Расчет и конструирование плоской шпоночной протяжки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. История ОАО «Первоуральский новотрубный завод

2. Цеха на предприятии. Их структура и специализация

3. Технологический раздел

Список использованной литературы

Введение

Технологическая практика - важная составляющая часть образовательной программы подготовки педагога профессионального обучения машиностроительного направления.

Целью технологической практики является:

- формирование умений применять теоретические знания, полученные в процессе обучения в университете, в конкретных технологических условиях машиностроительного производства и расширение этих знаний;

- овладение знаниями и опытом практической технологии механической обработки деталей.

Задачами технологической практики являются:

- ознакомление с опытом и технологией производства изделий машиностроения на действующем предприятии, с организацией и структурой технологической службы и производства;

- изучение технологического процесса механической обработки конкретной детали (по указанию руководителя практики);

- сбор материалов для курсового проектирования по технологии машиностроения;

- развитие у студентов интереса к производственно-технологической деятельности.

Технологическая практика, как учебная дисциплина, является определяющей специальную подготовку к производственно-технологической деятельности будущего специалиста профессионального образования машиностроительной отрасли.

1. История ОАО «Первоуральский новотрубный завод»

История Первоуральского новотрубного завода началась в петровскую эпоху, когда в 1732 году Демидовым был основан Васильево-Шайтанский железоделательный завод, производивший чугун и кричное железо. После Октябрьской революции и гражданской войны страна испытывала жесткий дефицит во всем, и, в частности, в дымогарных трубах для паровозов. 28 января 1920 года была прокатана первая на Урале цельнотянутая труба метровой длины. С этой даты начинается летопись трубного производства в Уральском регионе, где на сегодняшний день сосредоточены основные предприятия отрасли.

В марте 1931 г. в связи с необходимостью расширения трубопрокатного производства на Урале и ускорения развития восточных районов страны было принято постановление Президиума ВСНХ СССР о строительстве Нового трубного завода неподалеку от действующего предприятия. Стройка была ударной, народной. Уже 13 мая 1934 года на стане, который по тем временам был воплощением прогресса, изготовлены первые холоднодеформированные трубы. В сентябре 1935 года на знаменитом реечном стане "Штоссбанк" были получены первые горячекатаные трубы, и завод полностью перешел на обеспечение трубоволочильного цеха собственной заготовкой; также был начат выпуск горячедеформированных товарных труб для нужд народного хозяйства. Уже в следующем 1936 году был введен в эксплуатацию стан "220" (Большой Штифель), а в 1939 году - стан "140" №1 (Малый Штифель). В конце 30-х годов Новотрубный завод обеспечивал трубами Дальний Восток, Сибирь, Урал, центральные регионы страны. В начале Великой Отечественной войны Новотрубный оказался практически единственным заводом, который мог в полной мере обеспечивать нужды страны и обороны, брать на себя выпуск труб для авиации, танкостроения, ракетной техники и других видов вооружений. За военные годы новотрубниками было изготовлено 10 млн. реактивных снарядов, 465 тыс. минометных стволов, 1600 тыс. цилиндров для танковых моторов. Заслуги коллектива отмечены орденами Ленина (1942 г.) и Трудового Красного Знамени (1945 г.) В послевоенный период завод развивался ускоренными темпами. Один за другим вступали в строй новые цехи. Значительно увеличились мощности после введения в эксплуатацию нового отечественного прокатного стана "160" и стана непрерывной прокатки труб "30-102" - одного из крупнейших в Европе и мире. За большой вклад в развитие трубной промышленности, улучшение качества и расширение сортамента стальных труб Первоуральский Новотрубный завод награжден орденами Октябрьской революции (1971 г.) и Трудового Красного знамени (1984 г.). Период экономических преобразований и связанные с ним потрясения не обошли стороной и ПНТЗ. В 1998 году Новотрубный оказался на грани банкротства. Именно в этот момент команда новых опытных менеджеров взяла на себя руководство заводом. В кратчайшие сроки удалось консолидировать интересы акционеров, провести административно-управленческую реформу, достаточно быстро были созданы сбытовые структуры, усилен статус юридического управления и экономической службы. В России и далеко за ее пределами Первоуральский новотрубный завод имеет репутацию надежного и стабильного делового партнера, предприятия высокой культуры производства. Новотрубный завод называют "кузницей кадров", многие инженеры становились руководителями других металлургических предприятий.

