Разработка технологического процесса изготовления детали "Колесо зубчатое"

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Юрюзанский филиал Златоустовского индустриального техникума им. П.П. Аносова

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Тема: Разработать технологический процесс изготовления детали « колесо зубчатое »

Руководитель Буренкова Г.А.

Учащийся Рощин В.Ф.

Нормоконтролер Мохначева Л.А.

2007г.

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Описание конструкции и работы детали

2. Технологическая часть проекта

2.1 Обоснование типа производства

2.2 Выбор и обоснование метода получения заготовки

2.3 Разработка маршрутного технологического процесса

2.4 Разработка операционного технологического процесса

2.5 Обоснование и выбор баз

2.6 Выбор технологического оборудования и оснастки

2.7 Определение операционных припусков, допусков, межоперационных размеров

2.8 Определение режимов резания и норм времени

2.9 Описание и расчет измерительного инструмента

2.10 Расчет режущего инструмента

Список используемой литературы

1. Общая часть

1.1 Описание конструкции детали

В механических передачах, узлах машин содержится ряд деталей, предназначенных для передачи вращающихся элементов с помощью цепных передач. Элементами такой передачи являются звездочки (ведомая и ведушая) и цепь. При этом ведомая и ведущая звездочки в разные моменты работы машины могут изменятся своим назначением - ведущая становится ведомой и наоборот.

Звездочки представляют собой зубчатое колесо, расположенное на ведущем валу, воспринимающее крутящий момент с помощью шпоночного соединения. На внешней стороне данного колеса расположены зубья, на равных интервалах, называемых шагом зуба, которые передают крутящий момент на цепь, когда она ведущая (или воспринимают его - ведомая). Звездочки испытывают переменные нагрузки как на зубьях, так и на шпоночном соединении с валом. Нагрузки, воспринимаемые звездочками, передаются на валы механизма.

В данном курсовом проекте используется деталь класса звездочка, характеризуемая внешним 88,7 мм, количеством зубьев на внешней стороне 16 и одной посадочной поверхностью под вал 25Н7(^+0,025) мм со шпоночным соединением 8H7(^+0,025) мм.

Деталь «Звездочка» изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050 - 88. Твердость стали:

НВ 180 - в отожженном состоянии;

до НВ 220- при закалке с последующим отпуском.

Сталь 45 хорошо поддается ковке при температурах 800…1250С. Твердость НВ 220…245 получают термообработкой заготовок, полученных методами ковки, штамповки или литья. Сталь 45 с твердостью НВ 220…245 имеет хорошую механическую обрабатываемость лезвийным инструментом.

Химический состав стали 45:

Никель (Ni): 0…0,25 %

Сера (S): 0…0,04 %

Фосфор (P): 0…0,035 %

Хром (Cr): 0,1…0,25 %

Медь (Cu): 0…0,25 %

Углерод (С): 0.42…0,50 %

Марганец (Mn): 0.5…0,8 %

Кремний (Si): 0,17…0,37 %

Железо (Fe): остальное

Механические свойства стали 45:

Предел прочности при растяжении: _в до 780 МПа (78 кг/мм²)

Относительное удлинение разрыва: = 10 %

Плотность: г = 7,810 г/см³

колесо зубчатый технологический резание

2. Технологическая часть проекта

2.1 Обоснование типа производства

Основой любого производства является технологический процесс, представляющий собой часть производственного процесса и включающий в себя последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида или свойства предмета производства и их контроль.

Тип производства зависит от номенклатуры, регулярности, стабильности и объёма выпуска изделий.

Для данного курсового проекта принята программа годового выпуска деталей 25000 штук в год.

Для определения типа производства используем коэффициент закрепления операций:

К_з.о. = ,(1),

гдеn_оп. - число различных технологических операций, выполняемых или подлежащих выполнению на участке;

М - число рабочих мест на участке;

К_з.о. =, Принимаем К_з.о. = 2,4.

ГОСТ 3.1108-74 рекомендует следующие значения коэффициентов закрепления операций в зависимости от типа производства:

Единичное - свыше 40,

Мелкосерийное -свыше 20 до 40,

Среднесерийное - свыше 10 до 20,

Крупносерийное - свыше 1 до 10,

Массовое - 1.

