Конструкторско-технологическая подготовка мелкосерийного производства шестерни на специализированном участке

Z_3-4=90 - 89,250=

=0,750

Z_6-7

0,760

[Z_6-7] = B₀₇₀ - - B₁₀₀ - A₀₇₀ + + A₀₉₀

B_070min = B_{100 max} + A_{070 max} -

- A_{090 min} + Z_{6-7 min} = 6,420+90 -

- 89,163 + 0,760 = 8,017

B_070max =8,017 + 0,090 = 8,107

0,090

B₀₇₀=8,200h11()

Z_6-7=8,200 - 6,420 --90+89,250=

=1,030

Z_22-23

0,840

[Z_22-23] = G₀₇₀ - - G₁₀₀ -A₀₉₀ + + A₁₀₀

G_{070 max}=G_{100 min} +A_{090 min} -

- A_{100 max} + Z_{22-23 min} = 21,800 +

+ 89,163 - 89,110 + 0,840=22,693

G_{070 min} = 22,693 - 0,130 = 22,563

0,130

G₀₇₀=22,500H11()

Z_22-23=22,600 - 22 - -89,250+89,110==0,360

Z_26-27

0,780

[Z_26-27] = F₀₇₀ - - F₁₀₀ -A₀₉₀ + + A₁₀₀

F_{070 min} = F_{100 max} + A_{090 max} -

- A_{100 min} + Z_{26-27 min} = 8+ 89,250 -

- 89,056 + 0,780 = 8,974

F_{070 max} =8,974 + 0,090 = 9,064

0,090

F₀₇₀=9,100h11()

Z_26-27=9,300 - 8_-0,200 -

- 89,250+89,110=

=0,960

Z_19-20

1,040

[Z_19-20] = D₀₇₀ - - D₁₀₀ -A₀₇₀ + + A₀₉₀

D_{070 min} = D_{100 max} + A_{070 max} -

-A_{090 min} + Z_{19-20 min} =58,570+90 - - 89,163 + 1,040 = 60,447

D_{070 max} =60,447 + 0,190 = 60,637

0,190

D₀₇₀=60,800h11()

Z_19-20=60,800-58,570 - -90+89,250=

=1,480

Z_10-11

0,840

[Z_10-11] = C₀₉₀ - - C₀₆₀ + A₀₇₀ - - A₀₉₀

C_{060 max}=C_{090 min} +A_{070 min} -

- A_{090 max} - Z_{10-11 min} = 21 +

+ 89,913 - 89,250 - 0,840=20,823

C_{060 min} = 20,823 - 0,130 = 20,693

0,130

C₀₆₀=20,600H11()

Z_10-11=21-20,600+ +90 - 89,250=

=1,150

Z_29-30

0,460

[Z_29-30] = A₀₆₀ - - A₀₇₀

A_{060 min} = A_{070 max} + Z_{29-30 min} =90 + + 0,460 = 90,460

A_{060 max}=90,450+0,140=90,590

0,140

A₀₆₀=90,800h10()

Z_29-30 =90,800 - 90=

=0,800

Z_2-3

0,960

[Z_2-3] = A₀₅₀ - - A₀₆₀

A_{050 min} = A_{060 max} + Z_{2-3 min} = = 90,800 + 0,960 = 91,760

A_{050 max}=91,760+0,220=92

0,220

A₀₅₀=92h11()

Z_2-3=92 - 90,800=

=1,200

Z_30-31

2,900

[Z_30-31] = A₀₄₀ - - A₀₅₀

A_{040 min} = A_{050 max} + Z_{30-31 min} =92 + + 2,900 = 94,900A_{040 max}=94,900+0,220=95,120

0,220

A₀₄₀=95,300h11()

Z_30-31=95,300 - 92=3,300

Z_1-2

2,400

[Z_1-2] = A_заг - - A₀₄₀

Aзаг_min = A_{040 max} + Z_{1-2 min} = 95,300 +2,400=97,700

Aзаг_max=97,700+1=98,700

1

Aзаг=99IT16()

Z_1-2=99 - 95,300==3,700

Z_7-8

1,400

[Z_7-8] = B_заг - - В₀₇₀ - A₀₅₀ + + A₀₆₀ - A_заг+ + A₀₄₀

Bзаг_min = B_{070 max} + A_{050 max} - A_{060 min} + Aзаг _max - A_{040 min} + Z_{7-8 min}=8,200+92 - 90,660+ +99,400-95,080+1,400=14,760

Bзаг_max=14,260+1=15,260

1

Bзаг=16 IT16()