Завод является пионером по внедрению информационных технологий: успешно внедряется производственная система прохождения заказов на базе Microsoft Business Solutions-Axapta, которая признана вторым по величине внедрением на промышленных предприятиях в Европе. Для удобства потребителей создана и расширяется сеть консигнационных складов готовой продукции. Сбытовая сеть предприятия, уже охватывающая 15 регионов страны, продолжает расширяться. Первоуральский новотрубный завод сумел по итогам 2003 года выйти на четвертое место в стране, выпустив более 684 тысячи тонн, что на 11,2 % больше показателей 2002 года. В денежном выражении объемы реализации продукции завода увеличились за год на 40%, причем более чем на треть выросли за год экспортные поставки - зарубежным потребителям отгружено почти 70 тысяч тонн труб. Смотря в будущее, мы уверены, что в юбилейном для предприятия 2004 году, завод вполне может сохранить нынешние темпы роста объемов и качество выпускаемой продукции. Для этого есть все предпосылки. Накануне 70-летия мы по праву можем сказать, что экономика предприятия стабильно развивается, завод обретает крепкие позиции на внешнем и внутреннем рынках трубной продукции и уверенно смотрит в завтрашний день. Постоянно совершенствуя технологию и оборудование, используя надежные методы контроля качества труб, надежность и долговременность в эксплуатации продукции и высокую квалификацию персонала, Новотрубный завод всегда открыт для сотрудничества. Смотря в будущее, мы уверены, что в юбилейном для предприятия 2004 году, завод вполне может сохранить нынешние темпы роста объемов и качество выпускаемой продукции. Для этого есть все предпосылки. Накануне 70-летия мы по праву можем сказать, что экономика предприятия стабильно развивается, завод обретает крепкие позиции на внешнем и внутреннем рынках трубной продукции и уверенно смотрит в завтрашний день.

шпоночный протяжка хвостовик

2. Цеха на предприятии. Их структура и специализация

В настоящее время производственная деятельность ОАО «Первоуральский новотрубный завод» размещена в нескольких цехах, которые обеспечивают заводу следующие производственные мощности:

- Металлообработка со снятием стружки Токарная обработка. Фрезерование (Тела вращения, обработка длинных и нежестких деталей длинные валы, трубчатые детали, шейки коленчатых валов; Обработка на вертикальных обрабатывающих центрах MCV-400;

- Механическая обработка деталей на карусельных станках; Комплексная обработка прутка: фрезерование, точение, сверление, нарезание резьбы и т. д. - Обработка на многофункциональном обрабатывающем центре (совмещены токарный и фрезерный станки);

-Обработка на фрезерном станке ГФ-2171, фрезерование, сверление в деталях; Универсальное фрезерование и фрезерование инструментов;

- Обработка на трех, четырех, пяти координатных , фрезерных обрабатывающих центрах с ЧПУ, в том числе чистовая финишная обработка формообразующих поверхностей сложных штампов, станин, направляющих для станков; обработка отверстий, расположенных в разных плоскостях и т.д.;

- Расточка и обсверловка на обрабатывающих центрах с ЧПУ) Шлифование (Обработка на круглошлифовальных станках фирмы «OKUMA», шлифование цилиндрических поверхностей со шлифовкой торцов;

- Изготовление и переточка инструмента из быстрореза и твердого сплава на шлифовальном станке HAWEMAT 3000 CNC;

- Резьбошлифование; Заточка резьбонарезного инструмента)

- Обработка металлов давлением без образования стружки (Ковка (горячая объемная штамповка), осадка давлением)

- Термическая обработка, инструментальное производство (пресс-формы для литья пластмасс и металлов под давлением, формы для литья по выплавляемым моделям, кокиле, формы для прессования резины;