В современном крупносерийном производстве универсальные станки практически находят ограниченное применения, широко применяются специализированные и агрегатные станки, либо универсальные, оснащенные специальными приспособлениями, что позволяет снизить трудоёмкость и себестоимость изготовления изделия. Наиболее прогрессивным направлением является широкое использование как основного, так и вспомогательного оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ).

Определяем величину партии детали:

n=, 2),

гдеN = 25000 шт- годовая программа выпуска;

а - необходимый запас деталей на складе в днях ;

F = 252 - число рабочих дней в году, режим работы - двухсменный).

n== 248 дет.

Принимаем n = 248 дет.

2.2 Выбор и обоснование метода получения вида заготовки

Технико-экономическое обоснование выбора вида заготовки для обрабатываемой детали производим по нескольким направлениям: металлоёмкости, трудоёмкости и себестоимости, учитывая при этом конкретные производственные условия.

От степени совершенства способов получения исходной заготовки в значительной степени зависит расход материала, количество операций обработки и их трудоёмкость, себестоимость процесса изготовления детали и изделия в целом.

В приборостроении в зависимости от номенклатуры изделий характера производства применяют исходные заготовки в виде прутков круглого, прямоугольного, квадратного сечений, профильного и периодического проката, горячекатаных и холоднокатаных листов и полос, поковок, получаемых методом свободной ковки, ковки в штампах, отливок из стали, чугуна, цветных металлов и т. д.

Производим технико-экономический расчет двух вариантов изготовления заготовки: из литья и из горячей штамповки.

Заготовка, полученная методом горячей объемной штамповки [10]

В качестве основного метода выбираем горячую штамповку на горячештамповочных автоматах.

1. Класс точности поковки - Т3

2. Устанавливаем по таблице 1 группу стали 45 в соответствии с ее химическим составом.

3. Принимаем значения в следующих пунктах для заготовок до ,2 кг включительно.

4. Определяем степень сложности поковки - С2

5. Исходный индекс 10

6. Конфигурация разъема штампа П (плоская)

7. Нагрев заготовки индукционным способом.

8. Устанавливаем припуски на размеры на поковку, мм (на сторону) [10. т. 3]:

88,7		1,7
60		1,7
25		1,5
40		1,4
8,7		1,4

Размеры поковки, мм:

88,7		88,7+1,7Ч2 = 92,1
60		60+1,7Ч2 = 63,4
25		25-1,5Ч2 = 22
40		40+1,4Ч2 = 42,8
8,7		8,7+1,4Ч2 = 11,5

Допуски и отклонения на размеры поковки, мм [10. т. 8]:

Номинальный чистовой размер, мм	Номинальный размер поковки, мм	Допуск на размер поковки, мм	Размер поковки, мм
88,7	92,1	2,2	92,1	+1,4 -0,8
60	63,4	2,0	63,4	+0,7 -1,3
25	22	1,4	22	+0,5 -0,9
40	42,8	1,4	42,8	+0,9 -0,5
8,7	11,5	1,4	11,5	+0,9 -0,5

Для определения массы штампованной заготовки воспользуемся пакетом твердотельного моделирования Solid Works 2001Plus. Для этого начертим заготовку в натуральную величину согласно размерам (рис.1). В пакете твердотельного моделирования Solid Works 2001Plus использовали функцию «массовые характеристики» в «меню инструментов», затем, введя плотность стали, получили массу заготовки. Метод нахождения массы в данном случае лёгок, быстр и точен. Данный метод позволяет избавиться от прорисовки заготовки на миллиметровой бумаге, разбития её на простые фигуры (что достаточно сложно для такой заготовки), складывать найденные площади. Это процесс требует большой аккуратности и точности, как следствие возможна погрешность в нахождении площадей, а, следовательно, и массы заготовки. Масса готовой детали составила 0,95 кг, заготовки полученной методом горячей объемной штамповки равна 1,16 кг.

Принимаем неизбежные технологические потери (угар, облой) при горячей объемной штамповке равным 10%. Определим расход материала на одну деталь.

