Размещено на http://www.allbest.ru/

6

69

Министерство образования и науки Украины

Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского «ХАИ»

Кафедра 204

Пояснительная записка к курсовому проекту

По дисциплине: Методы и параметры формообразования поверхностей деталей авиационных двигателей

На тему: Проектирование операций механической обработки двухвенцовой шестерни

Харьков

Задание на проектирование

В данном курсовом проекте необходимо описать технологический процесс изготовления детали типа блок-шестерня.

Таблица 1. - Размеры изготавливаемой детали

D1xm1	30х2
D2 H7	36
D6 h8	50
Зубчатые венцы	А	m	2
		z	44
	Б	m	2
		z	39
D3 H6	34
D4 h5	48
D5 H7	10
Mxp	44х2
l1	15
l2	15
l3	24
l4	9
l5	5
l6	20
l7	15
D9	38
D10	36
D7	92
D8	82
L8	12
L9	18
L10	4
L11	104
Материал	45ХН2МФАа

Размещено на http://www.allbest.ru/

6

69

Рисунок 1. - Размеры изготавливаемой детали

Содержание

Введение

1. Идентификация материала детали. Определение потребного числа переходов

2. Формирование плана обработки

2.1 Расчёт необходимого числа переходов

2.2 Определение операционных размеров

2.3 Формирование плана обработки детали

3. Проектирование токарных операций

3.1 Черновой этап

3.2 Получистовой этап

3.3 Чистовой этап

3.4 Режимы резания при точении

3.4.1 Режимы резания при черновом точении

3.4.2 Режимы резания при получистовом точении

3.4.3 Режимы резания при чистовом точении

4. Проектирование операций обработки радиальных отверстий

4.1 Проектирование операции сверления

4.2 Проектирование операций развертывания

4.3 Режимы резания при сверлении

4.4 Режимы резания при черновом развёртывании

4.5 Режимы резания при чистовом развёртывании

5. Проектирование фрезеровальной операции

5.1 Режимы резания при фрезеровании

6. Проектирование операции протягивания

7. Проектирование операций зубообработки

7.1 Проектирование операции зубофрезерования

7.2 Проектирование операции зубодолбления

8. Проектирование операции нарезание резьбы

9. Отделочный этап

9.1 Операция зубошлифования

9.2 Проектирование зубошевингования

Заключение

Литература

Введение

В настоящее время разработка, производство авиационных двигателей являются самой трудоемкой областью машиностроения. Здесь применяются самые новейшие методы обработки и изготовления деталей, которые входят в состав газотурбинного двигателя. Эффективность технологического процесса существенно зависит от рационального назначения припусков на обработку. Чрезмерные припуски влекут за собой перерасход материала заготовки, требуют дополнительных технологических переходов, увеличивая тем самым расход режущего инструмента, электроэнергии и трудоемкость обработки.

Но и необоснованно заниженные припуски не обеспечивают удаления дефектной части поверхностного слоя и достижения заданной точности. В соответствии с общими правилами разработки технологических процессов комплексу задач размерного анализа предшествуют такие важнейшие этапы, как выбор вида исходной заготовки, метода ее изготовления и технологических баз, разработка технологического маршрута обработки, а также выбор средств технологического оснащения. Это позволяет обоснованно подходить к размерным расчетам с учетом всех особенностей конкретного технологического процесса.

Данная работа является первым пробным описанием технологического процесса изготовления детали. Целью данного проекта является приобретение и закрепление навыков в написании технологических процессов.

В данной работе представлен расчет режимов резания и проектирование операций обработки детали типа блок-шестерня. Получение этой детали осуществляется на станках различных групп с достижением различных шероховатостей и точности поверхностей.

1. Идентификация материала детали. Определение потребного числа переходов

Сталь 45ХН2МФАа (по ГОСТ 4543-71) обладает следующими механическими свойствами:

%

Назначение: Торсионные валы, коробки передач и другие нагруженные детали, работающие при скручивающих повторно-переменных нагрузках и испытывающие динамические нагрузки.

Область применения: кулачковые валы, зубчатые колёса, шарниры муфт, пальцы, тяги. После улучшения - заклепки ответственного назначения; без термообработки - сварные подмоторные рамы, башмаки, косынки, штуцера, втулки.