Z_7-8 =16 - 8,200 - 92+90,800-99++ 95,300 = 2,900

Z_9-10

2,600

[Z_9-10] = C₀₆₀ - - C_заг+ A₀₅₀ - - A₀₆₀ + A_заг - - A₀₄₀

Cзаг_max =C_{060 min} + A_{050 min} - A_{060 max} + Aзаг_min - A_{040 max} - - Z_{9-10 min}= 20,600 + 91,780 - 90,800 +98,400 - 95,300 - - 2,600 = 22,080

Cзаг_min=22,080 - 1=21,080

1

Cзаг=21 IT16()

Z_9-10=20,600 - 21+

+92-90,800+99 - -95,300=4,500

Z_25-26

1,400

[Z_25-26] = F_заг - - F₀₇₀ - A₀₆₀ + + A₀₇₀ - A₀₄₀ ++ A₀₅₀

Fзаг_min = F_{070 max} + A_{060 max} - A_{070 min} + A_{040 max} -A_{050 min} + Z_{25-26 min}= 9,100+90,800 - -89,913+95,300 - 91,780+2,400=15,907Fзаг_max=15,907+1=16,907

1

Fзаг=17 IT16()

Z_25-26 =17 - 9,100 - 90,800+90 - -95,300+92=2,8

Z_23-24

2,900

[Z_23-24] = G₀₇₀ - - G_заг+ A₀₆₀ - - A₀₇₀ + A₀₄₀ - - A₀₅₀

Gзаг_max =G_{070 min} + A_{060 min} - A_{070 max} + A_{040 min} - A_{050 max} - - Z_{23-24 min}=22,500 + 90,660 - 90 + + 95,080 - 92 - 2,900 = 23,340

Gзаг_min=23,340 - 1=22,340

1

Gзаг=22IT16()

Z_23-24=22,500 - 22+90,800 - 90+95,300 - 92=4,600

Z_20-21

2,600

[Z_20-21] = D_заг - + D₀₇₀ - A₀₅₀ + + A₀₆₀ - A_заг+ + A₀₄₀

Dзаг_min = D_{070 max} + A_{050 max} - - A_{060 min} + Aзаг _max - A_{040 min} ++ Z_{20-21 min}=60,800 + 92 - 90,660+ + 99 - 95,080 + 2,600 = 68,660Dзаг_max =68,660 + 1 = 69,660

1

Dзаг=70 IT16()

Z_20-21 =70 - 60,800 - 92+90,800 - 99+95,300= =4,300

8.3 Разработка совмещенного графа размерных цепей формообразо- вания размеров-координат плоских торцевых поверхностей тел вращения с использованием прикладной теории и методики графов

Для выявления, анализа и оптимизации сложных размерных цепей целесообразно построение графа размерных связей, который начинают с технологической установочной базы первой операции обработки резанием [11, с. 64]. Начнем построение графа с торца 5 (рисунок 2.3). Технологические базы всех операций должны быть непосредственно связаны между собой размерами. Чтобы построить дерево необходимо выбрать какую-либо вершину. Первоначально выбранная вершина называется корнем. Построение дерева может начинаться с любой вершины. Если принять поверхности заготовки и детали за вершины, а связи между ними (размеры) за ребра, то процесс обработки детали, начиная с заготовки до готовой детали, можно представить в виде двух деревьев - исходного и производного, соответственно. Дерево с конструкторскими размерами и размерами припусков на обработку называется исходным, а дерево с технологическими размерами - производным. Если оба этих дерева для конкретной детали совместить, то такой совмещенный граф в закодированной форме позволяет представить геометрическую структуру технологического процесса обработки рассматриваемой шестерни солнечной. В таком графе все размерные связи и технологические размерные цепи из неявных превращаются в явные. Появляется возможность в дальнейшем, в технологическом процессе не прибегать к чертежу шестерни солнечной, а пользуясь только этой информацией, носителем которой является совмещенный граф, производить все необходимые исследования и расчеты. Любой замкнутый контур на совмещенном графе, состоящий из ребер исходного и производного деревьев, образует технологическую размерную цепь. В ней ребро исходного дерева является замыкающим звеном, а ребра производного дерева являются составляющими звеньями.

Сначала строим производное дерево (рисунок 2.6), а затем - исходное дерево (рисунок 2.7).

Перед построением совмещенного графа необходимо проверить:

- количество операционных размеров, учитывая размеры заготовки, на размерной схеме технологического процесса (приложение 2.2) должно равняться сумме конструкторских размеров и размеров припусков;

- к каждой поверхности должна подходить одна, и только одна, стрелка.

После проверки правильности построения деревьев их совмещают так, чтобы вершины с одинаковыми номерами совпали. Совмещенный граф производного и исходного деревьев и является графом технологических размерных цепей.

