Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

Кафедра ТППДЛА

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА

На тему: Разработка элементов технологического процесса изготовления обоймы редуктора

Направление подготовки 24.03.05 - «Двигатели летательных аппаратов»

Автор квалификационной работы А.О.Жуковская

Москва 2017 г.



СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛИ

1.1 Конструктивные особенности и назначение детали

1.2 Оценка технологичности конструкции детали

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ ОБОЙМА РЕДУКТОРА

• 2.1 Выбор метода получения заготовки
• 2.2 Выбор технологических баз
• 2.3 Выбор оборудования
• 2.4 Укрупненный маршрут изготовления детали
• 3. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ОБРАБОТКИ НА ОПЕРАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
• 3.1 Сверление отверстия 8
• 3.2 Шлифование наружного диаметра 85
• 3.3 Расточка отверстия 80
• 3.4 Фрезерование контура
• 3.5 Сверление 3.5
• 3.6 Зенкерование отверстия 4
• 4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
• 4.1 Расчет требуемой силы закрепления
• 4.2 Расчет приспособления на точность
• 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ СНЯТИЯ ЗАУСЕНЦЕВ И СКРУГЛЕНИЯ ОСТРЫХ КРОМОК
• 5.1 Абразивные материалы
• 5.2 Общие сведенья магнитно-абразивной обработки
• 5.3 МАО наружных поверхностей
• 5.4 МАО внутренних поверхностей полой цилиндрической заготовки
• 5.5 МАО плоских заготовок и поверхностей произвольной формы
• 6. СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕТАЛИ ОБОЙМА РЕДУКТОРА
• 6.1 Построение заготовки
• 6.2 Построение детали
• 6.3 Параметрическое моделирование конфигурации детали с применением табличных данных
• 6.4 Параметрическое твердотельное моделирование детали на этапах технологического маршрута её изготовления
• 7. РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИИ ПО ОБРАБОТКЕ ДЕТАЛИ НА СТАНКЕ ЧПУ
• 7.1 Выбор схемы установа детали
• 7.2 Назначение технологических переходов и выбор инструмента
• 7.3 Операционная карта
• 7.4 Тестирование управляющей программы
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
• ПРИЛОЖЕНИЕ 1
• ВВЕДЕНИЕ

Данная работа завершает четырехлетний цикл подготовки студента. Она включает в себя:

Ш Разработку элементов технологического процесса изготовления детали - обойма редуктора. При этом решены задачи выбора заготовки, выбора прогрессивного оборудования с ЧПУ, назначения технологических баз, и разработки укрупненного маршрута обработки обоймы редуктора. На технологические операции выполнен расчет режимов резания.

Ш В работе создана структурно-параметрическая модель объекта производства, которая может быть использована в CAD/CAM системах.

Ш Разработаны управляющие программы для фрезерного и токарного станков с ЧПУ с применением САПР, а именно программы MASTERCAM.

Ш В реферативной части работы рассмотрены прогрессивные технологические методы снятия заусенцев и скругления острых кромок.

Ш Графическая часть работы состоит из шести листов формата А1 и включает в себя все необходимые чертежи и схемы для отражения расчетно-пояснительной части работы.

1. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛИ

1.1 Конструктивные особенности и назначения детали

В качестве индивидуального задания выпускной квалификационной работы бакалавра была выбрана деталь обойма редуктора. Обойма предназначена для запрессовки в неё подшипников шестерни. Она устанавливается в корпус редуктора и по существу является промежуточным элементом между шестернёй и корпусом редуктора. Устанавливают обойму только на высокооборотистые редукторы (с частотой порядка 10000 1/мин и более).

Обойма представляет собой втулку из легированной стали, крепящуюся к корпусу редуктора посредством болтового соединения. Чтобы предотвратить самопроизвольное откручивание болтов, на них устанавливают стопорные шайбы. Деталь работает при температуре до 250?С, в масляной среде, подвержена статическим и динамическим нагрузкам. Для большей износостойкости внутреннюю поверхность втулки обрабатывают ионным азотированием.

Химический состав этой стали, %:

Нагрев под закалку стали 38ХМЮА следует проводить с учетом ее легированности. Для получения однородного легированного аустенита нагрев проводят до 920 ^оС. Хром, молибден и особенно алюминий сдерживают рост аустенитного зерна при нагреве, поэтому формирование крупного зерна в стали 38ХМЮА не происходит. Структура стали после закалки: мартенсит небольшое количество аустенита остаточного (из-за наличия легирующих элементов, снижающих температурный интервал мартенситного превращения).

Легирующие элементы хром и молибден, снижая критическую скорость закалки, увеличивают прокаливаемость стали. Критический диаметр стали 38ХМЮА d_кр = 45 мм (при закалке в масле).

После закалки проводят высокий отпуск. Температура отпуска должна на 50-100 ^оС превышать температуру азотирования. Назначаем температуру отпуска 600-650 ^оС. В процессе выдержки при отпуске протекает распад М_зак на зернистую среднедисперсную смесь феррита и цементита, называемую сорбитом отпуска. После отпуска следует окончательная механическая обработка (шлифование) и азотирование. Для обеспечения требуемой твердости 1000 HV, азотирование проводят при 520-540 ^оС в течение 20-30 ч, при этом образуется диффузионный слой толщиной 0,2 - 0,3 мм.

Наличие хрома и алюминия способствует формированию в слое специальных нитридов CrN и AlN, что приводит к повышению его твердости слоя. Механические свойства в готовом изделии: s_В = 900 МПа, d = 10 %, y = 45 %, а_Н = 80 Дж/см², твердость поверхности 1000 HV .

1.2 Оценка технологичности конструкции детали

Внутренняя поверхность обоймы подвергается интенсивному износу вследствие её непосредственного контакта с подшипником. Чтобы продлить срок службы детали в процессе изготовления применяется насыщение внутренней поверхности обоймы ионами азота (ионоазотирование) на глубину 0.15-0.35 мм. Это позволяет существенно продлить срок службы детали.

Твёрдость сердцевины 30 -- 40.5 HRC позволяет обеспечить необходимую прочность и достаточный ресурс детали.

Размеры, допуски формы и расположения поверхностей обеспечиваются инструментом.

Допуск непостоянства диаметров 0.006 на поверхностях А и В. Это позволяет установить обойму в корпус с минимальным перекосом и добиться наибольшего ресурса детали.

Для выявления возможных микротрещин внутри детали, способных привести к преждевременному выходу обоймы из строя, производится магнитный контроль. Наличие трещин или раковин внутри детали не допустимо.