(3),

Принимаем Мзаг= 1,276 ? 1,3 кг

Определим коэффициент использования материала:

, (4),

гдеМ_дет. - масса детали, 0,95кг;

М_заг. - масса заготовки, кг.

Заготовка, полученная методом литья [11]

1. Нормы точности отливки согласно [11]

Класс размерной точности - 8. Зависит от технологического процесса изготовления отливки. В нашем случае это литье под давлением в металлические формы

Степень точности поверхностей - 9

Класс точности массы - 8

Шероховатость отливки - Ra 12,5. Зависит от степени точности поверхностей отливки

Допуск на размеры, мм

88,7		3,2
60		2,2
25		2,0
40		2,0
8,7		1,8

Ряд припусков отливки

Ряд припусков - 5

Общий припуск на механическую обработку, мм

88,7		3,9
60		3,4
25		3,0
40		2,7
8,7		2,7

Определяем размеры отливки, мм

88,7		88,7+3,9Ч2 = 96,5
60		60+3,4Ч2 = 66,8
25		25-3Ч2 = 19
40		40+2,7Ч2 = 45,4
8,7		8,7+2,7Ч2 = 14,1

Допуски и отклонения на размеры отливки, мм

Номинальный чистовой размер, мм	Номинальный размер отливки, мм	Допуск на размер отливки, мм	Размер отливки, мм
88,7	96,5	3,2	96,51,6
60	66,8	2,8	66,81,4
25	19	2,0	191,0
40	45,4	2,0	45,41,0
8,7	14,4	1,1	8,70,55

Для определения массы литой заготовки также воспользуемся пакетом твердотельного моделирования Solid Works 2001Plus

Масса заготовки полученной методом отливки равна 1,453 кг.

Принимаем М_заг. = 1,5 кг.

Определим коэффициент использования материала:

, (5),

где М_дет. - масса детали, кг;

М_заг. - масса заготовки, кг.

Технические требования к отливке:

Класс точности - 9

Масса - 1,5 кг.

Степень коробления - 3

Радиус скруглений - 2,5 мм.

Литейные уклоны - 2

Так как коэффициент использования материала при штамповке больше, чем при отливке (0,75>0,62), выбираем штамповку.

На выбор вида заготовки также влияет то, что штампованная заготовка имеет лучшую структуру металла и, соответственно, деталь, изготовленная из заготовки - штамповки будет иметь лучшие эксплуатационные показатели.

2.3 Разработка маршрутного технологического процесса

№ операции	Наименование операции	Оборудование
005	Токарная	1П365
010	Протяжная	7Б705В
015	Токарная	1Н713
020	Токарная	1Н713
025	Токарная	15К20
030	Токарная	15К20
035	Зубофрезерная	53А50
040	Шевинговальная	5702А
045	Сверлильная	2Н150
050	Резьбонарезная	2Н150

