Технология изготовления ротора

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РОТОРА



1. Введение

В работе представлена разработка оптимального технологического процесса производства ротора для узлоловителя УЗ-12. Результатом поставленной задачи является обеспечение технических требований, необходимых для эксплуатации изготовленных изделий. Для этого осуществлен выбор современного оборудования и оснастки, схемы базирования и способов установки заготовок при механической обработке.



2. Изготовление вала ротора

На основании анализа детали по чертежу, учебной и справочной литературы в качестве заготовки для изготовления приводного вала выбираем стандартный сортовой прокат круглого сечения ГОСТ 2590-71, диаметром 100 мм, длиной 1900 мм, изготовленный из горячекатаной стали, марки Сталь 45 ГОСТ 1050 - 88.

Тип производства - единичное (экспериментальное).

2.1 Разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали

Рисунок 3.1. Схема обозначения обрабатываемых поверхностей заготовки.

2.2 Укрупненный маршрут обработки заготовки

005 Фрезерно-центровальная операция

010 Токарная операция

015 Фрезерная операция

020 Сверлильная операция

025Шлифовальная операция



2.3 Подробный маршрут обработки заготовки

005 Фрезерно-центровальная операция.

1. Подрезать торец 1 начерно и начисто, выдерживать размеры согласно чертежу.

2. Подрезать торец 20 вала начерно и начисто, выдерживать размеры согласно чертежу.

3. Просверлить два центровочных отверстия.

010 Токарная операция.

1. Точить поверхность 7 начерно;

2. Точить поверхность 7 начисто, выдерживая размеры согласно чертежу;

3. Точить поверхность 5 начерно с подрезкой торца 6;

4. Точить поверхность 5 получисто;

5. Точить поверхность 5 начисто;

6. Точить поверхность 4 начерно;

7. Точить поверхность 4, выдерживая размеры согласно чертежу.

8.Точить поверхность 12 начерно;

9.Точить поверхность 11 начерно;

10.Точить канавку 10, выдерживая размеры согласно чертежу;

11.Точить поверхность 9 начерно с подрезкой торца 8;

12.Точить поверхность 18 начерно с подрезкой торца 16;

13.Точить поверхность 12 начисто, выдерживая размеры согласно чертежу;

14.Точить поверхность 11 начисто, выдерживая размеры согласно чертежу;

15.Точить поверхность 10 получисто;

16.Точить поверхность 13 начерно;

17.Точить поверхность 14 начерно;

18.Точить поверхность 15 начерно;

19.Точить поверхность 13 начисто, выдерживая размеры согласно чертежу;

20.Точить поверхность 14 начисто, выдерживая размеры согласно чертежу;

21.Точить поверхность 9 получисто;

22.Точить поверхность 10 начисто;

23.Точить поверхность 9 начисто;

24.Точить поверхность 15 начисто, выдерживая размеры согласно чертежу;

25.Снять фаску 19;

26.Точить канавку 17 выдерживая размеры согласно чертежу.

27. Нарезать резьбу на поверхность 18;

015 Фрезерная операция.

1. Фрезеровать шпоночную канавку 21 на поверхности 9, фрезеровать шпоночную канавку 22 на поверхности 15, выдерживая размеры согласно чертежу.

020 Сверлильная операция.

1. Сверлить отверстие 2 и 3, нарезать резьбу, выдерживая размеры согласно чертежу.

025 Шлифовальная операция.

1. Шлифовать поверхность 4;

2. Шлифовать поверхность 9;

3. Шлифовать поверхность 14.

4. Шлифовать поверхность 15.

2.4 Выбор технологического оборудования

ротор технологический деталь лопасть

1. Токарно-винторезный станок 16К20Ф3.

Максимальная длина обрабатываемой заготовки, мм……...……..…1000

Максимальный диаметр обрабатываемого прута, мм.……..….……….53

Частота вращения шпинделя, об/мин ……………...…….... 12.5ч2000

Подача суппорта, мм/мин

продольная………………………..………..…….…………..……..…. 900

поперечная……………………………………………..……………… 250

Мощность электродвигателя, кВт…………………………….………….10

2. Горизонтально - фрезерный универсальный станок 6Р83.

Размер рабочей поверхности стола (ширина, длина), мм.…...400 - 1600

Расстояние от торца шпинделя до поверхности стола, мм…...…….. 70

Число оборотов шпинделя в минуту…………………...……. 31,5ч1600

Число ступеней оборотов шпинделя ……….………….…….…………18

Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт….… 11

3. Кругло-шлифовальный полуавтомат 3М151Ф2.

