Изготовление детали

Размещено на http://www.allbest.ru/

Изготовление детали

При условиях работы детали, максимальный диаметр вала, размером 550 мм. Заготовка вала изготавливается литьем меньше 1 класса точности с последующей ковкой его. Для номинального размера вала 550 мм. С учетом длины, заготовки выбираем по ГОСТ , припуски к ней 10 мм. на сторону, т.е. диаметр заготовки 570 мм.

Вес заготовки составляет:

m=8236 кг.

Общая длинна заготовки Lo равна:

Lo=Lн+2Zт=4356+24=4373 мм.

Zт - припуск на сторону на механическую обработку торца, мм.

Маршрут обработки

Подрезка торцов. Выполняется на горизонтально-расточном станке .

Поскольку вал тяжелый и длинный то обработку торцов под зацентровку выполняется фрезерованием при установке вала коренными стенками в призмы.

Разметочная. В результате обработки торцов вала ранее найденные места расположения центров исчезают, поэтому их вновь определяют повторной разметкой. Для этого с поверхности поковки, а именно с ее образующих ,на торцы переносят ранее нанесенные разметочные риски, точки пересечения.

Зацентровка. Выполнить центровые отверстия.

Это делают на том же горизонтально- расточном станке при установке в тех же призмах с помощью сверла диаметром 20 мм.

Токарно черновое. Обрабатываем все наружную поверхность с припуском 14 мм. на диаметр 4 мм. на каждый торец по 3-му классу шероховатости. Выполняют на токарном станке с планшайбой. Сначала вал устанавливают в центрах в центровые отверстия коренных базовых шеек и закрепляют кулачками планшайбы. В таком положении обрабатывают все наружные поверхности вала.

После обработки поверхности вращения вала относительно оси центров коренных шеек приступают к обработке поверхности эксцентрика. Для этого вал перестанавливают в центровые гнезда эксцентрика.

Разметочная. Разметить отверстие в хвостовике вала для пропуска троса под захват вала с целью транспортирования его на термообработку.

Расточная. Сверлить и расточить отверстие диаметром 215 мм. в хвостовике для пропуска троса. Выполняют на горизонтально- расточном станке.

Отрезная. Отрезать припуски по торцам и переустановить деталь, выдерживая размер 4865 мм. по длине вала.

Слесарная. Вычистить гусеницы в отверстие диаметром 215 мм. хвостовика вала.

Производят маркировку номера чертежа, материала, номера плавки слитка. Без подтверждения механических свойств поковки результатами механических свойств поковки результатами механических испытаний пробы центральной заводской лаборатории вал в дальнейшею работу пускать нельзя.

Термообработка. Снять внутренние напряжение.

Отрезная. Удалить хвостовик вала. Так как после термообработки хвостовик вала с отверстием не нужен, то его пилой по надрезу по валу, выдерживая длину 4365 мм. и на свежее образованный торец вала переносят его маркировку. И поскольку вал не имеет на торцах центровых гнезд, то для следующих операций необходимо изготовить центровые отверстия на вновь образованных торцах вала.

Разметочная. Определить места расположения центровых отверстий на свежих порциях вала. Выполним аналогично операциям 1 и 3.

Зацентровка. Выполнить центровые гнезда для коренных базовых шеек и для эксцентрика. Произведем аналогично операции 4.

Токарная. Начисто обработать наружную поверхность с осью вращения базовых коренных шеек под копировку и накатку роликом. Операцию выполняют на токарном станке. Вал устанавливают на центрах в центровые гнезда коренных шеек, выверяют и левый торец вала закрепляют кулочками планшайбы. На планшайбе, как и в операции 5, устанавливают противовес.

Для выверки стороны задней балки на расстоянии 50-100 мм от торца затягивают поясок длиной 15-20 мм. После этого вал переустанавливают в центрах и закрепляют кулачками планшайбы. По проточенному поясу проверим биении у передней балки с точностью, предъявления маркировки, который результаты записывает в сопроводительную карту. Затем начинают механическую обработку. Подрезают торец и настраивают станка для нарезки резьбы. Обтачивают под полировку поверхности и с шероховатостью RZ20. Обрабатывают по размеру на чертеже торцы шеек, поверхность под резьбу, радиус переходов и канавку, затем снижают фаски.

Шероховатость поверхностей под полировку сдают техническому контролеру. Поверхность полируют по верхнему переделу допуска для уменьшения времени на обработку и накатывают по размеру на чертеже. Полировку выполняют специальным полировальным резцом, а накатку - накатным роликом. На поверхности нарезают резьбу, а поверхность обтачивают по размеру на чертеже. После этого деталь переустанавливают и вновь производят выверку по обработанной шебке и проточенному пояску с помощью индикатора. Выверку сдают техническому контролеру. Резьбу проверяют на свинчивание гайкой. Обрабатывают торец по размеру 5380-2 мм и повторяют обработку поверхностей и фасон с полировкой накатной нарезанной резьбы аналогично первой установке.