Совмещенный граф размерных цепей представлен на рисунке 2.8 (приложение 2.3).

Рисунок 2.6 - Производное дерево графа

Рисунок 2.7 - Исходное дерево графа

Рисунок 2.8 - Совмещенный граф

9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ВЫПОЛНЕНИЕ ЧЕРТЕЖА ЗАГОТОВКИ ШЕСТЕРНИ СОЛНЕЧНОЙ

Заготовку (рисунок 2.9) будем получать штамповкой на кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП), т.к. при штамповке на КШГП увеличивается КИМ, а так же улучшаются прочностные характеристики детали из-за определенной направленности волокон.

Рисунок 2.9 - Заготовка шестерни солнечной

;

;

;

- напуски после штамповки.

Этим методом можно получить заготовку точности IS 14…16. В данном случае это целесообразно, т.к. к поверхностям шестерни солнечной предъявляется высокая точность.

По сравнению со штамповкой на молотах КПД достигает 6-8%, а экономический (приведенный к энергии топлива) КПД - в 2-4 раза выше.

Для получения заготовки для шестерни солнечной используют поковки 1-й группы: поковка типа шестерни с двумя утолщениями [10, с. 179]. Это поковки, изготавливаемые выдавливанием. У них полые элементы образуются выдавливанием металла в замкнутую кольцевую полость. Для изготовления таких поковок применяют разъёмные матрицы и двухстороннее движение пуансонов. Для получения таких поковок на КГШП используют трубы.

В качестве заготовки выбираем трубу 70х85-14ХГСН2МА ГОСТ 20072-74 .

Конечная заготовка формируется за 5-7 переходов.

Припуски на механическую обработку штампованных заготовок устанавливаются в зависимости от материала, размера и шероховатости обработанной поверхности.

Размеры на чертеже (рисунок 2.9) проставляются с учетом проведенных расчетов линейных размеров и размеров-диаметров нормативным методом.

10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

10.1 Расчет режимов резания и разработка, оформление комплекта технологической документации

10.1.1Токарная опрерация № 060

Черновое точение поверхности 28 и черновое растачивание поверхностей 22, 24 и 26.

Поверхность 28: Ш90,800_-0,140, Rz50;

Поверхность 22: Ш49,800^+0,300, Rz20;

Поверхность 24: Ш63^+0,300, Rz20;

Поверхность 26: Ш64^+0,460, Rz20.

Рисунок 2.10- Эскиз обработки

Выбор станка. В соответствии с методом обработки выбираем токарный станок 16К50П [15, с. 16, т. 9].

Основные данные станка:

· Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:

- над станиной 1000 мм;

- над суппортом 600мм.

· Наибольший диаметр обрабатываемого прутка 100 мм.

· Частота вращения шпинделя 6,3-500об/мин.

· Число скоростей шпинделя 24.

· Число ступеней подач 48.

· Подача суппорта:

- продольная 0,08-27,9 мм/об;

- поперечная 0,04-13,95 мм/об.

· Мощность привода 22 кВт.

Выбор инструмента:

Для поверхности 28 выбираем подрезной отогнутый резец с пластиной из твердого сплава ГОСТ 18880-73 [15, с.120, т.8].

Геометрические размеры резца приведены на рисунке 2.11.

				L, мм	H, мм	B, мм	m,мм	a, мм	r, мм

Рисунок 2.11- Эскиз подрезного отогнутого резца.

Материал режущей части резца - твердый сплав Т15К6.

Для поверхностей 22, 24 и 26 выбираем подрезной отогнутый резец с пластиной из твердого сплава ГОСТ 18063-72 [15, с.124, т. 15].

Геометрические размеры резца приведены на рисунке 2.12.

				L, мм	H, мм	P, мм

Рисунок 2.12- Эскиз расточного цельного резца.

Материал режущей части резца - твердый сплав Т15К6.

1. Устанавливаем глубину резания. Припуск на обработку удаляем за один рабочий проход:

· поверхность 28: мм;

· поверхность 24: мм;

· поверхность 26: мм;

· поверхность 22: мм.

2. Рассчитываем подачу по формуле:

· поверхность 28: мм/об;

· поверхность 24: мм/об;

· поверхность 26: мм/об;

· поверхность 22: мм/об.

По паспорту станка принимаем:

· поверхность 28: мм/об;

· поверхность 24: мм/об;

· поверхность 26: мм/об;

· поверхность 22: мм/об.

3. Принимаем период стойкости резца = 60 мин [15, с.268].

4.Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами резца:

Находим значение коэффициентов по справочным данным [15, с.269, т.17].