Для защиты от коррозии обойму подвергают химическому фосфорному оксидированию. Оно заключается в формировании на поверхности детали фосфатов бария, цинка и оксидов железа. Этот процесс имеет химическую природу и осуществляется в ванне со специальным раствором при температуре 50-70 С и длится около 15-30 мин. Толщина образующейся пленки не нормируется. Поверхности, прошедшие химическое фосфорное оксидирование также пригодны для грунтовки и окраски.

Анализ технологичности конструкции детали.

Данная обойма имеет небольшие массогабаритные показатели (внешний диаметр втулки 115 мм), изготавливается из легированной стали 38ХМЮА которая удовлетворительно обрабатывается резанием при использовании стандартного инструмента.

Геометрия обоймы не является симметричной, что не очень хорошо с точки зрения технологичности конструкции.

В целом, обойму можно назвать технологичной.

Анализ технологичности заготовки.

Себестоимость обоймы.

Себестоимость обоймы составляет 184р.

К количественным показателям технологичности относят коэффициент точности и коэффициент шероховатости.



Параметры точности и шероховатости элементарных поверхностей детали:

Характеристика поверхности	Количество	Квалитет размера	Класс шероховатости
			мкм	класс
1.Торцевая поверхность	1	12	5	6
2.Торцевая поверхность	5	11	6,3	5
3. Наружная цилиндрическая поверхность	1	8	1,25	7
4. Фаска	2	12	6,3	5
5. Поверхность Фрезирования	3	12	6,3	5
6. Наружная цилиндрическая поверхность	1	12	6,3	5
7.Внутренняя цилиндрическая поверхность	2	7	1,25	7
8.Внутреняя цилиндрическая поверхность	1	12	6,3	5
9.Радиус	2	12	6,3	5
10. Отверстия	2	11	3,2	6
11.Отверстия	4	12	6,3	5

Коэффициент точности определяем по формуле:

Где Аср- средний квалитет обработки:

Деталь технологична по точности, т.к. KТ >0,8.

Коэффициент шероховатости определяем по формуле:

Где -средний коэффициент шероховатости.

По этому показателю деталь технологична, т.к

Коэффициент унификации определяется по формуле:



2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ ОБОЙМА РЕДУКТОРА

2.1 Выбор метода получения заготовки

Заготовка производится штамповкой цилиндрического прутка. Она имеет простую конфигурацию и незначительные массогабаритные характеристики, что существенно облегчает процесс штамповки. После штамповки заготовке требуется термообработка для снятия внутренних напряжений в металле. Однако, процесс штамповки повторяется 2 раза (сперва выполняется осадка, а затем производится штамповка), также требуется прошивка отверсия, поэтому технологичность заготовки нельзя назвать высокой.

Рис.2.1 Эскиз заготовки

2.2 Выбор технологических баз

При выборе баз руководствуются следующими положениями:

1.Установочной базой обычно служит наибольшая поверхность заготовки, позволяющая разместить три опорные точки не лежащие на одной прямой и на большом расстоянии друг от друга.

2. Для направляющей базы используют наиболее протяженную поверхность с двумя максимально далеко расположенными опорными точками.

3. Для опорной базы используют любую поверхность при условии отсутствия на ней литников, заусенцев, литейных и штамповочных швов.

Выбор комплекта баз зависит от числа выдерживаемых на данной операции размеров. Например, при обработке плоскости фрезерованием или шлифованием (рис. 2.2. а), когда необходимо выдержать только один размер L, достаточно определить установочную базу. Если выдерживаются два размера L₁ и L₂ (рис. 2.2, б) требуется определить установочную и направляющую базы. Если же выдерживаются три, или более размеров, требуется определить весь комплект баз (рис.2.2 в).

Рис. 2.2. Обработка деталей при использовании одной (а) двух (б) и трех (в) баз

При выборе баз руководствуются принципами совмещения и постоянства баз.

Принцип совмещения баз заключается в стремлении к совмещению технологических баз с конструкторскими и измерительными. Если этот принцип не соблюдается, то технологу приходится изменять простановку размеров на детали, проставляя их от технологических баз. Это связано с необходимостью пересчета размеров и ужесточением допусков на размеры, что удорожает обработку.

Принцип постоянства технологических баз заключается в стремлении использовать на разных операциях обработки одни и те же базы. Это связано с тем, что изменение баз приводит к дополнительным погрешностям взаимного расположения поверхностей.

Назначается также технологические базы для выполнения первой операции (черновые технологические базы). Черновая база используется только один раз и служит для обработки основных (чистовых) технологических баз, используемых на дальнейших операциях ТП. В качестве черновой базы следует выбирать поверхность, относительно которой могут быть обработаны чистовые технологические базы. Желательно, чтобы на ней отсутствовали литники, литейные и штамповочные швы.

Точность обработки чистовых баз должна быть выше, чем точность поверхностей, обрабатываемых на этих базах.

В качестве черновой базы применяем наружнюю протяженную поверхность штамповки и левый торец.

В качестве чистовой обработки базами служат внутренняя поверхность детали ,правый торец, наружный и осевое отверстие .

2.3 Выбор оборудования

На токарную операцию выбираем станок токарно-винторезный 16К20.

Данный станок принадлежит к категории универсального оборудования для обработки деталей из металла. Его характеристики дают возможность использовать его для выполнения целого перечня специализированных операций. Например, нарезание резьбы различного типа (метрической, дюймовой, модульной, питчевой), сверление, зенкерование и другие виды токарной обработки.

Возможности этого токарно-винторезного станка таковы, что с его помощью можно обрабатывать заготовки и из горячекатаного, и из холоднокатаного проката. До появления данного станка на предприятиях использовалась модель оборудования 1К62, которая значительно уступает ему по всем своим характеристикам. Так, к преимуществам токарно-винторезного станка 16К20 (по сравнению с прежней моделью) можно отнести:

· безопасность эксплуатации;

· высокую надежность;

· возможность обрабатывать детали с высокой точностью;

· простоту и удобство обслуживания;

· исключительную долговечность даже при активной эксплуатации;

· высокую производительность.

Технические возможности и характеристики 16К20

Токарно-винторезные станки 16К20 (а также их аналоги) отличаются следующими характеристиками.

· Шпиндель может вращаться в диапазоне частот 12,5-1600 об/мин.

· Допускается обработка деталей, максимальное сечение которых составляет 310 мм над выемкой, 400 мм над станиной и 220 мм над суппортом.