Максимальные размеры обрабатываемого изделия, мм:

диаметр……………………………………………………..………..…400

длина……………………………………………………………......…2000

Максимальные размеры шлифования, мм:

диаметр (при номинальном диаметре шлифовального круга).………….120

Максимальный размер шлифовального круга

наружный диаметр………….…..………………….……….………...7500

высота………………………….………..……………………….…….100

Электродвигатель привода шлифовального круга:

мощность, кВт……………………………………….………..…….……..30

4. Радиально-сверлильный станок 2М55.

Максимальный диаметр сверления для каждого шпинделя, мм….………..55

Расстояние между шпинделями, мм……………………………350-1600

Число оборотов шпинделя в минуту…………………………….20-2200

Число ступеней подач…………………………………………………..12

Мощность привода главного движения, кВт……………………………5,5

2.4 Выбор технологической оснастки

Станочные приспособления.

1. Поводковый патрон.

2. Центр вращающийся для установки центровыми отверстиями или коническими фасками ГОСТ 8742 - 75.

3. Призматическая опора.

Режущий инструмент.

1. Фреза торцевая из твердосплавного материала Т5К10. (По ГОСТ 9304-69).

Габаритные размеры: d=50 мм; d1=32 мм; L=36 мм; l= 20 мм; z=12 мм.

2. Центровочное сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком (по ГОСТ 2420-5-80) dсв=5мм

3. Резец токарный проходной упорный Т5К10 правый

(по ГОСТ 18879-73)

Габаритные размеры: h=25мм; b=16 мм; L=140 мм; m=8 мм; R=0,8 мм.

4. Резец токарный проходной упорный Т30К4 правый

(по ГОСТ 18879-73)

Габаритные размеры: h=25мм; b=16 мм; L=140 мм; m=8 мм; R=0,8 мм.

5. Резец токарный резьбовой для нарезания наружной резьбы.

(по ГОСТ 18879-73)

Габаритные размеры: h=20 мм; b= 12 мм; L= 120мм; l= 40 мм; m= 3 мм; P=2.

6. Фрезы шпоночные из быстрорежущей.

(по ГОСТ 9140-78) d = 10 мм, L = 65 мм; d = 6 мм, L = 65 мм

7. Шлифовальный круг ПП 250х25х80 9А 30 С25 К 35 к/м А 2 кл.

Измерительный инструмент.

1. Штангенциркуль ШЦ 1 250-0,05.

2. Микрометр 75-100 0,01 мм.

3. Рулетка измерительная 5 м.



3. Изготовление спиральных лопастей

На основании анализа детали по чертежу, учебной и справочной литературы, в качестве заготовки для изготовления лопастей (рис. 3.2.) использовать прокат стальной горячекатный овальный (по спец. заказу). Сортамент соответствует ГОСТ 2590-88. Диаметром 100 мм, длиной 1930 мм - для внешней и 1520 мм - для внутренней, марки Сталь Х18Н10Т.

Сталь Х18Н10Т -- нержавеющая, жаростойкая, жаропрочная, аустенитного класса, обладает высокой хладостойкостью, немагнитностью и удовлетворительной сопротивляемостью межкристаллитной коррозии, химически устойчива ко всем кислотам, кроме уксусной, муравьиной, молочной и щавелевой -- применяется для изготовления узлов и деталей вакуумных установок, в которых создается давление не ниже р=1*10-12 мм рт. ст., работающих при температурах от --260 до +1000° С. Эта сталь чаще всего используется для изготовления корпусов высоковакуумных насосов и установок, термобарокамер, экранов, держателей и корпусов приборов. Поверхности деталей, изготовленных из стали Х18Н10Т, обычно подвергаются электрополировке.

Электрополировка является идеальным методом для получения однородной, хорошо отражающей поверхности, великолепно гладкой даже на самых сложных контурах. Это хорошо проверенный метод полировки, который достигается электрохимическим процессом, который в корне отличается от нанесения гальванопокрытий.

Детали помещаются в ванну с электролитом, содержащей фосфорную кислоту, где детали становятся анодом цепи постоянного тока. Данный процесс характеризуется выборочным воздействием на поверхность компонентов, которые воздействуют на выдающиеся элементы поверхности и, таким образом, создают более гладкую и чистую поверхность.

Тип производства - единичное (экспериментальное).



Рисунок 3.2. Гидродинамические спиральные лопасти.

Для изготовления колец, сегментных дуг и спиралей с заданным шагом подъёма витка методом холодной вальцевой гибки труб и профильного проката предназначен Профилегиб БМК-55 (рис.3.3).

