Poprzedni wpis: Dźwignia #1 – proces technologiczny – półfabrykat.

Pierwsza operacja technologiczna procesu technologiczna części klasy dźwignia, która została opisana we wpisie Dźwignia – proces technologiczny #1 – półfabrykat jest zgodna z zapisami ramowych procesów technologicznych dla części klasy dźwignia. W pierwszej operacji, potocznie czasami określanej jak 10 należy obrobić powierzchnie czołowe otworów dźwigni. Jeżeli jest to możliwe to należy obrobić powierzchnie czołowe obustronnie. Przyjęta przeze mnie numeracja operacji technologicznych, co 10, była stosowana przez wiele lat. W czasach gdy jedyną dokumentacją technologiczną była dokumentacja w formie papierowej taki system numerowania sprawdzał się bardzo dobrze. Dodanie nowej operacji technologicznej nie powodowało konieczności wprowadzania zmian w całej dokumentacji (np. wprowadzano dokumentacją nr. 25 między 20 i 30). Na ilustracji 1 pokazano klasyczne metody obróbki powierzchni czołowych przy wykorzystaniu zarówno obrabiarek konwencjonalnych jak i CNC.

Ilustracja 1. a.) Obrabiane powierzchnie czołowe dźwigni są w jednej płaszczyźnie; b.) Powierzchnie czołowe dźwigni nie są w jednej płaszczyźnie – wymiar b – różnica między powierzchniami czołowymi.

Poniżej przedstawiono możliwości obróbki powierzchni czołowych wyróżnionych na ilustracji 1.a) przy powierzchniach czołowych w jednej płaszczyźnie:

• Każda z powierzchni może być frezowana niezależnie – dwa zabiegi w ramach jednej operacji technologicznej.
• W przypadku ilustracji 1.a.) możliwe jest frezowanie obu powierzchni w jednym zabiegu technologicznym, czyli w jednym przejściu narzędzia – zalecane!

W sytuacji kiedy powierzchnie czołowe nie znajdują się w jednej płaszczyźnie (ilustracja 1.b):

• Każda z powierzchni może być frezowana niezależnie – dwa zabiegi w ramach jednej operacji technologicznej.
• Obie powierzchnie czołowe można frezować jednocześnie zespołem frezów – jeden zabieg.

Za kluczowe uznaje się to, że dwie powierzchni czołowe dźwigni powinny być obrabiane w jednej operacji technologicznej ze względu na zachowanie ustalenia i zamocowania dźwigni jako przedmiotu obrabianego.

Operacja technologiczna nr 10

Na ilustracji 2 przedstawiono pierwszą operację technologiczną dla rozpatrywanego procesu technologicznego. Ze rysunkiem konstrukcyjnym oraz szkicem konstrukcyjnym możecie zapoznać się w poprzednim wpisie dotyczącym tego procesu technologicznego.

Ilustracja 2. Szkic technologiczny dla operacji 10 (pierwszej) w omawianym procesie technologicznym części klasy dźwignia.

Bazy obróbkowe

Wybór baz obróbkowych jest jednym z kluczowych zadań podczas opracowywania procesu technologicznego. Decyzje podjęte dla pierwszej operacji technologPrzedmiot został położony na powierzchni (baza stykowa główna) choć na tej powierzchni zgodnie z rysunkiem półfabrykatu są pochylenia kuźnicze ułatwiające wyjęcie odkuwki z matrycy. Jednak jest to powierzchnia duża, która pozostaje powierzchnią surową, czyli nieobrobioną. Uchwyt obróbkowy w ramach głównej stykowej bazy obróbkowej powinien posiadać rowek na ewentualne wypływki powstałe podczas kucia. W kolejnych operacjach technologicznych za główne bazy technologiczne należy wybierać powierzchnie już uprzednio obrobione.

Pomocnicza baza stykowa jako punkt oporowy odbiera wyłącznie jeden stopień swobody. Regulowana sprzężona podpora ustala przedmiot w określonym położeniu odbierając również jeden stopień swobody. Główna baza stykowa odbiera 3 stopnie swobody. W konsekwencji odebranych mamy 5 stopni swobody, a więc przedmiot obrabiany nie został przestalony.

Przebieg operacji technologicznej

Powierzchnie czołowe głównego i jedynego otworu, po obu stronach, naszej dźwigni obrabiane są w jednym przejściu zespołu frezów ustawionych na wymiar 36_-0,2. Parametry obróbkowe, które przedstawiono w tabeli 1 to typowe dane dla konwencjonalnej poziomej frezarki. Dobrane parametry mają zapewnić uzyskanie wymaganej dokładności geometrycznej oraz chropowatości powierzchni Ra 10. Średnica D to przyjęta średnica frezu.

Dobór parametrów obróbkowych

Przyjmując prędkość skrawania v_c=42 [m/min] to przy średnicy frezu Ø44 na podstawie klasycznego wzoru na prędkość skrawania uzyskamy prędkość obrotową frezu równą 304 [obr/min]. Trzeba jednak pamiętać, że w przypadku obrabiarek konwencjonalnych nie dysponujemy bezstopniową zmianą prędkości obrotowej napędu głównego. Dostępne prędkości obrotowe są zgodne z szeregiem Renarda R20 [3] – (PN-62/M-03150 Prędkości obrotowe wrzecion obrabiarek). Mając wyznaczoną ze wzoru prędkość obrotową porównujemy ją z szeregiem R20 i rzadko kiedy będzie zgodna z dostępnymi prędkościami. Zasada doboru prędkości obrotowej polega na wyborze najbliższej dostępnej prędkość obrotowej z R20 lecz niższej. W naszym przypadku tą prędkością będzie n_R20=300 [obr/min]. Ponownie należy wówczas przeliczyć prędkość skrawania – v_c=41,45 [m/min]. Długość l to przyjęta długość przesuwu zespołu frezów z parametrami obróbkowymi.

W tabeli drugiej przedstawiono współczesne parametry obróbkowe dla obróbki płaszczyzny i krawędzi dla uniwersalnego centrum obróbkowego na podstawie Sandvik Coromant. Samo ustalenie przedmiotu obrabianego byłoby zapewne inne ze względu na specyfikę obróbki na frezarskim centrum obróbkowym (nie stosuje się zespołów frezów). Zaproponowane narzędzie to głowica frezarska CoroMill 490 z 6 ostrzami – płytki skrawające 490R-08T316M-PH 4330. Trwałość narzędzia umożliwia obróbkę 332 przedmiotów czyli 664 takich powierzchni.

W kolejnej, drugiej (20), operacji technologicznej obróbce poddawany jest otwór główny.

Źródła

1. Feld M.,  Podstawy projektowania procesów technologicznych typowych części maszyn, WNT 2000
2. Wiedza i konsultacje – dr inż. Maciej Horczyczak – ZAiOS ITW WIP PW
3. Paderewski K., Obrabiarki, WSiP 1993
4. Sandvik Coromant – Tool Guide