· Быстрые перемещения в поперечном направлении могут совершаться со скоростью 1,9 м/мин, продольные - 3,8 м/мин.

· Технические возможности токарно-винторезного станка 16К20 позволяют получать на нем резьбы с различными параметрами. Их шаг может находиться в диапазоне: 0,5-56 (модульные и питчевые), 0,5-112 ниток на дюйм (дюймовые), 0,5-112 мм - для метрических.

· Длина заготовки может составлять до 2000 мм.

· Количество продольных и поперечных подач - 22 и 24 соответственно. Диапазон продольных подач составляет 0,05-2,8 мм/об, поперечных - 0,025-1,4 мм/об.

· Характеристики станка 16К20 позволяют обрабатывать заготовки весом до 1300 кг.

· Для вращения шпинделя можно выбрать одну из 22 скоростей (прямых).

· Отверстие в шпинделе имеет диаметр 52 мм.

Также для токарной обработки используем токарный станок с ЧПУ, СКЕ6130i, который предназначен:

· Для всех видов токарной обработки наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилем за один или несколько проходов используя автоматические циклы обработки;

· Для обработки заготовок одновременно по двум координатам, включая нарезание левой, правой и конической резьбы;

· Для вытачивания различных видов канавок и отрезки закготовок;

· Для обработки осевых отверстий методами сверления, растачивания, зенкерования и развертывания;

· Имеет не большие габариты и хорошо зарекомендовали себя как в производственних цехах предприятий всех видов промышленности, так и в мастерских школ, колледжей.

· Для серийного и мелкосерийного производства деталей с небольшими габаритами.



Рис.2.3 Фотографии элементов станка

Токарные станки серии СКЕ с горизонтальной станиной разработаны с учетом всех самых последних достижений станкостроительной отрасли. Станина станка, передняя бабка, суппорт, задняя бабка и другие корпусные детали изготовлены из высокопрочного чугуна с высокой плотностью.

Направляющие станины прошли термическую обработку и имеют твердость не ниже - 50 HRC (индукционный способ закаливания), направляющие салазок суппорта имеют специальное износостойкое TFS покрытие, что обеспечивает длительное сохранение точности, плавное и точное перемещение подвижных узлов и механизмов станка.

Рис. 2.4 Фотография системы ЧПУ

Станок оснащен жесткой, 4-х позиционной вертикальной резцедержкой.

Переключение диапазонов скоростей шпинделя и бесступенчатое регулирование оборотов шпинделя внутри диапазона скоростей осуществляется системой ЧПУ.

Станок оборудован системой подачи СОЖ и поддоном для сбора стружки.

Электрошкаф станка оборудован теплообменником, что значительно снижает нагрев станка в процессе длительной работы.

Технические характеристики токарного станка с ЧПУ СКЕ6130i:

Параметр	Значение
Макс. диаметр изделия над станиной, мм	300
Макс. диаметр обработки над станиной, мм	145
Расстояние между центрами (РМЦ), мм	500
Макс. вес заготовки, кг	60
Оси
Максимальное перемещение оси Х, мм	190
Макс перемещение по оси Z, мм	559
Быстрые перемещения по оси Z, мм/мин	5000
Быстрые перемещения по оси Х, мм/мин	4000
Рабочая подача, мм/мин	0.01 ~ 3000
Диаметр ШВП/шаг ось Х, мм	20/5
Диаметр ШВП/шаг ось Z, мм	25/5
Тип и мощность сервопривода по оси X	fanuc 1,2 кВт
Тип и мощность сервопривода по оси Z	fanuc 1,2 кВт
Тип направляющих Х	ласточкин хвост
Тип направляющих Z	V образные
Точность позиционирования по осям X/Z, мкм	±5 (микрон)
Повторяемость позиционирования осей X/Z, мкм	±3 (микрон)
Ширина направляющих, мм	205
Шпиндельная бабка
Диаметр 3х кулачкового патрона, мм	165, 6"
Диапазон скоростей шпинделя, об/мин	40~4000
Диаметр отверстия шпинделя, мм	40
Максимальный диаметр прутка, мм	38
Торец шпинделя	A2-5
Конус отверстия шпинделя	Морзе 5
Внутренний диаметр подшипника шпинделя	40
Момент на шпинделе (продолжительно), Нм	37,6
Момент на шпинделе (30 минут), Нм	37,6
Мощность э/д шпинделя (продолжительно), кВт	4
Мощность э/д шпинделя (30 минут), кВт	4
Тип привода шпинделя	Ременный
Тип э/д шпинделя	асинхронный э/д (Серво опция)
Резцедержка
Число интструментов, шт	4
Тип резцедержки	э/мех
Размер хвостовика режущего инструмента, мм	16х16
Время смены инструмента - верт. револьверная головка,с	2,1
Точность позиционирования револьверной головки, мм	0,008
Задняя бабка
Перемещение задней бабки, мм	до патрона
Выдвижение пиноли задней бабки, мм	110
Диаметр пиноли, мм	42
Конус пиноли механической задней бабки, №	Морзе 3
Прочее
Потребляемая мощность, кВА	7,5
Система ЧПУ	Fanuc 0i mate TD
Емкость бака СОЖ, л	15
Вес нетто, кг	1000
Вес брутто, кг	1200
Габаритные размеры, мм	1800х1430х1450

Для комплексной операции используем: CHEVALIER 2040-L

Характеристики машины:

Скорость шпинделя
Ременная передача:	8000 об/мин 10000 об/мин/12000 об/мин (опция)
Прямой привод:	2000об/мин/ 15000об/мин (опция)
Количество инструментов	24 Барабанный тип 32 Цепной тип 20 Карусельный тип (опция)
Ускоренное перемещение по осям (X/Y/Z)	30/30/24 м/мин 36/36/30 м/мин, (опция)
Точность позиционирования	JIS ±0.010 мм VDI 3441 P0.010 мм
Повторяемость	JIS ±0.003 мм VDI 3441 PS 0.007 мм

Система FANUC 18iM/OiM Cистема SIMENS 810D

Рис. 2.5. Фотографии системы ЧПУ

Характеристики станка



Шлифовальные операции обрабатываем с помощью внутришлифовального станка с ЧПУ 3М227ВФ2.Данный станок заменил устаревшую модель 3К227 в 1985 году. Предназначен для шлифования цилиндрических и конических (с углом при вершине до 90°) сквозных и глухих отверстий.