В дальнейшем транспортировку вала на следующие операции производят трассами с резиновой оплеткой, чтобы исключить повреждение уже число обработанных поверхностей вала.

Разметочная. Определить расположение шпоночных пазов и центров отверстий на торцах вала. Выполняется на разметочной плите. Поскольку наружная поверхность вала обработана начисто, то вал устанавливают на призмы с мягкими прокладками или подложив фанеру. Проверяется правильность установки и размечаются шпоночные пазы и отверстия на торцах вала.

Фрезерная. Фрезеровать шпоночные пазы на вертикально-фрезерном станке. Вал укладывают на призмы с мягкими прокладками. Установку вала проверяют в двух положениях по шейкам и с точностью до 0,1 мм на длине 722,5 мм, а также по разметке для фрезерования шпоночного паза.

Вал закрепляют болтами и планками с мягкими прокладками. Шпоночные пазы фрезеруют в соответствии с размерами на чертеже концевыми фрезерами диаметрами 50 и 20 мм с использованием шаблонов на пазы. Учитывая большую трудоемкость обработки и высокую стоимость изготовления вала, технический контроль выполняют после каждой операции.

Определение режимов резания

Операция торцевально-центровочная

Подрезка торцов.

Глубина резания t = 5 мм.

Подача на зуб Sz = 0,25 мм/зуб (определяем по глубине резания-до 6,5 мм ; диаметру фрезы-до 630мм; числу зубьев фрезы- до 52.) [ ] с180, к57

Находим скорость резания V = 211 м/мин (определяем по глубине резания-до 5 мм ; подаче на зуб до-0,25 мм/зуб .) [ ] с188, к65

Частота вращения шпинделя

n = = = =106 об/мин.

Время резания:

Тр = 2 = 41,5мин.

Общее время обработки:

Тшт1 = ? · Тр = 2,14 · 17 = 88 мин.

где ? - поправочный коэффициент, для фрезерных работ -2,14

Выбираем черновое точение поверхности при обработки за один проход (от 570 до 550 мм).

Параметры режима резания при обтачивании

Глубина резания:

Подачи S при черновом точении стальной заготовки определения резца 20х30 мм при t=10мм и диаметра обработки 570 мм, ?=1,2 мм/об. Для резца из быстрорежущей стали находим таблицу скорость резания (табл. = 19 м/мин (табл. Т-4).

Находим скорость фактическую:

V =Vтабл. ·Кс·К2·К3=19·1,1·1·1=20,9 м/мин.

По V находим частоту вращения шпинделя

Принимаем частоту вращения 12 об/мин.

Время на эту операцию составит:

Выбираем черновое точение поверхности 3 при обработке за 5 проходов (от 550 до 450 мм).

Тогда глубина резания на первом проходе:

 на

При t=10 мм; S=1,2 мм/об V таб=17 м/мин

V=Vтабл. ·К1·К2·К3=17·1,1·1·1=18,7 м/мин.

То V определяем частоту вращения шпинделя.

Для первого прохода:

Для второго прохода:

Для третьего прохода:

При d<500мм S=1 мм/об V =19 •1,1•1•1=20,9 м/мин.

Для IV прохода:

Для V прохода:

Единичное время на эту операцию.

Чистовое точение поверхностей 1,1 ведем в режиме t=0,35

При обработке поверхностей 1,2:

Zзаг = Zгор + Z чист. = 4,65+0,35=5мм

При обработке поверхности 3:

Z0=10мм

Z зат=3чорн=10мм

По табл. 30стр. 360 скорость резания резцом Т15 кв при ?>0 равно х=222 пл/мин.

Соответственно:

Суммарное штучное время на числовое обтачивание поверхности 1,2;



После числовых операций выполняем фрезерование за один подход шлицевых пазов на фрезерном станке, прежде просверлив отверстие для вертикального введения на них фрез: Подачу S берем из таб. 34 стр. 439.

При t>5мм; S=0,02 мин/ V =20 м/мин

Время фрезерования шлицевой канавки (е=760 мм).

Те=0,006•L=0,006·760=4,5 мин.

Определение сил зажима заготовки на примере фрезерования шлицевого паза. Паз (30х30) делается фрезой. Поэтому перед фрезерованием нужно сделать отверстие тонкого диаметра. Подача S = 0,6 мм/об V = 20 м/мин (табл. 22, стр. 446).

Частота вращения шпинделя:

Время резания.

Тфр=0,0005•L•е=0,0005·50(760+760)=38 мин.