-Штампы холодной и горячей штамповки металлов; сканирование образцов Заказчика на координатно-измерительной машине и построение объемных трехмерных моделей по полученным данным, разработку управляющих программ для станков ЧПУ для изготовления формообразующих поверхностей оснастки;

3. Технологический раздел

Материал протяжки выбираем Р9К5 (быстрорежущая сталь)

Хвостовик протяжки выбираем по ГОСТ 4043 - 70

Размеры хвостовика,мм	Площадь опасного сечения FX, мм2
b	l1	b1	H1	l2	l3	lЗЖ	f	r	39,8
5	14	8	11	20	16	60	6	0.3/0.6

Суммарный подъем протяжки

мм

где tmax - наибольшее расстояние от края отверстия до дна канавки;

tmax = 20 мм;

D - диаметр отверстия (наименьший размер);

f0 - величина стрелки.

Величина f0 принимается по таблице П. 3.16. или по формуле:

мм

мм;

мм.

Ширина зубчатой части

вn = вmax - в мм

где в - остаточная деформация паза по ширине, обычно принимается от 0 до 0,01 мм (устанавливается при протягивании первых деталей).

вn = 5,078 - 0,01 = 5,068 мм;

Подача на зуб для режущих зубьев SZ = 0,08 ч0,15 принимается по таблице П. 3.17 [1, стр. 102]

Принимаем SZ = 0,08 мм.

Шаг зубьев t - по таблице П. 3.18 или рассчитывается по формуле

мм

где m 1.5.

мм.

По таблице П. 3. 18 [1, стр. 102] принимаем стандартное значение t = 8,0 мм.

Наибольшее количество одновременно работающих зубьев

Дробная часть отбрасывается. Примем количество одновременно работающих зубьев Zi = 4.

Профиль стружечной канавки. На шпоночных протяжках обычно делают стружечные канавки с прямолинейной спинкой. Размеры канавок t = 8 мм; Q = 3,0 мм; r = 1,5 мм;

Передний и задний углы зубьев протяжки выбираются по таблицам. Передний угол принимаем г = 20 задний угол = 5.

Коэффициент заполнения впадины



где величина К не должна быть меньше значений Кmin или

SZ - свыше 0,07 до 0,1 Кmin = 3;

SZ - свыше 0,1 до 0,15 Кmin = 2,5;

SZ - свыше 0,15 до 0,4 Кmin = 2,2

Fa - активная площадь сечения стружечной канавки

Высота режущего выступа

h0 = 1,25 h0 где h0 - глубина стружечной канавки 3,0 мм

(см. табл. п 3.8)

h0 = 1,25 · 3 = 3,75 мм

Сила протягивания

X где значения Ср, х, Кг, Кс, Кu принимаются по таблицам Ср = 202; = 0,85;

Кг = - коэффициент, учитывающий передний угол. Так как обрабатываемый материал сталь Х13, и передний угол по табл. П. 3.9 выбираем 0,85;

Кг = 0,85;

Кс = коэффициент, учитывающий применение СОЖ (10%-ая эмульсия);

Кс = 1;

Кu = - коэффициент, учитывающий степень затупления протяжки (рассчитываем для острой);

Кu = 1.

Р = 202 · 0,090,85 · 5 · 4 · 0,85 · 1 · 1 = 443,51 кгс;

Р = 9,81 · 443,51 = 4350,833 Н.

Высота сечения по первому зубу протяжки Н1 определяется из условия прочности протяжки при растяжении

мм;

Принимаем Н1 = 11 мм;

Высота по последнему режущему зубу

где [у] - допускаемое напряжение рабочей части протяжки (таблица П. 3.6). Полученное значение Н1 округляется до стандартной величины, приведенной в таблице П. 3.19. Принимаем Н1 = 11 мм; [1, стр. 103]

мм;

Количество режущих зубьев

Примем ZP = 30;

Длина режущей части

lp = t · Zp мм. lp = 8 · 30 = 240 мм.

Количество и размеры стружкоделительных канавок на режущих зубьях можно выбрать по таблице

Профиль стружкоразделительной канавки принимаем угловой с углом щ = 60є и размерами, принятыми по табл.