2.4 Разработка операционного технологического процесса

005	токарная операция
База:	наружная поверхность
Оборудование:	токарно-револьверный полуавтомат 1П365
Подрезать торец в размер 60 мм, сверлить, зенкеровать отверстие в размер 22+0,025, расточить фаску 2х15.
Режущий инструмент:	резец подрезной отогнутый правый 2112-0007 ГОСТ 18880-73 сверло 20 ГОСТ 10903-77 зенкер 22 ГОСТ 3231-71 Резец фасонный специальный резец расточной 2140-0009 ГОСТ 18882-73
Мерительный инструмент:	калибр-пробка.
010	протяжная
База:	торец детали
Оборудование:	протяжной станок 7Б705В
протянуть шлицевое отверстие
Режущий инструмент:	шлицевая комбинированная протяжка
Мерительный инструмент:	калибр-пробка
015	токарная операция
База:	внутренняя поверхность 25
Оборудование:	токарный многорезцовый полуавтомат 1Н713
Подрезать торцы 6 и 7 предварительно, точить диаметры 1, 3 и 5 предварительно.
Режущий инструмент:	резец подрезной отогнутый правый 2112-0007 ГОСТ 18880-73 резец проходной отогнутый левый 2102-0009 ГОСТ 18877-73 резец проходной упорный левый 2103-0009 ГОСТ 18879-73
Мерительный инструмент:	калибр-скоба
020	токарная операция
База:	внутренняя поверхность 25
Оборудование:	токарный многорезцовый полуавтомат 1Н713
Подрезать торец в чистовой размер 40 мм, точить наружный диаметр в чистовой размер 60 и зубчатый венец в чистовой размер 88,7, точить 2 фаски 1х45, точить 2 радиуса R2.
Режущий инструмент:	резец подрезной отогнутый правый 2112-0007 ГОСТ 18880-73 резец проходной отогнутый левый 2102-0009 ГОСТ 18877-73 резец проходной упорный левый 2103-0009 ГОСТ 18879-73 Резец фасонный специальный резец расточной 2140-0009 ГОСТ 18882-73
Мерительный инструмент:	калибр-скоба, калибр-пробка.
025	токарная операция
База:	внутренняя поверхность 25
Оборудование:	Токарно - винторезный станок 16К20
Точить профиль R18 поверхностей 2, 4 предварительно
Режущий инструмент:	резец проходной упорный правый 2103-0009 ГОСТ 18879-73 резец проходной упорный левый 2103-0009 ГОСТ 18879-73
Мерительный инструмент:	калибр-скоба, калибр-пробка.
030	токарная операция
База:	внутренняя поверхность 25
Оборудование:	Токарно - винторезный станок 16К20
Точить профиль R18 поверхностей 2, 4 начисто
Режущий инструмент:	резец проходной упорный правый 2103-0009 ГОСТ 18879-73 резец проходной упорный левый 2103-0009 ГОСТ 18879-73
Мерительный инструмент:	калибр-скоба, калибр-пробка.
035	зубофрезерная
База:	шлицевое отверстие
Оборудование:	зубофрезерный станок 53А30П
фрезеровать зубья на 88,7 длиной 8,7 мм, m = , z =
Режущий инструмент:	фреза червячная
040	Шевинговальная
База:	шлицевое отверстие
Оборудование:	зубошевинговальный станок 5702А
шевинговать зубья на 88,7 длинной 8,7 мм, m = , z =
Режущий инструмент:	шевер
045	Сверлильная
База:	шлицевое отверстие
Оборудование:	Сверлильный станок 2Н150
сверлить с помощью одношпиндельной головки отверстие 7
Режущий инструмент:	сверло
Мерительный инструмент:	калибр-пробка
050	Резьбонарезная
База:	Торец (поверхность 6)
Оборудование:	Сверлильный станок 2Н150
Нарезать резьбу М8Ч1 с помощью одношпиндельной головки в отверстии 7
Режущий инструмент:	Метчик М8Ч1 черновой Метчик М8Ч1 средний Метчик М8Ч1 чистовой
Мерительный инструмент:	калибр-пробка

2.5 Обоснование и выбор баз

Для правильной работы машины необходимо обеспечить определенное взаимное расположение ее деталей и узлов. Для обработки деталей на станках заготовки тоже должны быть правильно-ориентированы относительно стола или узлов станка.

Базированием называют предание заготовке требуемое положение относительно выбранной системы координат. Для выполнения технологической операции требуется осуществить не только базирование заготовки, но и обеспечить ее неподвижность в приспособлении на весь период обработки, чтобы предать детали необходимую форму и размеры, а также качество обработки.

При обработке деталей различают следующие поверхности:

- Обхватываемые поверхности, с которых резцом и т.д. снимается слой материала;

- Поверхности, от которых измеряют выдержанные размеры;

- Необрабатываемые поверхности.

В технологии машиностроении различают базы технологические, сборочные и конструктивные. Правильный выбор баз влияет на сложность обработки, на качество обработки деталей, их сборки и себестоимости.

При обработке детали звездочка базовыми размерами, то есть размерами, за которые закрепляют заготовку можно считать:

В операции 005 закрепляем за 94,6;

В операциях 010; 020; 030; 035 закрепляем за 25Н7, поскольку звездочка является телом вращения, и работа её в дальнейшем будет зависеть от соосности к 25Н7 и зубчатого венца.