= 350; x = 0,15; y = 0,35; m = 0,20.

- общий поправочный коэффициент, равный произведению коэффициентов, учитывающих измененные условия обработки:

- поправочный коэффициент, учитывающий изменение механических свойств обрабатываемого материала. Определяется по формуле:

,

где:

- коэффициент для материала инструмента, - показатель степени, при обработке резцами с пластинами из твердого сплава:

; =1 [15, с.262, т.2]. Предел прочности стали = 1000 МПа. Тогда:

.

- поправочный коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, для прутка [15, с.263, т.5].

- поправочный коэффициент, учитывающий влияние марки инструментального материала режущего лезвия на скорость резания.

= 1, т.к. материал режущей пластины - твердый сплав Т15К6 [15, с.263, т.6].

и - поправочные коэффициенты, учитывающие изменение главного и вспомогательного углов в плане. Для выбранного резца = 0,7 и = 1.

Общий поправочный коэффициент на скорость главного движения резания:

.

С учетом всех найденных величин находим расчетную скорость резания:

· поверхность 28:

· поверхность 24:

· поверхность 26:

· поверхность 22:

5.Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания находится по формуле:

· поверхность 28:

· поверхность 24:

· поверхность 26:

· поверхность 22:

Корректируем расчетную частоту вращения по паспортным данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения:

· поверхность 28: = 500 об/мин;

· поверхность 24: = 500 об/мин;

· поверхность 26: = 500 об/мин;

· поверхность 22: = 500 об/мин.

6.Фактическая скорость главного движения резания:

· поверхность 28:

· поверхность 24:

· поверхность 26:

· поверхность 22:

7. Мощность, затрачиваемая на резание, кВт:

где- тангенциальная составляющая силы резания при точении[15, с.271]:

.

Для заданных условий: [15, с.273, т.22].

Р_z: ; x = 1; y = 0,75; n = -0,15;

Р_у: ; x = 0,9; y = 0,6; n = -0,3;

Р_х: ; x = 1; y = 0,5; n = -0,4.

Поправочный коэффициент представляет собой произведение ряда коэффициентов , учитывающих фактические условия резания. Численные значения этих коэффициентов назначаем по рекомендациям [15, с.275, т.23]:

;

Р_z: ; ; ;

Р_у: ; ; ;

Р_х: ; ; .

Подставляем все найденные значения в формулу:

· поверхность28:

· поверхность24:

· поверхность26:

поверхность22:

· поверхность28:

поверхность24:



· поверхность26:

поверхность22:

поверхность28:

· поверхность24:

· поверхность26:

· поверхность22:

Тогда мощность резания:

· поверхность 28:

· поверхность 24:

· поверхность 26:

· поверхность 22:

1. Проверяем, достаточна ли мощность привода станка для резания исходя из условия .

Мощность на шпинделе станка: ,где = 22 кВт - мощность двигателя; - КПД станка.

Тогда:

.

Так как - обработка 28, 26 и 24 поверхностей на выбранном станке возможна.

10. Определяем основное время обработки:

гдеL - расстояние, которое проходит резец.

· поверхность 28:

· поверхность 26:

· поверхность 24:

· поверхность 22:

Тогда время обработки:

· поверхность 28:

· поверхность 26:

· поверхность 24:

· поверхность 22:

Определим общее время обработки за операцию:

Вывод:в пункте 2.10.1.1 произведены расчеты режимов резания для токарной операции 060, подобран режущий инструмент, станок и подсчитено время обработки.Корректирую расчетную частоту вращения по паспортным данным станка были установлена действительная частота вращения шпинделя. Несмотря на то, что для поверхности 28 частота вращения составила 400 об/мин, появилась необходимость увеличить это значение до 500 об/мин. Это связано с тем, чтобы не затрачивать время на остановку и разгонку шпиндуля станка. Станок, выбранный на начальном этапе расчетов режимов резания для токарной операции, удовлетворяет мощности, необходимой для резания.

10.1.2 Зубодолбежная операция№ 130

ВенецЖ (см. ЧД).

Выбор станка: в зависимости от метода обработки выбираем оборудование[16б,c.93, т. 4.24].

Станок «Лоренц» (Германия).

Модель станка SN 4.

Наибольшие размеры обрабатываемых колес, мм:

- диаметр-210;

- модуль- 4;

- ширина венца -60.

Рисунок 2.13 - Эскиз обработки

Наибольший диаметр долбяка- 100.

Частота движения долбяка (дв. ход/мин) - 236-900.

Мощность N_ст(кВт) - 4.