Полуавтомат 3М227вф2 прост в наладке, обслуживании и эксплуатации; укомплектован набором шлифовальных шпинделей с широким диапазоном чисел оборотов шлифовальных кругов, обеспечивающих обработку деталей с наивыгоднейшими режимами.

Механизм поперечных подач с приводом от шагового электродвигателя осуществляет перемещение с высокой точностью и стабильностью во всем диапазоне скоростей.

Возможно и обычное ручное управление работой полуавтомата.

Характеристика внутришлифовального станка 3М227ВФ2

· Класс точности полуавтоматов по ГОСТ 25--80...... В

· Точность шлифованных отверстий и торцовой поверхности образца-изделия по ГОСТ 25--80, мкм:

o постоянство диаметра в продольном сечении..... 3

o круглость................................................................. 1,6

o плоскостность торца.............................................. 4

o шероховатость поверхности отверстия................ Ra 0,32

o шероховатость поверхности торца....................... Ra 0,63

· Точность прошлифованной партии из 30 втулок в автоматическом режиме, мкм:

o разброс размера.................................................... 40

o круглость................................................................. 3

o постоянство диаметра в продольном сечении.... 5

Рис. 2.6 Габаритные размеры рабочего пространства станка

Рис 2.7 Общий вид внутришлифовального станка 3М227ВФ2

Рис. 2.8.Установочный чертеж внутришлифовального станка 3М227вф2

Технические характеристики станка 3М227ВФ2

Наименование параметра	3М227ВФ2
Основные параметры
Класс точности по ГОСТ 8-82	В
Наибольший диаметр устанавливаемого изделия, мм	400
Наибольший диаметр устанавливаемого изделия в кожухе, мм	250
Наибольшая длина устанавливаемого изделия, мм	200
Наименьший и наибольший диаметр шлифуемого отверстия, мм	20..200
Расстояние от оси шпинделя передней бабки до подошвы станины, мм	1210
Расстояние от оси шпинделя передней бабки до зеркала стола (высота центров), мм	285
Расстояние от опорного торца фланца шпинделя изделия до торца кронштейна шлифовальной бабки, мм	990
Расстояние от торца нового круга торцешлифовального приспособления до опорного торца фланца шпинделя, мм	120..280
Рабочий стол станка
Наибольшая длина перемещения стола, мм	560
Скорость перемещения стола при шлифовании, м/мин	1..7
Скорость перемещения стола при правке круга, м/мин	0,1..2
Скорость перемещения стола при быстром продольном подводе и отводе, м/мин	10
Шлифовальная бабка
Частота вращения шпинделя внутришлифовальной головки, 1/мин	5000..28000
Перемещение за один оборот шагового двигателя, мм	0,1
Перемещение за один импульс (шаг) шагового двигателя, мм	0,416
Наибольшее наладочное перемещение шлифовальной бабки - назад (на рабочего), мм	10
Наибольшее наладочное перемещение шлифовальной бабки - вперед (от рабочего), мм	50
Передняя бабка (бабка изделия, шпиндель изделия)
Наибольший угол поворота бабки изделия, град	45
Наибольший наладочное перемещение бабки изделия - назад (на рабочего), град	30
Наибольший наладочное перемещение бабки изделия - вперед (от рабочего), град	180
Частота вращения изделия (бесступенчатое регулирование), об/мин	60..1200
Торцешлифовальное приспособление
Продольное перемещение торцового шлифовального круга наибольшее наладочное, мм	160
Продольное перемещение торцового шлифовального круга наибольшее рабочее (тонкое), мм	4
Продольное перемещение торцового шлифовального круга за один оборот маховичка наладочного перемещения, мм	27
Продольное перемещение торцового шлифовального круга за один оборот маховичка рабочей (тонкой) подачи, мм	0,1
Продольное перемещение торцового шлифовального круга на одно деление лимба рабочей (тонкой) подачи, мм	0,0025
Размеры торцешлифовального круга, мм	ЧШ100 х 50 х 20
Габаритные размеры и масса станка
Габаритные размеры станка (длина х ширина х высота), мм	2700 х 1320 х 1850
Масса станка с электрооборудованием и охлаждением, кг	4500

2.4 Укрупненный маршрут изготовления детали Укрупненный маршрут обработки детали «Обойма»

Таблица 1.1

№п/п	Наименование операции и оборудование
5	Штамповка
15	Токарная Оборудование: Станок токарный 16К20
20	Токарная Оборудование: Станок токарный с ЧПУ СКЕ6130i
30	Комплексная Оборудование: Станок CHEVALIER 2040-L
35	Фрезерная с ЧПУ Оборудование: Станок CHEVALIER 2040-L
40	Токарная. Оборудование: Станок с ЧПУ СКЕ6130i
50	Шлифовальная Оборудование: Внутришлифовальный станок 3М227ВФ2
55	Шлифовальная Оборудование: Станок с ЧПУ



3. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ НА ОПЕРАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

3.1 Сверление отверстия диаметром 8 мм

Материал заготовки - 38ХМЮА (НВ=270, у=780)

материал инструмента - Р6М5

-глубина резания:

;

где

-подача:

Для сверления диаметром 8 мм выбираем подачу S=0,07 мм/об. Так как длина сверления l>3·D, то поправочный коэффициент равен К_ls =0,9[1, табл. 25, стр. 277], следовательно S=0,08ч0,1 мм/ об.

По паспорту станка устанавливаем ближайшую подачу S=0,1 мм/об.

Выбор скорости и числа оборотов.

-стойкость режущего инструмента:

-скорость резания:

, где:

,

где

Где

С_V = 16,2 - коэффициент, учитывающий условия обработки;

m = 0,2; q = 0,4; y = 0,5 - показатели степени; [1, табл. 28, стр. 278];

T = 70 - период стойкости инструмента, мин. [1, табл. 30, стр. 280];

K_V - обобщенный поправочный коэффициент, учитывающий изменения условий обработки по отношению к табличным:

где K_Mv - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

K_uv = 0,85 - коэффициент, учитывающий материал инструмента [1, табл. 6, стр. 263];

K_lv = 1,0 - коэффициент, учитывающий глубину сверления, [1, табл. 31, стр. 280];

Коэффициент Км определяем по формуле :

п = 1 [1, табл. 2, стр. 262]

D-диаметр заготовки

-При настройке станка необходимо установить частоту вращения шпинделя, обеспечивающую расчетную скорость резания по формуле:



,

где

Принимаем:

-крутящий момент:

,

Где

, где

где C_м- коэффициент, учитывающий условия обработки;

q,y, - показатели степени;

К_мр - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания. При сверлении К_р = К_мр.