В операциях 045; 050 базовой выбирается поверхность 6 (от нее идет замер расстояния).

2.6 Выбор технологического оборудования и технологической оснастки

005	токарная операция
Трехкулачковый пневмопатрон 7102-0070 ГОСТ 24351-80
Резец подрезной отогнутый правый 2112-0007 ГОСТ 18880-73
Сверло 20 ГОСТ 10903-77
Зенкер 22 ГОСТ 3231-71 Резец фасонный специальный Резец расточной 2140-0009 ГОСТ 18882-73
Пробка ГОСТ 14810-69
010	протяжная
Пневмотиски ГОСТ 20746-84
Протяжка комбинированная шлицевая
калибр-пробка специальная
015	токарная операция
Оправка цанговая 7112-1483 ГОСТ 31.1066.02-85
Резец подрезной отогнутый правый 2112-0007 ГОСТ 18880-73 Резец проходной отогнутый правый 2102-0009 ГОСТ 18877-73 Резец проходной упорный правый 2103-0009 ГОСТ 18879-73
Скоба ОСТ95 1095-72
020	токарная операция
Оправка цанговая 7112-1483 ГОСТ 31.1066.02-85
Резец подрезной отогнутый правый 2112-0007 ГОСТ 18880-73 Резец проходной отогнутый правый 2102-0009 ГОСТ 18877-73 Резец проходной упорный правый 2103-0009 ГОСТ 18879-73 Резец фасонный специальный Резец расточной 2140-0009 ГОСТ 18882-73
Пробка ГОСТ 14810-69, скоба ОСТ95 1095-72
025	токарная операция
Оправка цанговая 7112-1483 ГОСТ 31.1066.02-85
резец проходной упорный правый 2103-0009 ГОСТ 18879-73 резец проходной упорный левый 2104-0009 ГОСТ 18879-73
Скоба ОСТ95 1095-72
030	токарная операция
Оправка цанговая 7112-1483 ГОСТ 31.1066.02-85
резец проходной упорный правый 2103-0009 ГОСТ 18879-73 резец проходной упорный левый 2104-0009 ГОСТ 18879-73
Скоба ОСТ95 1095-72
035	зубофрезерная
Центра ГОСТ8742-75 Патрон 7108-0021 ГОСТ2571-71
Фреза 2177-0002 ГОСТ 19265-73
Прибор БВ-5061 (цехового типа для контроля зубчатых колес)
040	Шевинговальная
Оправка шлицевая специальная
Шевер 2570-0419 ГОСТ 8570-80
Прибор БВ-5061 (цехового типа для контроля зубчатых колес)
045	Сверлильная
Пневмотиски ГОСТ 20746-84
Сверло 2301-3516 ГОСТ 10903-77
Пробка ГОСТ 14810-69
050	Резьбонарезная
Пневмотиски ГОСТ 20746-84
Метчик М8Ч1 черновой 2620 - 2501 ГОСТ 32091-74 Метчик М8Ч1 средний 2620 - 2501 ГОСТ 32091-74 Метчик М8Ч1 чистовой 2620 - 2501 ГОСТ 32091-74
Пробка ГОСТ 14810-69

Операции 005- станок 1П365 Технические характеристики станка:

Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, мм:	40
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм:	200
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм:	100
Частота вращения шпинделя, мин-1	45-2000
Подача, мм/об
Продольная	0,035 - 1,6
Поперечная	0,02- 0,8
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт	9
Габаритные размеры станка, мм
длина	5170
ширина	1200
высота	1400
Масса станка, кг	3600

Операция 015, 020 - токарный многорезцовый автомат 1Н713 Технические характеристики станка:

Наибольший диаметр обработки, мм:
над станиной	410
над кареткой	360
над суппортом	300
Наибольшая длина хода переднего суппорта, мм:	250
Наибольшая длина хода заднего суппорта, мм:	135
Наибольшее расстояние между центрами, мм:	500
Число скоростей вращения шпинделя	12
Частота вращения шпинделя, мин-1	40-1500
Число величин подач переднего суппорта	8
Пределы величин продольных подач переднего суппорта, мм/об	0,12 - 1,38
Количество величин поперечных подач заднего суппорта на каждую продольную подачу	12
Пределы величин поперечных подач заднего суппорта, мм/об	0,016 - 2,37
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт	10