Sk = 0,8; hk = 0,5; rk = 0,2 мм.

Профиль стружечной канавки

Угол бокового поднутрения ц1 = 1 ч 130, для изделий из вязких сталей ц1 = 2 ч 230

С целью уменьшения трения на боковых поверхностях зубьев на всех зубьях делаются поднутрение под углом ц1=1,5є. Поднутрение начинается не от самой вершины, а на расстоянии f = 0,7 ч 1 мм. Поднутрение делается на зубьях, высота которых равна или больше 1,2 ч 1,3 мм.

Принимаем f = 0,7 мм.



Переходные режущие кромки выполняются по дуге радиуса Rn или прямой, составляющей угол 45 с боковыми сторонами. Обычно Rn = 0,25 ч 0,3 мм, а длина переходной кромки 0,2 ч 0,3 мм.

Напряжение растяжения в материале хвостовика протяжки

где у должно быть меньше [у]. Величину [у] принимают по таблице.

Высота калибрующих зубьев равна высоте последнего режущего зуба

НК = НП. принимаем НК = 13,35 мм;

Количество калибрующих зубьев ZK принимается по таблице

Принимаем ZK = 4.

Шаг калибрующих зубьев tK принимается равным шагу режущих зубьев

tK = t мм. tK = 8 мм.

Длина калибрующей части

lK = tK · ZK + (5 ч 10) мм. lK = 8 · 4 + (5 ч 10) = 37 42 мм.

Примем длину калибрующей части 40 мм; так как длина последнего калибрующего зуба принимается равной tK + (5 ч 10).

Прямая ленточка на вершинах: калибрующих зубьев fK = 0,2 мм.

Общая длина гладких частей протяжки принимается по табл.

l1 = l1' + lc + la + lз + lб + lв + lч мм;

где l1 - длина хвостовика, зависящая от способа крепления и размеров протяжки (см. пункт 2 расчетов); l1 = 60 мм;

l3 - длина входа патрона в отверстие станка; l3 = 0 мм;

lC - толщина опорной плиты (стола) станка; lC = 40 мм;

la - длина выступающей части опорного кольца; la = 30 мм;

lб - длина выступающей части фланца направляющей оправки; lб = 15 мм;

lв - длина посадочной части оправки; lв = 30 мм;

lч - длина, необходимая для беспрепятственного насаживания изделия в том случае, когда работа ведется без отключения протяжки от станка после каждого рабочего хода. lч = 30 мм;

При работе с переносом протяжки участок lч может отсутствовать. Величина l3 принимается равной 0 ч 15мм. Размер выбирается в зависимости от типа станка [21]. Размеры lа и lб зависят от конструкции кольца и оправки. Длина lв и lч , обычно принимается больше длины протягиваемого отверстия на 5 ч 15 мм. Если работа производится с планшайбой, надо при подсчете учитывать и толщину планшайбы. Подсчитанная величина l1 является наименьшей допустимой.

l1 = 60 + 40 + 30 + 0 + 15 + 30 + 30 = 205 мм;

Общая длина протяжки

LП = l1 + lp + lK мм; LП = 205 + 240 + 40 = 485 мм;

Глубина паза в направляющей оправке

H = H1 + f0 мм; где H1 - высота сечения по первому зубу

f0 - величина стрелки

H = 11 + 0,35 = 11,35 мм.

Толщина тела направляющей оправки проверяется на прочность по условию

где D - диаметр отверстия;

В - ширина тела протяжки.

Список использованной литературы

1.Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов./Г.Н. Сахаров, О.Б.Арбузов, Ю.Л. Боровой и др. - М.:Машиностроение, 1989 -328с.

2. http://www.chelpipe.com/about/operating_structure/

3. http://ibprom.ru/pervouralskiy_novotrubnyy_zavod4.

4. http://www.uralstars.com/ex/pntz/

5. http://www.azsx.ru/kat/pervouralskii_novotrubnyi_zavod.html

Размещено на Allbest.ru