С_м, x , y , q - [1, табл. 32, стр. 281];

n = 1,05 [1, табл. 9, стр. 264];

-сила резания:

,где

C_р- коэффициент, учитывающий условия обработки;

q,y, - показатели степени;

К_р - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания. При сверлении К_мр = 1,042

С_р, x , y , q - [1, табл. 32, стр. 281];

-мощность:

Где

3.2 Шлифование наружной поверхности Ш85мм

Для обработки детали на данной операции выбираем кругло-шлифовальный станок модели RSM 1000.

Способ закрепления заготовки - патрон трехкулачковым.

Выбор режущего инструмента - назначаем - шлифовальный круг ПП 600Ч50Ч305 24А 10-П С2 7 КПГ 50 м/с А 1 кл. ГОСТ 2424-83.

Определяем припуск на обработку:

мм.

Скорость круга принимается равной:

м/с.

По [2] табл. 161, с. 343 назначаем скорость детали и определяем частоту ее вращения: V_д= (30-50) м/мин. Выбираем скорость V_д=45 м/мин:

об/мин.

Найденная частота вращения укладывается в паспортные данные станка.

Рассчитываем радиальную (поперечную) подачу по формуле:

S_t = S_tтабл · К_st

где S_tтабл - табличное значение радиальной подачи на ход, мм.;

К_st - поправочный коэффициент на подачу;

S_tтабл= 0,009 мм 2, табл. 163, стр. 346.

Рассчитываем поправочный коэффициент по формуле с. 344:

К_st = К_м · К_R · К_D · К_vк · К_т · К_1т · К_h

где К_м - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;

К_R - коэффициент, который учитывает радиус галтели детали;

К_D - коэффициент, который учитывает диаметр круга;

К_vк - коэффициент, который учитывает скорость круга;

К_т - коэффициент, учитывающий стойкость круга;

К_1т - коэффициент, учитывающий точность обработки;

К_h - коэффициент, учитывающий припуск на обработку;

К_м = 1,0; К_R = 1,0; К_D = 1,0; К_vк = 1,0; К_т = 0,8 К_1т = 0,75 К_h = 0,742, табл. 165, стр. 348.

К_st = 1,0 · 1,0 · 1,0 · 1,0 · 0,8 · 0,75 · 0,74 = 0,44;

S_t = 0,009 · 0,44 = 0,004 мм/об.

Определяем радиальную минутную подачу по формуле:

S_м = S_t· n_д

S_м = 0,004· 69 = 0,28мм/мин

Рассчитываем мощность резания по формуле с. 631:

где N_табл - табличное значение мощности резания, кВт;

L - длина активной поверхности круга, при l_д<В_к L = l_д = 30 мм;

К₁ - коэффициент зависящий от твердости круга;

К₂ - коэффициент зависящий от обрабатываемого материала;

N_табл = 0,18 кВт; К₁ = 1,2; К₂ = 1,0

= 0,648 кВт.

Проверяем рассчитанную мощность резания:

N_дв>Н_рез = 10 кВт > 0,648 кВт.

Определяем технологическое время по формуле:

где h - припуск на диаметр h=0,160мм;

А - количество врезаний;

K - коэффициент, учитывающий время на обработку галтелей;

К = 1,2

мин.

3.3 Расточка отверстия 80^+0,03

-глубина резания:

-подача:

-стойкость режущего инструмента:

-скорость резания:

, где

-количество оборотов:

,

где

-сила резания:

, где

-мощность:

,

где

3.4 Фрезерование контура

Материал заготовки - 38ХМЮА (НВ=270, у=780)

инструмент - Фреза sandvik R390-012A16-11L c пластиной R390-11 T3 04E-PL S30T материал HC/PVD

-глубина резания:

-подача:

Z=6

Z-количество зубьев

-стойкость режущего инструмента:

-скорость резания:

, где: =22,5

D=12 мм

T=40 мин

t=3 мм

s=0,07

В=4 мм

z=10

, где:=1

=1

1

n_?=600

-сила резания:

,

где: С_р=82

х=0,75

y=0,6

u=1

n=325 об/мин

q=0,86

w=0



-мощность:

3.5 Сверление отверстия диаметром 3,5 мм

Материал заготовки - 38ХМЮА (НВ=270, у=780)

материал инструмента - Р6М5

-глубина резания:

; где

-подача:

Выбор подачи.

Для сверления диаметром 2 мм выбираем подачу S=0,07 мм/об. Так как длина сверления l=1,7

По паспорту станка устанавливаем ближайшую подачу S=0,1 мм/об.

Выбор скорости и числа оборотов.

-стойкость режущего инструмента:

-скорость резания:

,

где:

,

где

где K_Mv - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;

K_uv = 1 - коэффициент, учитывающий материал инструмента [1, табл. 6, стр. 263];

K_lv = 1,0 - коэффициент, учитывающий глубину сверления, [1, табл. 31, стр. 280];

Коэффициент Км определяем по формуле :

п = 0,9 [1, табл. 2, стр. 262]

D-диаметр заготовки

- При настройке станка необходимо установить частоту вращения шпинделя, обеспечивающую расчетную скорость резания по формуле:

, где

Принимаем:

-крутящий момент:

, где

,

где C_м- коэффициент, учитывающий условия обработки;

q,y, - показатели степени;

К_мр - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания. При сверлении К_р = К_мр.

С_м , x , y , q - [1, табл. 32, стр. 281];

n = 1,05 [1, табл. 9, стр. 264];

-сила резания:

,

где

C_р- коэффициент, учитывающий условия обработки;

q,y, - показатели степени;

К_р - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания. При сверлении К_мр = 1,042

С_р , x , y , q - [1, табл. 32, стр. 281];

-мощность:

,



3.6 Зенкерование отверстия Ш4 мм

Для обработки детали на данной операции выбираем вертикально-сверлильный станок модели 2Н135

Выбор режущего инструмента - назначаем зенкер D=4,0 мм из стали Р6М5К5; ц =45°; б_р=10° ГОСТ 21586-76.

Выбор режима резания

Глубина резания, мм:

Выбор подачи. Для зенкерования отверстия в стали зенкером диаметром 4 мм рекомендуется подача S=0,4ч0,6 мм/об.[1, табл. 26, стр. 277];

Ближайшая подача по паспорту станка S=0,5 мм/об.