Операция 025, 030 - станок 15К20 Технические характеристики станка:

Наибольший диаметр обрабатываемого изделия	500мм.
Частота вращения шпинделя	2.4-2240(об/мин)
Мощность электродвигателя	11(кВт)
Пределы подач:
продольная	0- .28(мм/об
поперечная	0-1.4(мм/об)
Расстояние между центрами	10-1255 об/мин
Габаритные размеры:
длина	2000мм
ширина	1450мм
высота	170мм

Операция 010 - станок 7Б705В Технические характеристики станка:

Наибольшая тяговая сила, кН	50
Наибольший ход каретки, м	0,8
Пределы скоростей рабочих ходов, м/мин	1,5 - 14
Мощность главного электродвигателя, кВт	10
Масса станка, кг	3990
Габаритные размеры, мм:
длина	2650
ширина	1400
высота	2600

Операция 035 - станок 53А30П Технические характеристики станка:

Наибольший диаметр нарезаемых колес, мм:	320
Пределы модулей зубьев нарезаемых колес, мм:
по стали	2 - 6
по чугуну	2 - 8
Наибольший угол наклона зуба нарезаемых колес,	60
Наибольшая ширина нарезаемых колес	220
Наибольший диаметр фрезы, мм	160
Пределы чисел оборотов шпинделя, мин-1	50 - 400
Пределы вертикальных подач, мм/об. стола	0,63 - 7
Пределы радиальных подач, мм/об. стола	0,3 - 2
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт	3,2; 4,2
Габаритные размеры станка, мм
длина	2300
ширина	1500
высота	1950
Масса станка, кг	6800

Операции 040 - станок 5702А Технические характеристики станка:

Наибольший диаметр обрабатываемых колес, мм:	320
Наибольшая длина зубьев обрабатываемых колес	100
Пределы модулей зубьев нарезаемых колес, мм:	1,5 - 6
Наибольший угол поворота шеверной головки,	35
Пределы чисел оборотов шпинделя, мин-1	63 - 500
Осевая подача , мм/мин	18 - 300
Радиальная подача, мм/об. стола	0,02 - 0,06
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт	3
Габаритные размеры станка, мм
длина	1820
ширина	1500
высота	2120
Масса станка, кг	5300

Операция 045, 050 - станок 2Н150 Технические характеристики станка:

Наибольший диаметр сверления, мм:	50
Рабочая поверхность стола, мм:	500х560
Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм:	700
Вылет шпинделя, мм:	350
Наибольший ход шпинделя, мм:	300
Частота вращения шпинделя, об/мин	22 - 1000
Число скоростей шпинделя	12
Число подач шпинделя	12
Подача шпинделя, мм/об	0,05 - 2,24
Конус Морзе отверстия шпинделя	5
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт	7,5
Габаритные размеры станка, мм
длина	1355
ширина	890
высота	2930
Масса станка, кг	1870

2.7 Определение операционных припусков, допусков, межоперационных размеров аналитическим способом

Данные о детали: Шестерня

Материал - сталь 45 ГОСТ 4050-88

Твердость НВ220…245

Масса 0,95 кг

Неуказанные предельные отклонения: валов - h7; отверстий - H7; остальные

Определение припусков расчетно - аналитическим методом.

Данные о рассчитываемом размере - цилиндрическое отверстие 25Н7(^+0,025), шероховатость Ra1,25.

Расчет величины операционного номинального припуска производим по формуле:

, мкм (5),

гдеRz_i-1 - шероховатость поверхности на предыдущем переходе, мкм

Т_i-1деф - толщина дефектного поверхностного слоя, мкм

_i-1 - суммарное значение пространственных отклонений, мкм

Сумма пространственных отклонений:

₀ = , (6),

где_сш - смещение по поверхности разъема штампа - 600 мкм [10. т. 8]:,

_кор - коробление и кривизна - 500 мкм [10. т. 12]:.