Таблица 2. - Химический состав

Химический элемент	%
Ванадий (V)	0.10-0.18
Кремний (Si)	0.17-0.37
Марганец (Mn)	0.50-0.80
Медь (Cu), не более	0.30
Молибден (Mo)	0.20-0.30
Никель (Ni)	1.30-1.80
Сера (S), не более	0.025
Углерод (C)	0.42-0.50
Фосфор (P), не более	0.025
Хром (Cr)	0.80-1.10

После штамповки заготовку обычно подвергают отжигу для снятия упрочнения, возникающего в результате пластического деформирования.

2. Формирование плана обработки

2.1 Расчёт необходимого числа переходов

Таблица 3. - Расчет потребного числа переходов

№	Разм.	Точность	Rz	N
		З	Д	З	Д	nт	nш	n
		Кв	Т	Кв	Т
1	50	16	1600	8	39	100	3,15	3,49	3,75	4
3	92	16	2200	9	87	100	20	3,04	1,75	3
7	82	16	2200	9	87	100	20	3,04	1,75	3
11	48	16	1600	5	11	100	0,8	4,68	5,24	6
13	44	16	1600	9	62	100	20	3,05	1,74	3
15	34	13	390	6	16	40	1,6	3,0	3,49	5 (4+1)
17	30	13	390	7	25	40	20	2,58	0,75	3 (2+1)
19	36	13	390	7	25	40	3,15	2,58	2,75	4 (3+1)
21	10	12	150	7	12	40	15	2,16	1,06	3 (2+1)

2.2 Определение операционных размеров

С помощью планов обработки элементарных поверхностей определяют операционные размеры. Припуски на обработку выбираем по нормативам, руководствуясь [4].

Таблица 4. - Поверхность 1 Ш50 h8 Ra0.63 = Rz 3.15

Переходы	Квалитет	Шероховатость Rz	Припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Заготовка	16	1600	100		54
Точение черновое	12	250	40	2,5	51,5
Точение получистовое	10	100	20	0,8	50,7
Точение чистовое	9	62	8	0,6	50,1
Шлифование окончательное	8	39	3,15	0,1	50

Таблица 5. - Поверхность 3 Ш92 h9 Ra5 = Rz20

Переходы	Квалитет	Шероховатость Rz	Припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Заготовка	16	2200	100		96
Точение черновое	12	350	40	2,5	93,5
Точение получистовое	10	140	25	0,9	92,6
Точение чистовое	9	87	20	0,6	92

Таблица 6. ? Поверхность 7 Ш82 h9 Ra5 = Rz 20

Переходы	Квалитет	Шероховатость Rz	Припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Заготовка	16	2200	100		86
Точение черновое	12	350	40	2,5	83,5
Точение получистовое	10	140	25	0,9	82,6
Точение чистовое	9	87	20	0,6	82

Таблица 7. - Поверхность 11 Ш48 h5 Ra0.16 = Rz0.8

Переходы	Квалитет	Шероховатость Rz	Припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Заготовка	16	1600	100		52
Точение черновое	12	250	40	2,18	49,82
Точение получистовое	9	62	20	0,8	49,02
Точение чистовое	8	39	10	0,6	48.42
Шлифование черновое	7	25	5	0,3	48,12
Шлифование чистовое	6	16	2,5	0,1	48,019
Суперфиниш-ирование	5	11	0,8	0,019	48

Таблица 8. ? Поверхность 13 Ш44 h9 Ra5 = Rz20

Переходы	Квалитет	Шероховатость Rz	Припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Заготовка	16	1600	100		47,4
Точение черновое	12	250	40	2	45,4
Точение получистовое	10	100	25	0.8	44,6
Точение чистовое	9	62	20	0,6	44

Таблица 9. - Поверхность 15 Ш34 Н6 Ra0.32 = Rz1.6

Переходы	Квалитет	Шероховатость Rz	Припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Сверление	13	390	40		31,1
Растачивание черновое	10	100	20	1,11	32,2
Растачивание чистовое	8	39	5	0,8	33,66
Шлифование	7	25	2,5	0,3	33,963
Хонингование	6	13	1,6	0,037	34

Таблица 10. - Поверхность 17 Ш30 Ra 5 = Rz 20

Переходы	Квалитет	Шероховатость Rz	Припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Сверление	13	270	40		28,7
Растачивание черновое	10	70	25	0,8	29,5
Растачивание чистовое	9	43	20	0,5	30

Таблица 11. - Поверхность 19 Ш36 H7 Ra0.63 = Rz3.15

Переходы	Квалитет	Шероховатость Rz	Припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Сверление	13	390	40		33,6
Растачивание черновое	10	100	20	1,2	34,8
Растачивание чистовое	8	39	5	0,8	35,6
шлифование	7	25	2,5	0,4	36

