписанной окружности (IC)9 мм;Толщина пластины (S) 3,51 мм;Радиус при вершине (RE) 0,8 мм.Режимы резания:Частота вращения шпинделя n=2355 (об/мин).Скорость резания V=210(м/мин).Минутная подача Sm=189 (мм/мин).1.2.7. Проектирование ИБ для чистового растачивания отверстия расточной головкой на ТП8 Используем чистовой расточный инструмент CoroBore® 825 825-36TC06-C3Рисунок 1.7.1 - расточный инструмент CoroBore® 825 825-36TC06-C3Min диаметр резания (DCN) 28 мм;Max диаметр резания (DCX) 36 мм;Функциональная длина (LF) 83 мм;Диаметр корпуса (BD1)25 мм;Диаметр соединения (DCON) 32 мм.Используем режущую пластину CoroTurn® 107 для точения TCMT 06 T1 04-KF 3225Рисунок 1.7.2 режущая пластина CoroTurn® 107 для точения TCMT 06 T1 04-KF 3225.Эффективная длина режущей кромки (LE) 6,22 мм;Число режущих кромок (CEDC) 3;Диаметр вписанной окружности (IC) 3,969 мм;Толщина пластины (S) 1,98 мм.Так же используем удлинитель Coromant Capto® C3-391.01-32 060AРисунок 1.7.3 – удлинитель Coromant Capto® C3-391.01-32 060AФункциональная длина (LF) 60 мм ;Диаметр соединения (DCON) 32 мм;Диаметр корпуса (BD1) 32 мм.А так же переходник от HSK к Coromant Capto® C3-390.410-63 075CРисунок 1.7.4 – переходник от HSK к Coromant Capto® C3-390.410-63 075CФункциональная длина (LF) 75 мм;Диаметр соединения (DCON) 32/63 мм;Длина корпуса (LB1) 49 мм.Режимы резания.Частота вращения шпинделя n=2490(об/мин).Скорость резания V=250(м/мин).Минутная подача Sm=199 (мм/мин).2.Список используемых источников1. www.sandvic-coromant.ru2. Материалы курсовой работы по дисциплине «Резание материалов и оптимизация режима резания» (в соответствии с вариантом индивидуального задания).