Рассчитываем скорость резания:

С_V= 16,2;m=0,2q=0,4; y=0,5х = 0,2;[1, табл. 29, стр. 279];

СОЖ - 5% эмульсия из эмульсола Укринол-1 ГОСТ 1975-75.

T= 20 - период стойкости инструмента, мин.[1, табл. 30, стр. 280];

Частота вращения шпинделя, об/мин:

по паспорту станка принимаем n = 1750 об/мин.Фактическая скорость резания равна:

Крутящий момент при зенкеровании определяем по формуле:

Н·м

где С_М=0,09; q=1,0; y=0,8; х=0,9;[1, табл. 32, стр. 281];

Осевая сила при зенкеровании, Н:

.

где С_р=67; y=0,65; х=1,2;[1, табл. 32, стр. 281];

Н

По паспорту станка наибольшее усилие, допускаемое механизмом подачи, равно 400 Н.

Мощность резания рассчитывают по формуле, кВт:

кВт

Определение основного (технологического) времени.

Величина врезания и перебега инструментов l₁ для зенкера 2 мм.



4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Схема установки заготовки в приспособлении:

Рис.4.1 Схема установки заготовки в приспособлении

Переход: Сверлить 4 отверстия, глубина сверления 4 мм, диаметр сверла 8 мм, длина рабочей части 12 мм (материал режущей части - быстрорежущая сталь Р6М5)

4.1 Расчет требуемой силы закрепления

Расчет коэффициента запаса закрепления:

k = k₀ · k₁ · k₂· k₃ · k₄

где k₀ - гарантированный коэффициент запаса (k₀ = 1,5);

k1 - коэффициент, учитывающий неравномерность припуска по обрабатываемой поверхности заготовки, что приводит к увеличению силы резания (k₁ = 1);

k2 - коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при затуплении режущего инструмента (k₂ = 1,7);

k3 - коэффициент, учитывающий непостоянство силы зажима (для ручных зажимов k₃ = 1,3);

k4 - коэффициент, учитываемый только при наличии моментов, стремящихся повернуть заготовку (k₄ = 1,5);

k = 1,5 · 1 · 1,7 · 1,3 · 1,5 = 4,97

Расчет усилия зажима проводится исходя из схемы действия сил (рис….)

Рис.4.2. Схема действия сил в приспособлении

где f = 0,15 - коэффициент трения, k = 4,97 - коэффициент запаса закрепления. -диаметр инструмента. R-расстояние от оси оправки до оси инструмента.D,d-внешний и внутренний диаметры установочной площадки.

Расчет передаточного отношения винтового механизма



Рис. 4.3 Схемы для расчета передаточного отношения

Расчет момента трения в резьбе:

где Q - усилие зажима;-средний диаметр резьбы;-угол трения в резьбе=arctag ; S-шаг резьбы; f = 0,15 - коэффициент трения,

Расчет момента трения по кольцевой площадке:

Расчет момента затяжки:

М = M_тр(Р) + М_тр(Т)

где W - сила на конце рукояти прикладываемая рабочим; L - длина рукояти; M_тр(Р) - момент трения в резьбе при затяжке винта (гайки); М_тр(Т) - момент трения на торце винта или гайки при затяжке.

М= 1,103 +4,732= 5,835

4.2 Расчет приспособления на точность

Суммарная погрешность определяется :

Псумм = Побр + Пн + Ппр ? ТА,

ТА - допуск на выполняемый размер.

Побр-Погрешности обработки

П_обр = 84 мкм

Пн- погрешности настройки

П_н = ?_пол + ?_поз

где ?_пол - погрешности положения приспособления в координатной системе станка, ?_поз - погрешности позиционирования рабочего органа станка

П_н = 20 + 10 = 30 мкм

Ппр- погрешность приспособления

где П_б - погрешность, возникающая из-за несовмещения измерительной и технологической базы при установке заготовки в приспособление;

П_б = = 158мкм

П₃ - погрешность, возникающая в результате закрепления заготовки при её установке в приспособление;

П₃ = 90 мкм

П_изг - погрешность, связанная с неточностью изготовления деталей приспособления и его сборки;

П_изг = 65 мкм т.е.посадочная поверхность в основании 85Ш возможен по 7с квалитету, не грубее.

k₁ = 0,8 - 0,85 - коэффициент уменьшения погрешности вследствие того, что действительные размеры установочной поверхности не равны предельным значениям.

Таблица 1. Результаты расчетов

Результаты силового расчета приспособления для сверлильной обработки
	Обозначение	Величина	Единицы измерения
Коэффициент учитывающий гарантированный коэффициент запаса	К0	1,5	-
Коэффициент учитывающий нравномерность припуска	К1	1,0	-
Коэффициент учитывающий затупление режущего инструмента	К2	1,7	-
Коэффициент учитывающий не постоянство силы зажима	К3	1,3	-
Коэффициент учитывающий условие контакта приспособления	К4	1,5	-
Общий коэффициент запаса закрепления: К=К0*К1*К2*К3*К4	К	4,9725	-
Момент резания	Мрез	63,97	Н*м
Необходимая сила закрепления	Q	1035,228	Н
Коэффициент трения	f	0,15	-
Момент трения по торцу винта или гайки	Мтр(Т)	4,732	Н*м
Момент трения в резьбе	Мтр(Р)	1,103	Н*м
Момент который необходимо приложить к винту	Мтр	5,835	Н*м
Расстояние от оси оправки до оси инструмента	R	59,5	мм
Внутренний диаметр установочной площадки	d	12	мм
Внешний диаметр установочной площадки	D	90	мм
Диаметр инструмента	du	9,026	мм
Угол трения в резьбе		0,179	град
Арктангенс( )		0,0529	град
Результаты расчета на точность приспособления для сверлильной обработки
Погрешность приспособления	Ппр	232,54	мкм
Коэффициент уменьшения погрешности, учитывающий что действительные размеры УП не равны предельным значениям	k	0,8	-
Погрешность возникающая в результате закрепления заготовки при ее установки в приспособление	Пз	90	мкм
Погрешность возникающая из за насовмещения измерительной и технологической базы при установке в приспособление	Пб	158	мкм
Погрешность, свойственная методу обработки	Побр	84	Мкм
Погрешность настройки технологической системы	Пн	30	мкм
Погрешность положения приспособления в системе координат станка (X и Y плоскость стола)		20	мкм
Погрешность позиционирования рабочего органа (X и Y плоскость стола)		10	мкм
Суммарная погрешность по выполняемому ОР	Псумм	346,54	мкм
Максимальный зазор	Smax	158	мкм
Погрешность связанная с неточностью изготовления деталей приспособления и его сборки	Пизг	65	мкм
Точность выполняемого на технологической операции размера будет обеспечена в том случае, когда Псумм<ТА	0,346 < 0,36		Условие выполнено



5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ СНЯТИЯ ЗАУСЕНЦЕВ И СКРУГЛЕНИЯ ОСТРУХ КРОМОК

5.1 Абразивные материалы

Абразивные материалы (фр. abrasif -- шлифовальный,от лат. abradere -- соскабливать) -- это материалы, обладающие высокой твердостью и используемые для обработки поверхности различных материалов: металлов, керамических материалов, горных пород, минералов, стекла, кожи, резины и других. Абразивные материалы используются в процессах шлифования, полирования, хонингования, суперфиниширования, разрезания материалов и широко применяются в заготовительном производстве и окончательной обработке различных металлических и неметаллических материалов.

