Анализ точности обработанной поверхности призмы из титанового сплава ВТ9 на станке-роботе и станке классической компоновки

На станках произведена обработка призмы. Обрабатываемый материал ВТ9. Целью экспериментальных обработок является определение точности относительных размеров квадратной пирамидки в разных осевых направлениях. Задача получить целые размеры непреследовалась.

Обработка заготовки велась на двух станках с одинаковыми технологическими параметрами. На рисунке 1 представлены рабочие зоны станков двух типов, (Рис. 1а) робот-станок с параллельной кинематикой, разработанной на кафедре АТП «УГАТУ» и станок модели 500 V /5 с традиционной компоновкой (Рис. 1б) [1].

а                                      б

Рисунок 1 – Рабочая зона станков: а – робот-станок с параллельной кинематикой с закрепленной в рабочей зоне заготовкой; б – станок модели 500V/5 с классической кинематикой с закрепленной в рабочей зоне заготовкой.

Технологические параметры обработки.

Обработка производилась концевой фрезой ( R 216.24-10050CCK22P 1620). Параметры фрезы (Рис. 2): максимальная глубина резания ( APMX ) 22 мм, число эффективных периферийных режущих кромок ( ZEFP ) 4, главный передний угол радиальный ( GAMF ) 10,5 градусов, диаметр резания ( DC ) 10 мм, радиус при вершине ( RE ) 1 мм, рабочая длина ( LU ) 42

мм, покрытие PVD TiAlN , угол подъема стружечной канавки ( FHA ) 50 градусов, главный передний угол осевой ( GAMP ) 13,5 градусов.

Рисунок 2 – Геометрические размеры фрезы

Схема обработки детали производилась по контуру, который представлен на рисунке 3 (в).

Обработка квадратной призмы производилась цилиндрической частью фрезы в плоскости XY . Режимы обработки: глубина резания 0,5 мм, ширина фрезерования 5 и 10 мм, подача на зуб 0,03 мм/зуб, скорости резания от 60 м/мин до 120 м/мин с шагом 20 м/мин.

Геометрическая точность обработки измерялась цифровым штангенциркулем ШЦЦ-I-150 0,001. Результаты измерений представлены на эскизах (рис. 4).

б

а

в

Рисунок 3 – Траектория движения инструмента: 1 – фреза; 2 – заготовка; а – ширина фрезерования 10 мм; б – ширина фрезерования 5 мм; в - схема обработки детали по контуру (изометрия)

б

а

Рисунок 4 – Точность обработки квадратных бобышек а – результат обработки на станке мод. 500V/5;

б – результат обработки на роботе-станке

[xx] - размеры при обработке с шириной фрезерования 10 мм.

Рассмотрим стандарт, распространяющий на гибкие производственные модули (ГПМ) и многоцелевые сверлильно-фрезернорасточные станки по ГОСТ 30027-93 [2].

Таблица 1 – Наименование проверок по ГОСТ 30027-93

Позиция нормы по ГОСТ 30027-93	Наименование проверки		Отклонения, мкм
			допусти мые	факти ческие
3	Геометрическая точность станка
3.18.2	Перемещение салазок и шпиндельной бабки в плоскости XOZ		16	20
3.18.3	Перемещение колонны и шпиндельной бабки в плоскости YOZ		16	25
3.16.1	Перемещение   салазок   в направлении	продольном	16	150
3.16.3	Перемещение   шпиндельной	бабки   в	16	18

вертикальном направлении

Из данной таблицы делаем вывод, что в процессе обработки заготовки из титанового сплава (ВТ9) выявлено следующее, что по всем показателям точности станков 500v/5 и станка-робота с параллельной кинематикой значения отклонений в пределах допустимых значений.

Выводы:

• 1.    Точность обработки уступа призмы на станке 500V/5 – при ширине фрезерования 10 мм – 0,02 мм, при ширине 5 мм – 0,02 мм.

• 2.    Точность обработки этой поверхности на роботе-станке при ширине фрезерования 10 мм – 0,07 мм, при ширине фрезерования 5 мм – 0,06 мм