Рисунок 3.3. Профилегибочный станок (трубогиб 3-х валковый) Профилегиб БМК-55.



4. Изготовление обечайки ротора

На основании анализа детали по чертежу, учебной и справочной литературы, в качестве заготовки для изготовления обечайки (рис.3.4.) использовать Толстолистовой нержавеющий прокат изготовляют по ГОСТ 7350-77, горячекатаный толщиной 4-50 мм, холоднокатаный толщиной 4-5 мм. Сортамент горячекатаного проката соответствует ГОСТ19903-74, холоднокатаного -- ГОСТ 19904-74. Горячекатаную листовую нержавеющую сталь данного типа изготовляют толщиной 4-50 мм, холоднокатаную -- 4-5 мм. Толщина 5 мм, длиной 510мм,ширина 50 мм марки Сталь 12Х18Н10Т. Таких заготовок потребуется две.

Коррозионностойкая сталь 12Х18Н10Т имеет в своем составе никель и титан, которые придают повышенную твердость и пластичность. Она также хорошо сваривается и противостоит ударной нагрузке.

Рисунок 3.4. Обечайка ротора.

Металлические обечайки для котлов, баков, резервуаров и других металлоконструкций производятся методом вальцовки при малых толщинах листов или гибкой и раскаткой при толщине листа более 40 мм.

Вальцевание листов в обечайки включает следующие основные операции: установку листа с подведенными кромками в вальцы, загибку листа в обечайку или корыто и снятие их с вальцев.

При вальцевании листа кромки сварного стыка имеют искаженную форму, в связи с чем такой стык к сварке не допускается. Поэтому перед вальцовкой листа необходимо произвести подгибку кромок. При подгибке кромки листа, образующие продольный стык, подгибаются на заданный радиус кривизны. Операция подгибки кромок в листах перед вальцеванием гарантирует правильную цилиндрическую форму, что является обязательным условием обеспечения качественной сварки.

После чего обечайка приваривается к остальной конструкции (рис. 3.5).

Рисунок 3.5. Обечайка в сборе



5. Сборка ротора с гидродинамическими лопастями для узлоловителя УЗ-12

Соединение деталей в сборочные единицы (механизмы, узлы, машины и т. д.) называется сборкой. Сборка предусматривает не только соединение деталей, но также и подгонку их перед сборкой, регулировку всей сборочной единицы.

Технологический процесс сборки (рис.3.6.) состоит из последовательно выполняемых операций. При этом деталь, с которой начинают сборку, присоединяя к ней последовательно остальные детали, называют базовой.

Операция сборки - это часть технологического процесса сборки, выполняемая на одном рабочем месте (одним или несколькими исполнителями). Она, в свою очередь, разделяется на установки и переходы.

Установка при сборке - часть операции, которую выполняют при неизменном положении сборочной единицы.

Переход - часть сборочной операции, выполняемая одним и тем же инструментом при неизменном положении сборочной единицы.

Сборка деталей производится в определенной последовательности, обусловленной конструкцией сборочной единицы.

Слесарно-сборочные работы выполняются с помощью различных монтажных инструментов (гаечных ключей, отверток, молотков) и приспособлений.



Рисунок 3.6. Технологический процесс сборки ротора.

Технологический процесс сборки ротора (рис.3.6.) состоит из следующих операций.

1. Сварная операция.

К основной металлоконструкции привариваются обечайки. Сталь 12Х18Н10Т относиться к хорошо свариваемым. Характерной особенностью сварки этой стали является возникновение межкристаллитной коррозии. Она развивается в зоне термического влияния при температуре 500-800?С. При пребывании металла в таком критическом интервале температур, по границам зерен аустенита выпадают карбиды хрома. Все это может иметь опасные последствия - хрупкие разрушения конструкции в процессе эксплуатации.

При сварке высоколегированных сталей используют электроды с защитно-легирующим покрытием основного вида в сочетании с высоколегированным электродным стержнем. Применение электродов с покрытием основного вида позволяет обеспечить формирование наплавленного металла необходимого химического состава, а также других свойств путём использования высоколегированной электродной проволоки и долегирования через покрытие.

2. Слесарно-сборочные работы.

Следующий шаг, к обечайкам с помощью соединительных пластинок болтами прикручиваются внутренняя и внешняя лопасти. После чего ротор приобретает свой конечный вид (рис.3.7).

Рисунок 3.7. Ротор в сборе.

Ротор одевается на конический конец приводного вала с помощью шпоночного соединения и закрепляется несколькими болтами.

Размещено на Allbest.ru