Таблица 12. - Поверхность 21 Ш10 H7 Ra1.25 = Rz6,25

Переходы	Квалитет	Шероховатость Rz	Припуск 2z	Операционный размер
	КВ.	Т
Сверление	12	120	40		9,6
Развертывание черновое	9	30	15	0,25	9,85
Развертывание чистовое	7	12	6,25	0,15	10

2.3 Формирование плана обработки детали

Рисунок 2. - План поверхностей

Этап черновой

05. Токарная

10. Токарная

15. Токарная

20. Токарная

25. Токарная

Этап получистовой

30. Токарная

35. Токарная

Этап чистовой

40. Токарная

45. Токарная

50. Сверление

55. Развертывание черновое

60. Развертывание чистовое

65. Фрезерование

70. Зубофрезерование

75. Зубодолбление

80. Протягивание

85. Резьбонарезание

Этап термический

90. Химико-термическая обработка - Азотирование

Этап отделочный

95. Зубошлифование

100. Зубошевингование

105. Круглошлифование

110. Круглошлифование черновое

115. Круглошлифование чистовое

120. Внутреннее шлифование

125. Внутреннее шлифование

130. Суперфиниширование

135. Хонингование

3. Проектирование токарных операций

Обработка точением осуществляется в 3 этапа: черновой, получистовой и чистовой.

Рисунок 3. - Схема заготовки

3.1 Черновой этап

05 Токарная

1. Точить поверхность 11 с подрезкой торца 10.

2. Точить поверхность 3.

Выбор режущего инструмента

Резец токарный проходной отогнутый правый с пластиной из твёрдого сплава Т5К10 (по ГОСТ 18880-73) (рис. 4)



Рисунок 4. - Резец проходной отогнутый правый ГОСТ 18880-73

010 Токарная

1. Точить поверхность 1 с подрезкой торц.

015 Токарная

1. Точить поверхность 13 с подрезкой торца 12.

2. Точить поверхность 11 с подрезкой торца 8.

3. Точить поверхность 7 с подрезкой торца 4,

020 Токарная

1. Сверлить отверстие 17

2. Расточить поверхность 19.

Выбор режущего инструмента

Расточной цельный резец из твёрдого Т5К10 сплава со стальным хвостовиком. Для глухих отверстий (по ГОСТ 18063-72) (рис. 5.)

Рисунок 5. - Резец расточной с пластиной из твердого сплава со стальным хвостовиком ГОСТ 18063-72

Использовать спиральное сверло Ш28,7 из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком по ГОСТ 12121-77. Материал сверла Р6М5.

025 Токарная

1. Расточить отверстие 15

3.2 Получистовой этап

030 Токарная

1. Точить канавку 16.

2. Точить поверхность 13 с подрезкой торца 12.

3. Точить поверхность 11 с подрезкой торца 10.

4. Точить поверхность 9 с подрезкой торца 8.

5. Точить поверхность 7 с подрезкой торца 4.

Выбираем канавочный резец с пластинами из быстрорежущей стали для точения канавок в отверстиях ГОСТ 18876-73. Схема резца изображена на рисунке 6.

Рисунок 6. - Резец канавочный с пластинами из быстрорежущей стали ГОСТ 18876-73

035 Токарная

1. Точить канавку 18.

2. Точить поверхность 1.

3. Точить канавку 5.

4. Расточить отверстие 17.

5. Точить поверхность 3.

Выбор режущего инструмента

Выбираем токарный канавочный резец с пластинами из твердого сплава ГОСТ 18884-73. Схема резца изображена на рисунке 7.

Рисунок 7. ? Отрезной токарный резец ГОСТ 18884-73

3.3 Чистовой этап

040 Токарная

1. Точить поверхность 1

2. Расточить отверстие 19.

3. Точить поверхность 3.

4. Снять фаски.

5. Расточить отверстие 17.

Выбор режущего инструмента

Выбираем резец токарный проходной отогнутый резец ГОСТ 18868-73. Материал резца Т15К6. Схема резца изображена на рисунке 8.

Рисунок 8. ? Резец проходной отогнутый ГОСТ 18868-73

045 Токарная

1. Расточить отверстие 15.

2. Точить поверхность 11.

3. Точить поверхность 7.

4. Снять фаски

3.4 Режимы резания при точении

Обработка точением осуществляется в 3 этапа: черновой, получистовой и чистовой.