Твердость (Мн/мІ) определяется методом вдавливания алмазной пирамиды в поверхность испытуемого материала (например, для кварца 11000--11300, электрокорунда 18000--24000, алмаза 84250-100000). Абразивная способность характеризуется массой снимаемого при шлифовании материала в следующем порядке: алмаз, нитрид бора, карбид кремния, монокорунд, электрокорунд, наждак, кремень. Из абразивных материалов изготавливают жесткие и гибкие абразивные инструменты, которые широко применяются во всех отраслях машиностроения, особенно при изготовлении подшипников.

Абразивные материалы

Рис. 5.1. Частица абразива

Размер частицы абразива колеблется в пределах 2 мм (крупная фракция) -- 40 мкм.

Абразивные материалы классифицируются по твердости (сверхтвёрдые, твёрдые, мягкие), и химическому составу, и по величине шлифовального зерна (крупные или грубые, средние, тонкие, особо тонкие), величина зерна измеряется в микрометрах или мешах.

Зерном абразива называют отдельный кристалл, сростки кристаллов или их осколки при отношении их наибольшего размера к наименьшему не более 3:1.

Природные абразивы

· Алмаз: Алмазоподобная кубическая аллотропическая форма элементарного углерода, добывается в коренных (кимберлитовые трубки) и россыпных месторождениях. Наиболее ценный по своим абразионным свойствам материал. Лучшим считается его чёрная разновидность -- карбонадо (карбонат), добываемая в Бразилии и на острове Борнео. Второе место занимает борт -- радиально-лучистая разновидность алмаза. На рынке под именем борта продаётся всякий непригодный для огранки алмаз. Из общего количества 20 % карбонадо, 20 % настоящий борт, остальное -- алмазный порошок и осколки. Применяется при обработке твердого камня, а также для шлифовки и полировки самого алмаза.

· Гранат: Природный минерал, состоит из: R²⁺₃ R³⁺₂ [SiO₄]₃, где R²⁺ -- Mg, Fe, Mn, Ca; R³⁺ -- Al, Fe, Cr.

· Корунд: Кристаллический оксид алюминия, то же и сапфир, добывается в россыпях и иногда в рудах. Добытая корундовая руда измельчается, обогащается и сортируется по величине зерна. Применяется в порошке и для изготовления из него искусственных кругов, брусков и шкурок.

· Полевой шпат: группа породообразующих минералов из класса силикатов. Большинство полевых шпатов -- представители твёрдых растворов тройной системы изоморфного ряда К[АlSi₃O₈] -- Na[АlSi₃O₈] -- Са[Аl₂Si₂O₈], конечные члены которой соответственно -- альбит (Ab), ортоклаз (Or), анортит (An). В размолотом виде, наклеенный на полотно или бумагу, применяется в тех случаях, когда требуется мягкий шлифовальный материал.

Синтетические абразивы

· Искусственный алмаз: Синтез при высоком давлении, обработка твердых сплавов, камня, стекла, цветных металлов.

· Кубический нитрид бора боразон (В России кубический нитрид бора знают как эльбор): Синтез при высоком давлении, применяют при шлифовании деталей из различных сталей и сплавов.

· Сплав бор-углерод-кремний: Сплавление бора с углеродом и кремнием в дуговой печи, обработка черных, и цветных металлов, камня, стекла и др.

· Карбид бора (B₄C): тугоплавкое соединение, по твёрдости уступает лишь алмазу. Применяется для обработки твердых сплавов, стекла, черных металлов.

· Карбид кремния (SiC) или Карборунд: Химическое соединение кремния с углеродом. Впервые получен в электрической печи в 1891 году. Лучшим считается американский -- Carborundum С°, Norton; немецкий из-за примесей хуже. Чем меньше размеры его зёрен, тем больше их прочность. Применяется в порошке для изготовления искусственных кругов и шкурок для обработки твёрдых сплавов, цветных металлов и титана.

· Электрокорунд (Al₂O₃): кристаллическая окись алюминия. Применяется при обработке черных металлов, изредка камня и стекла.

· Оксид циркония (фианит): обработка черных и цветных металлов.

Разрабатываются новые перспективные абразивные материалы:

· Нитрид углерода C₃N₄

· Сплав карбида титана (TiC) и карбида скандия (Sc₄C₃)

Виды абразивной обработки

Существуют следующие виды абразивной обработки:

· гидроабразивная обработка -- струйная и галтовка (отливки, поковки, метизы и др);

· пескоструйная обработка -- очистка субстратов от старой краски, ржавчины, окалины и других загрязнений, а также сглаживание поверхностей и очистка отливок и поковок;

· ультразвуковая обработка -- пробивка отверстий в твёрдых сплавах, извлечение сломанного инструмента, изготовление штампов;

· магнитно-абразивная обработка -- обработка магнитно-абразивным порошком в магнитном поле;

5.2 Общие сведения о МАО

Сущность магнитно-абразивной обработки состоит в удалении припуска преимущественно абразивным способом с созданием магнитного поля непосредственно в зоне резания. В зависимости от схемы МАО роль магнитного поля заключается: в формировании из магнитно-абразивного порошка абразивного инструмента (АИ) и в удержании этого порошка в зоне резания; в создании силы резания; в придании АИ или заготовке рабочих движений.

Магнитное поле создает электрические токи в поверхностном слое движущейся заготовки, и ее поверхность приобретает электрическую заряженность. Это активизирует электрохимические процессы на обрабатываемой поверхности и действие ПАВ, содержащихся в СОЖ, вызывает изменения структуры поверхностного слоя заготовки и его механических свойств.