₀ = = 781 мкм

Таблица 1 - Таблица исходных данных

№ перехода	Наименование перехода	Обозначение и величины элементов в формуле 2Пном, мкм
		Шер-тость Rz/Ra	Толщина дефектного слоя Тi-1деф	Сумма простр. погрешн. i	Погрешн. уставл. Еi	Допуск на размер Тi
0	Исходная заготовка	150	200
	Штамповочная			781	0	+0,5
1	Сверлить поверхность предварительно	50	50	46,86	0	+0,250
2	Зенкеровать поверхность под развертывание	25	5	2,343	0	+0,10
3	Развернуть поверхность	3,2	5	0,094	0	+0,0250
4

Определяем погрешности при механической обработке после чернового сверления:

₁ = 0,06 ₀ = 0,06 781 = 46,86 мкм

после чистового растачивания:

₂ = 0,05 ₁ = 0,05 46,86 = 2,343 мкм

после чистового растачивания:

₃ = 0,04 ₂ = 0,04 2,343 = 0,094

Определяем припуск для предварительного сверления:

2П_1ном = 2 · (150 + 200 + 781) + 500 - 250 = 2512 мкм = 2,512 мм

определяем припуск точения под развертывание:

2П_2ном = 2 · (50 + 50 + 46,86) + 250 - 100 = 443,72 мкм = 0,44 мм

определяем припуск для шлифования:

2П_3ном = 2 · (25 + 5 + 3,243) + 100 - 25 = 141,5 мкм = 0,14 мм

2П_общ = 3,092 мм.

Таблица 2 - Таблица межоперационных размеров

№ перехода	Наименование размера и припуска	Обозначение размера и припуска	Промежуточный размер, мм	Ra, мкм
3	Диаметр отверстия после чистового шлифования	Dчерт	25Н7(+0,025)	3,2
	Исполнительный расчетный размер	Dисх	25,0
2	Припуск на диаметр чистового шлифования	-2П3	-0,14
	Диаметр после растачивание под шлифование	D3 расч	24,86 Н10(+0,1)	25
1	Припуск на диаметр растачивания под шлифование	-2П2	-0,44
	Диаметр после чернового растачивания	D2 расч	24,42 Н10(+0,25)	50
	припуск на диаметр	-2П1	2,512
0	Размер заготовки	D1 расч	21,908	+0,5 -0,9	150

Определяем общий припуск на механическую обработку расчетно-аналитическим методом

Таблица 3 - Таблица расчета припусков на механическую обработку

Общий припуск	Промежуточные припуски на размер
2Побщ	2П1	2П2	2П3
3,092	2,512	0,44	0,14
100%	81,2%	14,2%	4,6%

Припуск на первый технологический переход составляет 81,2% от общего технологического припуска, на следующем переходе величина снимаемого припуска уменьшается примерно в шесть раз, на чистовом переходе - еще в 3 раза, с каждым последующим переходом снижается величина погрешности и уменьшается количество дефектного металла, оставшегося от предыдущего перехода. Нагрузки в системе СПИД уменьшаются по переходам также соответствующим образом.

Таблица 4 - Определение припусков табличным методом

Технологические операции, переходы обработки отдельных поверхностей детали	Значение припуска мм	Расчетный размер, мм	Допуск, мм	Предельные размеры, мм	Предельные припуски, мкм
				Наиб.	Наим.	Наиб.	Наим.
1	2	3	4	5	6	7	8
Наружная поверхность 88,7-0,1-0,26 длиной 8,7		Принимаем
Размер заготовки		95,4-0,8+0,4	2,2	96,79	94,89
Точение черновое	2,25	91,44	1,0	91,44	90,44	3450	2250
Точение получистовое	0,5	89,94	0,4	89,34	89,94	1100	500
Точение чистовое	0,2	88,7	0,16	88, 74	88,68	440	200
Наружная поверхность 60+0.2-0,24 длиной 31,3		Принимаем
Размер заготовки		65	1,6	64,21	63,61
Точение черновое	1,95	62,66	1,9	63,56	62,66	1650	1950
Точение получистовое	0,4	62,26	0,74	61,5	60,16	1560	400

2.8 Определение режимов резания и норм времени

Расчет режимов резания на токарную операцию 005

Элементами режимов резания являются:

Глубина резания (t).