КПД станка - 0,6

1. Параметры нарезаемого колеса: материал - сталь 14ХГСН2МА (высококачественная, конструкционная, легированная, хромокремне- марганцовистая сталь с добавлением никеля и молибдена),

2.Выбор инструмента:

Долбяк дисковый прямозубый; тип 1; класс А; ГОСТ9323-79; материал Р6М5, 62…65HRC_э. Он имеет форму закаленного шлифованного колеса с затылованными зубьями

			a, мм	b, мм	, мм	, мм	, мм	,мм	,мм
			1,75	20	16	26	28	30	43

Рисунок 2.14- Долбяк дисковый прямозубый ГОСТ9323-79.

4.Определение круговой подачи [16а,c.143, т. V.28]:

Поправочный коэффициент, в зависимости от твёрдости стали, на подачу.

4. Радиальная подача [14а. c.139]:

5. Определение скорости резания: [16а,c.144, т. V.29]

,

где- коэффициент, учитывающий механические свойства[16а,c.126, т. V.13].

- коэффициент, учитывающий вид обрабатываемого материала;

- коэффициент, учитывающий вид обработки;

Тогда:

м/мин.

6. Определение числа двойных ходов:

- недобег долбяка до торца венца;

- перебег долбяка за торец венца.

Принимаем =250 дв.х./мин.

7. Определение основного времени:

где- число проходов;Z- число нарезаемых зубьев;- модуль нарезаемого колеса;- высота зуба, - круговая подача;- радиальная подача.

8. Определение потребной мощности резания:

Мощность, затрачиваемая на операцию меньше фактической мощности станка, следовательно обработку можно осуществлять на выбранном станке LORENS, но предпочтительно выбрать менее мощное оборудование - станок 5В12.

Вывод:в пункте 2.10.1.2 произведены расчеты режимов резания для зубодолбёжной операции 130, подобран режущий инструмент, станок и подсчитано основное время обработки. Станок, выбранный на начальном этапе расчетов, удовлетворяет мощности, необходимой для зубодолбления.

10.1.3 Зубофрезернаяоперация № 160

Венец Д (см. ЧД).

В зависимости от метода обработки выбираем оборудование [16б,c.75, т. 4.2].

Станок зубофрезерный «Модуль» (Германия). Модель станка ZFWZ 02.

Наибольшие размеры обрабатываемых колес, мм:

- диаметр- 315;

- модуль- 8;

- ширина венца- 280.

Рисунок 2.15 - Эскиз обработки

Наибольший диаметр фрезы- 160.

Частота движения фрезы- 80-400.

Мощность станка - 5.

КПД станка.

1.Параметры обрабатываемой зубчатой поверхности: материал - сталь 14ХГСН2МА (высококачественная, конструкционная, легированная, хромокремнемарганцовистая сталь с добавлением никеля и молибдена),

2. Выбор режущего инструмента [15, с.193, т.106].

Фреза червячная модульная однозаходная ГОСТ 9324-80 материал фрезы Р6М5. Схема фрезы изображена на рисунке 2.16.

			,мм	L, мм	, мм	m,мм

Рисунок 2.16- Фреза червячная модульная ГОСТ 9324-80.

3. Определение подачи[17,c.85, т.41]:

Табличное значение: 4 мм/об

Поправочные коэффициенты:

- в зависимости от обрабатываемого материала;

- в зависимости от угла наклона нарезаемого зуба;

- в зависимости от числа заходов фрезы.

4.Определение стойкости червячной фрезы[17,c.81, т.37]:

часа.

5.Определение скорости резания[16б,c.85, т.4.13]:

,

где - коэффициент, учитывающий механические свойства[17, c.87, т.44];

- коэффициент, учитывающий вид обрабатываемого материала;

- коэффициент, учитывающий вид обработки;

- коэффициент, учитывающий число заходов фрезы;

- коэффициент, учитывающий характер прохода

Тогда:

м/мин.

6. По номограмме скоростей находим [17, с.90]:

7.Настройка гитары деления [17 с.48, т.22]:

8. Настройка вертикальной подачи фрезерного суппорта[17, с.48, т.22]:

Рекомендуемый придел

9. Установка глубины фрезерования:

Колесо нарезается за один проход. Глубина фрезерования:

10.Длина рабочего хода

11. Основное рабочее время:

12. Мощность резания. [15, с. 85, т.4.13]

кВт.

Поправочные коэффициенты: [17,c.87, т.44]

- коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала;

- коэффициент, учитывающий вид обрабатываемого материала;

- коэффициент, учитывающий вид обработки;

- коэффициент, учитывающий число заходов фрезы.

Тогда:

кВт.