3.4.1 Режимы резания при черновом точении

Поверхность 11 Ш49,82h12, :

1. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств на скорость резания:

К_Г=0.9; n_v=1 [табл. 2, с. 266]

2. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки (заготовка-поковка):

Knv = 0,8 [2, табл. 5, с. 263]

3. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала:

Kuv = 1,0 [2, табл. 6, с. 263]

K_цV=0,7;

K_ц1V =1 [2, табл. 18, с. 271]

4. Назначаем подачу:

По формуле Чебышева:



K=0,15;

Ks=-0,33;

Ys=0,19;

Zs=0,2. [10, Т. 2.4, с. 31]

5. Скорость резания:

Cv=350; Х=0,15;

y=0,35; m=0,2 [2, табл. 17, с. 269]

T=60 мин

Расчётная частота вращения шпинделя станка:

7. Определение сил резания:

[2 табл. 23, с. 275]:

Сила / Коэффициент	Kцp	Kгp	Kлp
Pz	0,89	1,0	1,0
Py	0,5	1,0	1,0
Px	1,17	1,0	1,0

Значения коэффициента Сp и показателей степени [2, табл. 22, с. 273]

Составляющая сила	Сp	x	y	n
Pz	300	1,0	0,75	-0,15
Py	243	0,9	0,6	-0,3
Px	339	1,0	0,5	-0,4

n=0,75 [2 табл. 9 стр. 264]

9. Эффективная мощность резания:

Выбираем токарный станок 16Б04А,

Технические характеристики станка 16Б16А

Размеры, мм

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки:

- над станиной ? 320

- над суппортом ? 180

Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя ? 36

Частота вращения шпинделя, об/мин ? 20-2000

Число скоростей шпинделя ? 21

Подача суппорта, мм/об:

- продольная ? 0,01-0,7

- поперечен ? 0,005-0,35

Число ступеней подач ? 20

Мощность электродвигателя главного движения ? 2,8

….

…

Принимаем: мм/об; об/мин.

Фактическая скорость резания:

10. Основное время обработки:



Рисунок 9. - Схема токарной обработки

3.4.2 Режимы резания при получистовом точении

Поверхность 11 Ш49,02 h9, :

1. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств на скорость резания:

К_Г=0.9;

Кn_v=1,0;

Ки_v=1 [2, табл. 2, 5, 6 с. 262-263]

2. Расчётная подача:

Принимаем

3. Расчётная скорость резания:

Cv=420;

Х=0,15;

y=0,2: m=0,2 [2, табл. 17, с. 269]

T=60 мин

K_цV=0,7;

K_ц1V =1 [2, табл. 18, с. 271]

Расчётная частота вращения шпинделя станка:

Принимаем n_пр=1120 (об/мин).

4. Фактическая скорость резания:

5. Основное время обработки:

(об/мин)

3.4.3 Режимы резания при чистовом точении

Поверхность 11 48,42 h8, :

1. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств на скорость резания:

К_Г=0.9;

Кn_v=1,0;

Ки_v=1 [2, табл. 2, 5, 6 с. 262-263]

2. Расчётная подача:

;

;

;

[10, Т. 2.5, с. 32 ]

Принимаем Sпр=0,28 мм/об.

3. Расчётная скорость резания:



Cv=420;

Х=0,15;

y=0,2: m=0,2 [2, табл. 17, с. 269]

T=60 мин

K_цV=0,7;

K_ц1V =1 [2, табл. 18, с. 271]

Расчётная частота вращения шпинделя станка:

Принимаем n_пр=1120 об/мин.

4. Фактическая скорость резания:

5. Основное время обработки:

мм/об

об/мин

4. Проектирование операций обработки радиальных отверстий

4.1 Проектирование операции сверления

050 Сверлильная

1. Сверлить 4 отверстия поверхности 21

2. Развернуть предварительно 4 отверстия поверхности 21.

3. Развернуть окончательно 4 отверстия поверхности 21.

Выбор режущего инструмента

Выбираем сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ 886-77.Материал сверла Р6М5. Схема сверла изображена на рисунке 10

d=9,6мм L=139мм

Рисунок 10. ? Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ 886-77

4.2 Проектирование операции развёртывания

Выбираем машинную цельную развертку с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ1672-80 для чернового точения. Материал развертки Р6М5. Схема развертки изображена на рисунке 11.