Соответственно МАО относят к методом обработки, основанным на комбинированном воздействии на заготовку электрофизических, электрохимических и механических факторов.

В качестве АИ используют магнитно-абразивные порошки, магнитно-реологические жидкости с абразивным наполнителем, шлифовальные круги, абразивные бруски, шлифовальные шкурки. На практике получили распространение виды МАО с применением порошка, размещенного на активной поверхности магнитного индуктора (МИ), в рабочем зазоре (пространстве между полюсом МИ и обрабатываемой поверхностью) или рабочей зоне (пространстве между полюсами МИ).

Сформированный из магнитно-абразивного порошка инструмент позволяет производить обработку поверхностей сложной формы без фасонных полюсов МИ и при простой кинематике процессов.

Рис5.2. Схемы МАО с размещением магнитно-абразивного порошка: а - на активной поверхности; б - в рабочих зазорах; в - в рабочей зоне

Отделочная обработка поверхностей с помощью МАО имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными методами финишной обработки, а именно:

1. Силы резания регулируются изменением магнитного поля;

2. Жидкость удаляет тепло и стружку из зоны обработки;

3. Силы, действующие на обрабатываемую поверхность, имеют значительно меньшие значения чем, например, при шлифовании кругом;

4. Рабочая среда способна автоматически приспосабливается к форме обрабатываемой поверхности, копируя ее.

Области применение технологий МАО:

1. Удаление заусенцев

2. Скругление острых кромок

3. Полирование поверхностей деталей и инструмента

4. Удаление окалины

5. Упрочнение поверхностей

6. Получение субмикрошероховатости

7. Получение рельефных изображений

8. Обработка отверстий и сложнопрофильных внутренних и наружных поверхностей

Для осуществления МАО применяют специализированные магнитоабразивные станки и модернизированные металлорежущие универсальные и специализированные станки. Обычный металлорежущий станок иногда достаточно оснастить съемным магнитным индуктором.

5.3 Обработка наружных поверхностей

На рисунке 5.3. представлена типичная схема МАО, согласно которой обрабатываемая заготовка расположена между двумя магнитными полюсами. Зазор между заготовкой и полюсами заполнен магнитно-абразивным порошком. Магнитно-абразивные зерна связаны между собой и полюсами магнита и расположены вдоль силовых линий магнитного поля, формируя тем самым гибкую 2 - 2,5 мм длинную абразивную щетку. Данная магнитно-абразивная щетка используется для финишной обработки поверхности заготовки. Магнитное поле удерживает порошок в рабочих зазорах и прижимает его к детали. Заготовка (например керамический ролик подшипника) вращается между полюсами магнитов. Магнитным полюсам сообщается вибрационное осевое движение, благодаря чему темп полирования увеличивается, и качество обрабатываемой поверхности повышается.

Эффективность обработки, интенсивность удаления припуска, а также качество обрабатываемой поверхности зависят от окружной скорости вращения заготовки, плотности магнитного потока, размера рабочего зазора, материала заготовки, типа и зернистости магнитно-абразивного порошка. Регулированием силы тока, поступающего на электромагнитные катушки, можно изменять давление магнитно-абразивного порошка на обрабатываемую поверхность.

Рис. 5.3. Схема магнитно-абразивной обработки наружных поверхностей вращения

Рис. 5.4. Рабочие зоны станков магнитно-абразивной обработки наружных поверхностей вращения

Как уже отмечалось выше, благодаря небольшой величине магнитных сил, действующих на заготовку, становится реальным получение значения параметра шероховатости Ra порядка нескольких нанометров. Согласно результатам, описанным в, при магнитно-абразивной обработке роликов из нержавеющей стали, было получено значение шероховатости Ra 7,6 нм за 30 секунд обработки, при ее исходном значении - Ra 0,22 мкм.

5.4 Обработка внутренних поверхностей полой цилиндрической заготовки

На рисунке 5.5. показана обработка магнитно-абразивной струей внутренней поверхности полой цилиндрической заготовки. Согласно этой схеме, рабочая жидкость, смешанная с магнитно-абразивным порошком, перемещается внутри трубки с расположенными на ее наружной части магнитными полюсами. Во время движения абразивной смеси происходит быстрая и качественная обработка внутренней поверхности заготовки.

Так же внутреннюю часть полой цилиндрической заготовки можно обработать по схеме с расположением магнита внутри заготовки, как показано на рис. 5.7.

Схемы струйной магнитно-абразивной обработки

Рис. 5.5 Схема обработки магнитно-абразивной струей



Рис. 5.6. Детализация обработки магнитно-абразивной струей

Рис. 5.7. Обработка цилиндрической заготовки с внутренним расположением магнита

5.5 Обработка плоских заготовок и поверхностей произвольной формы

Заготовка подаётся в поле создаваемое двумя катушками, сердечники которых вращаются. Магнитно-абразивный порошок, закрепленный силами магнитного поля на торцевой поверхности сердечника, вращается вместе с сердечником и производит полирование поверхности поступательно движущейся заготовки подающейся в абразивную среду.

Рис. 5.7. Схема обработки плоских заготовок

Рис. 5.8. Обработка плоских заготовок



Рис. 5.9. Схема магнитно-абразивной обработки

Заготовку произвольной формы закрепляют внутри немагнитного контейнера, окруженного электромагнитами рис. 5.10.

Рис. 5.10. Обработка поверхностей произвольной формы

При поочередных импульсных включениях электромагнитов масса магнитно-абразивного порошка перемещается внутри контейнера по направлению к включенному в данный момент электромагниту.



6. СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕТАЛИ ОБОЙМА РЕДУКТОРА

6.1 Построение заготовки

Заготовкой для данной детали является штамповка в форме фланца с наклонными стенками (размеры указаны на Рис. 1).

В конструктивной плоскости «Спереди» создаем эскиз профиля обоймы, относительно оси симметрии, привязанной к началу координат и направленной вдоль оси Y (Рис.1).

Рисунок 6.1. Эскиз заготовки.

Поворачиваем эскиз вокруг оси на 360.

Формирование наружного контура детали.

Строим на виде «Слева» окружность 95 мм, центром в начале координат. На данной окружности в точке квадранта строим окружность 16,8 мм. Удаляем лишние части окружности и скругляем переход R8,4.

Круговым массивом обозначаем следующие 3 окружности и скругления равномерным шагом на 360. Убираем лишние линии и связи. Строим окружность 120 мм с центром в начале координат. Вытягиваем (вырезаем) полученный эскиз на 6 мм.