Мощность, расходуемая электродвигателем:

кВт

1,4<5 кВт

Мощность, затрачиваемая на операцию меньше фактической мощности станка, следовательно обработку можно осуществлять на выбранном станке.

Вывод:в пункте 2.10.1.3 произведены расчеты режимов резания для зубофрезерной операции 160, подобран режущий инструмент, станок и подсчитано основное время обработки. Станок, выбранный на начальном этапе расчетов, удовлетворяет мощности, необходимой для зубодолбления.

10.1.4 Внутришлифовальная операция№ 290

1. В зависимости от метода обработки выбираем внутришлифовальный станок 3К228В[15, с.35, т.20].

наибольший диаметр устанавливаемого изделия - 800 мм;

наибольшая длина обрабатываемой заготовки - 320мм;

наибольшая длина обрабатываемых отверстий - 100 - 400 мм;

наибольший ход стола - 800 мм;

частота вращения внутришлифовального шпинделя - 3500;6000;9000;12000 об/мин;

мощность электродвигателя привода шлифовального круга - 5,5 кВт.

Рисунок 2.17- Эскиз обработки

2. Выбор инструмента.

Принимаем шлифовальный круг, с такими размерами и параметрами:

Тип 1Т - тарельчатый [15, с.252, т.169].

Рисунок 2.18 - Эскиз щлифовального круга

Основные размеры, мм:

наружный диаметр D=500;

высота H=100;

отверстие d=130.

Выбираем характеристики шлифовального круга:

2А - белый электрокорунд. [15, с. 242];

М28-П- зернистость [15, с.246, т.164, т. 161];

К - керамическая связка [15, с. 247;.

5-7-номер структуры [15, с.249, т. 167];

СМ1-СМ2 - твердость связки (среднемягкий) [15, с. 249];

Класс точности выбираем А - основная точность [15, с.250];

Класс неуравновешенности круга 1[15, с. 250, т.168];

Маркировка 1Т 50Ч10Ч13 2А М28-П СМ1-СМ2 К5-7 40м/с 1кл;

ГОСТ 17123-79.

3.Скорость вращения заготовки:

4. Потребная частота вращения:

Принимаем n=90 об/мин.

5. Частота вращения шлифовального круга:

Принимаем:

n_пр=1500 об/мин.

- из рекомендуемого промежутка 30…50 м/с.

6. Действительная окружная скорость абразивного круга:

7. Продольная подача:

8. Минутная продольная подача.

9. Величина рабочего хода:

10. Число одинарных и двойных ходов:

11. Определяем поперечную подачу:

12. Основное время обработки:

13. Эффективная мощность шлифования.

- проверка на достаточность мощности.

15. Проверка на условие бесприжоговости.

Удельная мощность, приходящаяся на 1 мм длины:

Мощность, допустимая по условию бесприжоговости:

, где

Условие бесприжоговости не выполняется. Необходимо увеличить окружную скорость заготовки или несколько снизить подачи.

Принимаем потребную частоту вращения n=400 об/мин.

Следовательно .

Определим скорость резания:

Минутная продольная подача.

.

Число одинарных и двойных ходов:

Поперечная подача

Основное время обработки:

Эффективная мощность шлифования.

Проверка на условие бесприжоговости.

Удельная мощность, приходящаяся на 1 мм длины:

Мощность, допустимая по условию бесприжоговости:

Условие бесприжоговости выполняется.

Вывод:в пункте 2.10.1.4 произведены расчеты режимов резания для внутришлифоваьной операции 290, подобран режущий инструмент, станок и подсчитано основное время обработки. Для того, чтобы выполнялось условие бесприжёговости появилась необходимость увеличить окружную скорость заготовки и несколько снизить подачу. Станок, выбранный на начальном этапе расчетов, удовлетворяет мощности, необходимой для внутришлифования.

10.1.5 Зубошлифовальная операция № 390

Рисунок2.19- Эскиз обработки

Венец Е (см. ЧД).

1. Параметры зубчатого венца:

2. Материал, механические параметры заготовки: материал - сталь 14ХГСН2МА (высококачественная, конструкционная, легированная, хромокремнемарганцовистая сталь с добавлением никеля и молибдена).

3. Выбор шлифовального круга.

Тип - 2П ГОСТ2424-83- плоский с двухсторонним коническим профилем [16, с. 119].

	,мм	, мм	H, мм

Рисунок 2.20 - Эскиз шлифовального круга

Выбираем характеристики шлифовального круга[15, с. 243]:

24А - белый электрокорунд;

14 - зернистость;

П - индекс зернистости;

СМ2 - твёрдость;

4 - номер структуры

К5 - керамическая связка;

Класс точности выбираем А - основная точность;

Класс неуравновешенности круга 2

Маркировка 2П80Ч25Ч2524А14 СМ1К5 35м/с 1клГОСТ 17123-79.