D=9,85мм

L=134мм

l=54 Z=6

Рисунок 11. - Машинная цельная развертка с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ2092-77

Для чистового развертывания назначаем развёртку такого же типа ГОСТ2092-77 с другими геометрическими параметрами:

D=10 мм

L=140 мм

l=58 мм

Z=8

4.3 Режимы резания при сверлении

050 Сверление

Поверхность 21 Ш9,6 Н12



1. Поправочный коэффициент, учитывающий физико-химические свойства обрабатываемого материала:

К_Г=0.9; [2, табл. 2 с. 262-263]

2. Поправочный коэффициент, учитывающий влияние марки РИ:

[2 табл. 6, с. 263]

3. Поправочній коэффициент на относительную глубину отверстия:

[2.табл.31,с.280]

4. Общий поправочный коэффициент:

5. Назначаем подачу в пределах:

[2,табл.25,с.277]

Принимаем

6. Скорость резания:

[2. табл. 28, с. 279]

T=25 мин. [2, табл. 30, с. 279]

7. Требуемая частота вращения шпинделя станка:

Принимаем

8. Фактическая скорость резания:

9. Длина рабочего хода:



Рис. 12. ? Схема обработки при сверлении

11. Крутящий момент:

Осевая сила:

Для крутящего момента:

Для осевой силы:

12. Эффективная мощность резанья:



Выбираем вертикально-сверлильный станок 2М112,

Технические характеристики станка 2М112:

Наибольший условный диаметр сверления в стали ? 12

Наибольшее расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности ? 400

Наибольший ход шпинделя ? 100

Число скоростей шпинделя ? 5

Частота вращения шпинделя, об/мин ? 450-4500

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт ? 0,6

10. Основное время обработки:

4.4 Режимы резания при черновом развёртывании

055 Развертывание черновое.

Поверхность 21 Ш9,85 Н9



1. Общий поправочный коэффициент: Кv=0,5

2. Подача рекомендуемая:

S=0,8 мм/об [2, табл. 27, с. 278]

Принимаем Sпр=0,8 мм/об.

3. Скорость резания:

Cv=10,5;

q=0,3;

x=0,2;

y=0,65;

m=0,4 [2, табл. 29, с. 279]

T=25 мин [2, табл. 30, с. 279]

4. Частота вращения шпинделя:



Принимаем n=450 об/мин

5. Фактическая скорость резания:

6. Длина рабочего хода:

Lобр=5 мм;

Lпереб=1;

Lподв=2мм;

7. Основное время обработки:

8. Крутящий момент:



Cр=300;

x=1;

y=0,75 [2, табл. 22, с. 273]

9. Эффективная мощность резания:

4.5 Режимы резания при чистовом развёртывании

060 Чистовое развёртывание

Поверхность 21 Ш6 Н7

1. Общий поправочный коэффициент: Кv=0,5

2. Подача рекомендуемая:

[2, табл. 27, с. 278]

Принимаем Sпр=0,56 мм/об.

3. Скорость резания:

Cv=10,5;

q=0,3;

x=0,2;

y=0,65;

m=0,4 [2, табл. 29, с. 279]

T=25 мин [2, табл. 30, с. 279]

4. Частота вращения шпинделя:

Принимаем n=450 об/мин

5. Фактическая скорость резания:

6. Длина рабочего хода:



Lобр=10 мм;

Lпереб=2;

Lподв=2мм;

7. Основное время обработки:

8. Крутящий момент:

Cр=300;

x=1;

y=0,75 [2, табл. 22, с. 273]

9. Эффективная мощность резания:

5. Проектирование фрезеровальной операции

065 Фрезерование

Рисунок 13. - Схема обработка паза при фрезеровании

5.1 Режимы резания при фрезеровании

1. Поверхность 22.

Параметры обрабатываемой поверхности:

2. Выбор режущего инструмента:

Фреза дисковая пазовая ГОСТ 3964-69: D=50;

Материал фрезы Р6М5;



Рисунок 14. - Фреза дисковая ГОСТ 3964-69

3. Определение подачи:

4 Определение расчетной скорости резания:

[2 табл. 2 стр. 262]

[2 табл. 5 стр. 263]

[2 табл. 6 стр. 263]

[2 табл. 39 стр. 287]

[2 табл. 40 стр. 290]

6 Определение расчетной частоты вращения шпинделя:

Принимаем

7 Определение фактической скорости резания:

8. Определение фактической подачи:

Принимаем:

9 Определение окружной силы:

10. Определение эффективной мощности:

Выбираем Станок горизонтально-фрезерный 6П80;

N=2,5 кВт.