Кружащий момент от силы резания при сверлении (стр. 435)



Основная сила резания позволяет уменьшить силу зажима на:

Сила зажима:

Уменьшаем диаметр сверла dсв=12,5 мм, а потом последовательно рассверливаем:

Тогда



Аналитический метод расчета припуска

заготовка обработка резание

Размеры заготовок зависят от величины припуска. Т.е. слоя материала, который удаляется с поверхности заготовок для достижения заданной точности и шероховатости поверхности. Припуски могут быть назначены по справочным таблицам или на основании расчетно-аналитического метода. Этот метод базируется на учете факторов, влияющих на припуски предыдущего перехода технологического процесса обработки поверхности и перехода выполняемого сейчас. Расчетная величина - это минимальный припуск на обработку достаточный для удаления ошибок обработки и дефектов поверхностного слоя на текущем перехода и для компенсации ошибок, полученных на предыдущем переходе. Минимальный припуск при обработке внешних и внутренних цилиндрических поверхностей (двухсторонний припуск) определяется по формуле:

где Rzi-1 - высота неровностей профиля на предыдущем переходе;

h i-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предыдущем переходе (иногда этот параметр обозначается Т);

??i-1 - суммарное отклонение расположения поверхности (отклонение от параллельности, перпендикулярности, симметричности, пересечения осей, позицийные отклонения), а в некоторых случаях - отклонения формы поверхности (отклонения от площади, прямолинейности) на предыдущем переходе;

Еуі - ошибка установки на переходе, который выполняется.

Номинальный припуск на обработку внешних поверхностей (на сторону).

Ziном=Zimin+?i,

где ?i - допуск размера на данном переходе (на сторону).

Номинальный припуск необходимо знать для определения номинальных размеров самообразующих элементов технологичной оснаски штампов, прессформ.

Максимальный припуск на обработку внешних поверхностей:

где ?i - допуск размера на данном переходе.

Пример: Zmax чорн.=Zminчорн+?детали+?послечорн.

Максимальные припуски та припуски для технологических целей (уклоны, напуски, которые упрощают конфигурацию заготовки, та др.) принимают как глубину резания и применяют для определения режимов резания и изготовления оборудования по мощности.

Расчет припусков выполняют на основании принятого маршрута обработки поверхностей, который проектируют исходя с того, что каждый следующий технологический метод (вид обработки) должен быть точным, чем предыдущий.

В конкретных случаях одни или другие составляющие, которые входят к расчетным формулам, могут быть исключены.

Так, для чугуна (и стали после горячей штамповки) после первого перехода, а также для стали после термообработки, к формуле1 исключают h.

Высоту неровностей профиля Rz глубину дефектного слоя h для заготовок: допуски ? на промежуточных технологических переходах определяют по нормативам. Допуски высота неровностей профиля на конечном переходе принимают за чертеж детали, а на первом переходе в зависимости от поверхности заготовки.

Отклонение размещения ? ? необходимо учитывать на всех переходах, за исключением заключительной обработки (там они очень малы).

При обработке сортового проката круглого перереза в центрах:

где ? ?к - общее отклонение оси от прямолинейности.

? к - смещение оси заготовки в результате ошибки центрования.

где ? к - отклонение оси детали от прямолинейности (кривизна), 1 м км на 1мм;

L - длинна детали, м

,

где ? - допуск на диаметральный размер базы заготовки, которая применялась при центровании.

При консольном закреплении заготовки:

После черновой и получистой обработки величину остаточных отклонений размещения ? ? находим с расчетом коэффициента у чнеия.

? ?і=Кум·? ?і-1

Отклонение установление Еці при обработке наружной цилиндрической поверхности в центрах в радиальном направлении равна нулю.

При консольном закреплении заготовки ошибка установления Еці в радиальном направлении находят по нормативам.

Правильность выполнения расчетов проверяется по формуле:

Промежуточные граничные размеры по технологическим переходам и остаточный размер заготовки для внешних поверхностей находят по формуле:

,

где Dmin i-1 -наименьший граничный размер, полученный на прежнем переходе;

Dmin, Dmaxi - относительно наименьший и наибольший граничный размеры, полученные на данном переходе.

Например:

Dmin заготовки = Dmax после чорн. обработки + Zmin чорн.

Dmax после чонрн. обраб. = Dmin после чорн. обраб. + ?после чорн.

Общие припуски Z0max ? Z0min определяют как сумму промежуточных припусков на обработку. Для удобства расчета припусков и допусков их изображают графически в виде схемы. Деталь будет симметричной, поэтому схема размещения по одному боку от оси симметрии вала.

После определения размера заготовки необходимо сравнить полученный результат по стандартным размерам по и принять наиблизкое большее значение.

Определение время резания. Выбираем черновое течение поверхности при обработке за один проход (от 570 до 550 мм).

Параметры режима резания при обтачивании:

Глубина резанья:

Подачи S при черновом течении стальной заготовки определяем с табл. 2, ст. 418 [8, том 2] при пересечении крепления резца 20х30 мм при t=10мм и диаметре обработки 570 мм, ?=1,2 мм/об. Для резца из быстрорежущей стали находим табличку, скорость резания Vтабл. = 19 м/мин. (табл. Т-4).

Находим скорость резания фактическую:

V=Vтабл. ·Кс·Кч·Кз=19·1,1·1·1=20,9 н/мин.

Размещено на Allbest.ru