4. Назначение припуска на шлифование:

5. Выбор значения подачи:

Черновая

Чистовая

6. Определение числа рабочих ходов:

7. Подбор зубошлифовального станка по параметрам колеса и типу круга [16, с. 140, т. 5.27]:

Зубошлифовальный станок для цилиндрических колёс «КАПП» (Германия):

Модель станка VA 482 CNC.

Наибольшие размеры нарезаемых колёс, мм:

Диаметр- 500;

Модуль- 12;

Диаметр инструмента, мм- 25-150.

Частота вращения шпинделя инструмента, мин^-1: 600-24000.

8. Длина рабочего хода:

, гдеВ - ширина зубчатого венца

8. Основное время обработки:

об/мин.

Вывод:в пункте 2.10.1.5 произведены расчеты режимов резания для зубошлифовальной операции 390, подобран режущий инструмент, станок и подсчитено основное время обработки. Станок, выбранный на начальном этапе расчетов, удовлетворяет мощности, необходимой для зубошлифования.

11. КОРРЕКТИРОВКА, МОТИВАЦИЯ И ОФОРМЛЕНИЕ КОНЕЧНОГО ВАРИАНТА ПЛАНА ТЕХНОЛОГИЧЕСОКГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШЕСТЕРНИ СОЛНЕЧНОЙ

Изначально, из соображения потребного количества операций для получения заданной детали, был разработан план технологического процесса. Но в результате расчетов припусков, разработки, расчетов и анализа размерной схемы с применением прикладной теории графов, были внесены в план технологического процесса некоторые корректировки с целью оптимизации, повышения общей экономической эффективности технологического процесса. Изменено количество и общее расположение по технологическому процессу слесарных операций. В технологический процесс была внесена операция 115, на которой растачивается поверхность 19 с подрезкой торца 21 (рисунок 2.3). Это связано с потребностью обработки поверхности 21 большее количество раз, с целью достижения заданной точности.

Для достижения большей экономичности, при некотором снижении производительности, позволяет заменять одни операции другими.

Например, зубчатый венец Е можно образовать в такой последовательности: долбить начерно, долбить начисто и фрезеровать. Но мы воспользуемся следующей последовательностью: долбление, термообработка и шлифование, т.к. в результате термообработки мы обеспечивает высокую контактную прочность поверхности зубьев и большую ударную вязкость их сердцевины, предохраняющую зубья при вибрационной нагрузке от появления трещин и преждевременного разрушения.

Зубчатый венец Д так же может быть обработан в различных последовательностях. Например, протягиванием или червячной фрезой. Обработка червячной фрезой с последующим шлифованием позволит нам получить более точную поверхность.

Что касается обработки поверхностей под подшипники 19 и 26, то их можно получить лезвийной обработкой в несколько этапов либо же точением с последующим шлифованием. Последний вариант позволит нам сократить время формообразования поверхности. Были изменены расположения операций обработки некоторых поверхностей, за счет чего достигнута обработка с более чистых баз, с меньшей погрешностью, т. е. уменьшилась возможность брака.

В результате расчета припусков для того, чтобы сформировать поверхность 89h12(); 32…43,5 HRC; Rz20 между торцами 11 и 28 до статочно двух переходов. Но для того, чтобы обработка велась с более чистых баз, необходимо в результате формообразования шестерни солнечной с торца 28 снять 4 слоя припуска, а с торца 11 - 3 слоя.

План технологического процесса изготовления шестерни солнечной представлен в приложении 2.4.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В приведенной работе разработана конструкторско-компоновочная схема турбовального двигателя Д 136, устанавливаемого на транспортные вертолеты.

После изучения заданного двигателя были произведены: термогазодинамический расчет параметров потока газов в характерных сечениях по тракту двигателя основных удельных параметров, а также суммарного расхода топлива на максимальном режиме.Произведены расчёты на прочность рабочей лопатки компрессора высокого давления, диска первой ступени компрессора высокого давления, корпус камеры сгорания и замка лопатки. Также произвели расчет динамической частоты первой формы изгибных колебаний лопатки первой ступени компрессора высокого давления.

В результате проведенной работы получили значения удельных параметров двигателя, запасов прочности во всех расчётных сечениях элементов компрессора и значения напряжений, которые соответствуют параметрам данного класса двигателей, удовлетворяют нормам прочности, а значит рассчитанные элементы отвечают предъявляемым к ним требованиям.