11. Определение основного времени:

6. Проектирование операции протягивания

шестерня деталь токарный фрезерование

080 Протягивание

Рисунок 15. ? Схема обработки на оп. 45 протяжная

Нарезание шлицов

1. Параметры протягиваемого контура:

Шлицевое отверстие:

Модуль

Число зубьев

Делительный диаметр

Диметр вершин

Диаметр впадин

Длина обработки

2. Выбор и обоснование режущего инструмента:

Протяжка для внутреннего протягивания (по ГОСТ 25161-82) шлицевых отверстий с эвольвентным профилем и центрированием по наружному диаметру. Материал протяжки Р6М5 (рис. 16).

Рисунок 16. ? Протяжка шлицевая групповой схемы резания

3. Схема протягивания:

.

Рис. 17

4. Определение группы скорости резания

Для стали 45ХН2МФА а HB=525 принимаем III группу скорости резания [2, с. 299, табл. 53]:

5. Определение допускаемой скорости протягивания [2, с. 299, табл. 52]:

Допускаемая скорость протягивания: V=6 м/мин

6. Определение геометрических параметров протяжки:

шага зубьев протяжки

.

принимаем равным 8

7. Рабочая высота профиля

радиуса закругления

8. Сопоставление полученных значений с табличными [2, с. 171, табл. 62]:

Рис. 18

t = 8 мм

h = 2,5 мм

r = 1,3 мм

b = 4,0 мм

мм

F = 4,9

9.Задание шага для чистовых и калибрующих зубьев:

Рис. 19

10. Разделение припуска на черновой и чистовой:

11. Определение числа поясов зубьев черновой, чистовой и калибрующей частей протяжки и определение черновой и чистовой подачи на зуб [2, с. 173, т. 64]:

Принимаем 5

12. Определение рабочей длины протяжки:

13. Определение периметра обрабатываемого профиля B:

Рис. 20

14. Определение удельной силы резания, приходящуюся на 1 мм периметра , и [2, с. 300, табл. 54]:

15. Определение усилий резания:



16.Определение эффективной мощности резания:

17. Определение основного технологического времени:

18. Выбор оборудования:

Горизонтальный протяжной полуавтомат для внутреннего протягивания 7Б55У

Технические характеристики станка 7Б56

Номинальная тяговая сила, кН ? 200

Наибольшая длина хода салазок ? 1600

Скорость рабочего хода протяжки, м/мин ? 1,5-13

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт ? 30

7. Проектирование операций зубообработки

7.1 Проектирование операции зубофрезерования

070 Зубофрезерование

Рис. 21. ? Схема обработки зубофрезерная

1. Параметры обрабатываемой зубчатой поверхности:

m=2;

z=44;

D=92мм;

В=15мм

2. Выбор режущего инструмента

Фреза червячная модульная типа 2 класса точности А

ПР1 Р6М5 m2 D63 у.з. 20° у.сп.2°5м ГОСТ 9324-80

L=50 мм;

d=27 мм;

d1=40 мм;

dao=63 мм (рис. 22)



Рис. 22. - Фреза червячная модульная

3. Выбор оборудования:

Зубофрезерный полуавтомат для цилиндрических колес 5К301П

Технические характеристики станка 5К301П:

Наибольший модуль зубчатого колеса ? 2,5

Наибольший диаметр обрабатываемого колеса ? 125 мм

Частота вращения шпинделя инструмента, об/мин - 100-500

Подача заготовки:

Вертикальная или продольная ? 0,35-45 мм/мин

Радиальная ? 0,4-60 мм/мин

Мощность электродвигателя главного движения ? 2,2 кВт

4. Определение подачи:

Табличное значение: S0=2-3 мм/об [7. c.149, T.41]

Поправочные коэффициенты: [7. c.150, T.42]

- обрабатываемый материал

- угол наклона нарезаемого зуба

- число заходов резьбы

5. Определение стойкости червячной фрезы: [7. c.142, T.37]

6. Определение скорости резания: [7. c.142, T.37]

7. По номограмме скоростей находим: [5. Приложение 3 стр. 12]

8. Настройка гитары деления: [5. Приложение 4]

= 30; b=60;

c=60; d=55; k=1

[5, Приложение 5, стр. 14]

;

9. Настройка вертикальной подачи фрезерного суппорта:

Подбираем сменных зубчатых колёс гитары подач

;

10. Установка глубины фрезерования: Зубчатое колесо нарезаем за один проход. Глубина фрезерования:

11. Длина рабочего хода:



12. Основное рабочее время:

Рис. 23 - Схема обработки при зубофрезеровании

7.2 Проектирование операции зубодолбление

075 Зубодолбление

Рис. 24. - Схема обработки при зубодолблении

1. Параметры нарезаемого колеса:

2. Параметры долбяка

Прямозубый долбяк типа 1, класса А по ГОСТ 9323-79. [2. c.197, T. 109]

d1=44,45мм

Рис. 25. - Прямозубый долбяк

3. Выбор оборудования:

Зубодолбёжный полуавтомат 5122

Технические характеристики станка 5122:

Наибольший диаметр устанавливаемой заготовки ? 200

Наибольшая ширина нарезаемого венца зубчатого колеса ? 50

Наибольший модуль нарезаемого зубчатого колеса ? 5

Диаметр фланца шпинделя заготовки или рабочей поверхности стола ? 250

Номинальный диаметр устанавливаемого долбяка ? 100

Число двойных ходов инструмента в минуту ? 200-850

Круговая подача, мм/дв. ход ? 0,16-1,6

Радиальная подача, мм/мин ? 0,003-0,286

Мощность электродвигателя главного движения, кВт ? 2,1

Масса, кг ? 4400

4. Определение круговой подачи: [6. c.143, T. V.28]

Вид обработки: черновая

5. Радиальная подача: [6. c.139]

6. Определение скорости резания: [6. c.144, T. V.29]

[6. c.144, T. V.29]

[6. c.126, T. V.13]

- коэффициент, учитывающий механические свойства

- коэффициент, учитывающий вид обрабатываемого материала

- коэффициент, учитывающий вид обработки [6. c.126, T. V.13]

мм/мин

7. Определение числа двойных ходов:



8. Определение основного времени:

9. Определение потребной мощности резания:

8. Проектирование операции нарезания резьбы

085 Резьбонарезание

Рис. 26. - Схема нарезания резьбы

1. Параметры резьбы и материала

Резьба M44х2;

l = 15 мм.

2. Выбираем профильную схему нарезания резьбы.

3. Назначение оборудования.

Токарный станок 16Б16А.

4. Выбираем токарный резьбовой резец по ГОСТ 18885-73 Т15К6

h = 25 мм,

b = 16 мм,

L = 140 мм,

n = 4 мм,

l = 8 мм,

р = 1,25-5.

Рис. 27. - Токарный резьбовой резец по ГОСТ 18885-73

5. Определяем число рабочих ходов: i_черн, i_чист, i [2, c. 294, т. 45]

i_черн,=3,

i_чист,=2,

i=5

6. Назначение подач:

7. Определение поправочного коэффициента K_v=K_мvK_иvK_ov

Поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки (заготовка-поковка):

Kмv = 0,9 [2, табл. 5, с. 263]

Киv=1;

Ксv=1 [2, табл. 6, с. 263]

K_v=0,9

8. Скорость резания при нарезании резьбы

Сv=244,

х=0,23,

у=0,3,

m=0,2,

Т=80 [2, табл. 49, с. 296]

9. Частота вращения шпинделя: расчетная n_р, принятая n.

nприн = 100 об/мин

Фактическая скорость резания

10. Величина рабочего хода L_р.х

11. Основное время T_о

12. Сила резания P_z [2. с. 264, Т. 9]

K_p=1,0 - [2, с. 261, 262, т. 1, 2]

C_p, y, u - [2, c. 298, т. 51]

C_p=148, у=1,7, u=0,71



13. Мощность станка

9. Отделочный этап

9.1 Операция зубошлифования

095 Зубошлифование

Рис. 28. - Схема обработки при зубошлифовании

1. Параметры зубчатого венца:

2. Механические параметры заготовки:

3. Подбор зубошлифовального станка по параметрам колеса и типу круга [2, с. 242-249; 6. с. 201]:

Шлифовальный круг червячный выполненный на основе круга ПП прямого профиля 400х60х125.

Материал шлифовального круга назначаем титанистый электрокорунд 14А ? для инструментов на керамической связке для обработки сталей.

Зернистость 20П т.к. обеспечивает профильное шлифование Ra=0,63.

П - плотное наполнение.

Керамическая связка К1 - для всех основных видов шлифования.

Твёрдость с2 - средней твёрдости.

Номер структуры 10 - скоростное шлифование. Профильное шлифование мелкозернистыми кругами.

Скорость 35 м/с.