Перед разработкой технологического процесса изготовления шестерни солнечной был детально проанализирован чертеж детали; проведена оценка технологичности детали, вследствие чего пришли к выводу, что деталь является технологичной.

План технологического процесса был представлен в виде операционных эскизов, выполненных по рабочему чертежу детали, в котором предварительно была намечена последовательность обработки поверхностей.

Приблизительную оценку количества формообразующих операций получили с использованием эмпирических формул, применяемых для наиболее ответственных поверхностей шестерни солнечной.

Последовательность операций обработки шестерни солнечной приняли согласно предварительно разработанному плану этапов технологического процесса.

Рассчитали припуски на обработку поверхностей шестерни солнечной нормативным и расчетно-аналитическим методами. После разработки, расчета и анализа размерной схемы формообразования торцевых поверхностей шестерни солнечной, были построены и расчитаны конструкторско-технологические размерные цепи и разработан совмещенный граф размерных цепей.

Все вышеперечисленное позволило составить окончательный план технологического процесса изготовления шестерни солнечной. В результате его оптимизации и корректировки уменьшилась возможность получения брака и погрешность обработки. Расчет конструкторско-технологических размерных цепей позволил повысить экономичность использования материала причине рационально выбранных припусков; повысилась производительность труда и уменьшились затраты времени на обработку за счет применения современного оборудования с программным управлением.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Герасименко В.П., Павленко Г.В. «Выбор параметров и термогазодинамический расчет ТВД, ТВВД и ТВаД»: Учеб. пособие- Х.: ХАИ, 1984 - 60с.

Павленко Г.В. «Формирование облика ГТД и ГТУ». Учеб. пособие- Х.: ХАИ, 2006 - 38 c.

Буслик Л.Н., Ковалев В.И. «Согласование параметров и определение основных размеров турбин и компрессоров ГТД»: Методическое пособие - Х.: ХАИ, 1996 - 68с.

Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей. М.: Машиностроение, 1981 - 408 c.

Шошин Ю.С., Епифанов С.В., Шарков С.Ю. Расчет на прочность рабочей лопатки компрессора или турбины. Учебное пособие. Харьков: Харьковский авиационный институт, 1993 - 73 c.

Шошин Ю.С., Епифанов С.В., Шарков С.Ю. Расчет динамической частоты первой формы изгибных колебаний лопатки компрессора или турбины и построение частотной диаграммы. Учебное пособие. Харьков: Харьковский авиационный институт, 1999 - 68 с.

Шошин Ю.С., Епифанов С.В., Муравченко Ф.М. Расчет на прочность дисков компрессоров и турбин. Учебное пособие. Харьков: Харьковский авиационный институт, 1998 - 70 с.

Никитин Ю.М. Конструирование элементов деталей и узлов авиадвигателей. М: Машиностроение, 1968 - 180 с.

Режимы резания труднообрабатываемых материалов. Москва, «Машиностроение», 1986 -120 с.

Семёнов Е.И. «Ковка и штамповка.» - Справочник. - М.: Машинострое-ние, 1986. - Т.2. - 592 с.

Гранин В.Ю., Долматов А.И.,Э.А.Лимберг «Определение припусков на механическую обработку и технологические размерные расчеты.» Учебное пособие - Х.:ХАИ, 1993. - 118 с.

Конспект лекций по курсу «Методы и параметры формообразования поверхностей деталей АД»- 78 c.

Кононенко В.Г., Кушнаренко С.Г., Прялин М.А.. «Оценка технологичности и унификации машин» - М.: Машиностроение, 1986. - 160 с.

Косилова А.Г. и Мещерякова. Р.К. «Справочник технолога-машинострои-теля». Том 1-М.: Машиностроение, 1985 - 655 с.

Косилова А.Г. и Мещерякова. Р.К. «Справочник технолога-машиностроителя». Том 2-М.: Машиностроение, 1985 - 496 с.

Производство зубчатых колес. под ред. Б.А. Тайца. а)Изд. 2-е перераб. и доп. М., "Машиностроение", 1975. б)Изд. 3-е перераб. и доп. М., "Машиностроение", 1990 - 271 c.

Адам Я.И., Овумян Г.Г. Справочник зубореза-фрезеровщика. Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы. Москва 1961 - 230 с.

Анурьев В. И., «Справочник конструктора-мишиностроителя» - М.: Машиностроение, т.1, 2001. - 920 с.

ГОСТ 7505-89 «Поковки стальные штамповочные. Допуски, припуски и кузнечные напуски» - 57 с.

Гжиров Р.И. «Краткий справочник конструктора». Ленинград «Машино-строение», 1983. - 463 с.

Размещено на Allbest