Рис. 29. ? Схема припусков на зубошлифование

Зубошлифовальный станок для цилиндрических колёс 5В833:

Диаметр обрабатываемого зубчатого колеса - 40-320

Наибольшие размеры нарезаемых колёс:

Модуль ? 0,5-4

Длина зуба прямозубых колёс ? 150

Наибольшие размеры устанавливаемых шлифовальных кругов ? 400х80

Частота вращения шпинделя инструмента, об/мин ? 1500

Подача заготовки:

Вертикальная ? 3,78-165 мм/мин

Радиальная ? 0,02-0,08 за один ход

Мощность электродвигателя главного движения, кВт ? 3

Масса, кг ? 7000

4. Назначение припуска на шлифование:

5. Выбор значения подачи: [6. с. 204]

Черновая

Чистовая

6. Определение числа рабочих ходов:

7. Длина рабочего хода:

8. Основное время обработки:

9.2 Проектирование зубошевингования

100 Зубошевингование

Рис. 30. - Схема зубошевингования

1. Параметры обрабатываемого зубчатого венца:

2. Характеристика материала обрабатываемого колеса:

.

3. Выбор инструмента и оборудования:

Шевер: тип 2, класс А ГОСТ 8570-80, материал Р6М5 [2. с. 201, Т. 115]

Рис. 31. - Шевер



Станок зубошевинговальный для цилиндрических колёс 5702В

Технические характеристики станка 5702В:

Размеры, мм

Наибольшие размеры обрабатываемого колеса:

диаметр ? 320

длина зуба ? 100

Модуль обрабатываемых зубчатых колёс ? 1,5-6

Частота вращения шпинделя инструмента(или заготовки), об/мин ? 63-500

Осевая (продольная) подача инструмента (или заготовки), мм/мин ? 18-300

Радиальная подача, мм/ход стола ? 0,02-0,06

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт ? 3

Частота вращения шпинделя: 63 - 500 об/мин

63; 80; 100; 126; 160; 200; 250; 315; 400; 500.

Осевая продольная подача, 18 - 300 мм/мин:

18; 23;29; 36; 46; 58; 74; 93; 117; 148; 188; 237; 300.

4. Выбор метода шевингования:

Метод с продольной подачей.

5. Определение припуска на шевингование: [8. c. 205]

6. Выбор подачи: [8. c. 205]

7. Выбор скорости резания:

[8. c. 205]

(оптимальная)

8. Определение частоты вращения шевера:

9. Согласование частоты по паспорту станка:

10. Определение числа рабочих ходов:

11. Определение числа зачищающих ходов:

12. Общее число ходов:

13. Определение минутной подачи:

14. Назначение по паспорту станка:

15. Величина рабочего хода:

16. Основное время:

Заключение

Совершенствование конструкции двигателей летательных аппаратов, направленное на повышение ресурса работы, экономичности других его параметров, в значительной степени влияет на технологию изготовления деталей. Характерными особенностями производства современных двигателей являются сложность конструктивных форм деталей, широкое применение для их изготовления труднообрабатываемых материалов, высокие требования к точности и состоянию поверхностного слоя деталей. Большинство деталей двигателей летательных аппаратов изготавливается механической обработкой.

В данной работе проведено проектирование операций механической обработки поверхностей вала-шестерни. Для каждой операции выбран режущий инструмент, оборудование и определены основные технологические параметры, необходимые для формообразования поверхности.

Литература

1. Марочник сталей и сплавов. / Под ред. В.Г. Сорокина. ? М., 1989. ? 640 с.

2. Справочник технолога-машиностроителя. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. т. 2. ? М., 1985. ? 656 с.

3. Методы обработки поверхностей. Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ. / Горбачев А.Ф., Яценко С.В., Худяков С.В. ? Х.: ХАИ, 1995. ? 45 с.

4. Сотников В.Д., Долматов А.И., Горбачев А.Ф., Яценко С.В. Разработка маршрутных технологических процессов изготовления авиадвигателей. ? Х.: ХАИ, 1989. ? 41 с.

5. Исследование кинематической точности зубчатого колеса, обработанного на зубофрезерном станке. / Барсуков А.П., Некрасов А.Д., Белоконь Б.С. / Метод. указания к лаб. работе. ? Х.: ХАИ, 1984.

6. Производство зубчатых колес. / Под ред. Б.А. Тайца. ? М., 1975. ? 708 с.

7. Адам А.И., Овумян Г.Г. Справочник зубореза-фрезеровщика. ? М., 1961. ? 271 с.

8. Гулида Э.Н. Теория резания металлов, металлорежущие станки и инструменты. - Львов: Вища школа, 1976. ? 334 с.

9. Справочник технолога-машиностроителя. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. т. 1. ? М., 1985. ? 656 с.

Размещено на Allbest.ru