При черновой обработке назначают по возможности максимальную, равную всему припуску на обработку или большей его части.

При чистовой обработке - в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.

Подача (S).

При черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости и прочности СПИД, мощности привода станка и других ограничивающих факторов.

При чистовой обработке - в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности. Подачу выбираем по таблицам.

Скорость резания (V).

Рассчитывают по эмпирической формуле, установленной для каждого вида обработки.

Для токарной обработки [2. с.265]:

м/мин(7),

гдеС_v - коэффициент характеризующий материал и условия обработки;

T - период стойкости инструмента, мин;

t - глубина резания, мм;

S - подача, мм/об;

К_v - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий условия резания;

m, x_v, y - показатели степени.

Частота вращения шпинделя [2. с.266]:

, мм/об(8),

гдеD - диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

Сила резания (Р_z).

Под силой резания обычно подразумевают ее главную составляющую Р_z, определяющую расходуемую на резание мощность N и крутящий момент М_кр на шпинделе станка.

Для токарной обработки силу резания рассчитывают по формуле[2. с.271]:

, (9),

гдеС_р - постоянная резания;

V - скорость резания, м/мин;

t - глубина резания, мм;

S - подача, мм/об;

К_р - общий поправочный коэффициент на силу резания, учитывающий условия резания;

x, y, n - показатели степени.

Поправочный коэффициент К_р представляет собой произведение коэффициентов учитывающих изменение против табличных условий резания [2. с.271]:

К _р = К _мр К _р К _р К _р К _rp , (10),

где К_мр - коэффициент, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала на силы резания;

К_p, К_p, К_p, К_rp - коэффициенты, учитывающие влияние геометрических параметров резца.

Мощность резания рассчитывают по формуле[2. с.271]:

кВт(11),

Исходные данные для оп.005:

деталь - шестерня

Заготовка - штамповка

Масса: 1,16 кг

Материал - сталь 45 ГОСТ 1050-88.

1. Используем 6 инструментов:

В первой позиции револьверной головки устанавливаем подрезной отогнутый правый 2112-0007 ГОСТ 18877-73. Материал режущей части - твердый сплав Т15К6. Материал державки - сталь 45, сечение 30х20 мм. Главный угол в плане - = 10

Во второй позиции револьверной головки устанавливаем

сверло 19 ГОСТ 10903-77.

В третьей позиции револьверной головки устанавливаем

зенкер 21 ГОСТ 3231-71.

В четвертой револьверной головки устанавливаем резец фасонный специальный

В пятой позиции револьверной головки устанавливаем резец расточной 2140-0009 ГОСТ 18882-73. Материал режущей части - твердый сплав Т15К6. Материал державки - сталь 45, сечение 25х25 мм.

Расчет режимов резания аналитическим способом производим для перехода 1 подрезка торца. Для остальных переходов режимы резания назначаем табличным способом и заносим в карту наладки и в техпроцесс.

Параметры резания:

Определяем глубину резания подрезание торца размер 41,48:t = 1,8 мм;

Назначаем подачу для величин припусков: S₀₁ = 0,4 мм/об

Период стойкости резца принимаем Т = 90 мин.

Рассчитаем скорости резания для черновой обработки по формуле (6):

.

Частота вращения шпинделя (n) по формуле (8):

.

Так как у применяемого станка 1П365 ступенчатая коробка скоростей, то принимаем ближайшую меньшую частоту вращения шпинделя (n) и делаем пересчет скорости резания (V).

n= 260 об/мин

.

Силы резания по формуле (9):

P_z1,2 = 300 ? 2,25 ¹ ? 0,4 ¹ ? 134⁰ ? 0,87 = 235 H.

Мощности резания подсчитаем по формуле (11):

Определяем мощность привода станка

N_двиг · n = 9 · 0,8 = 7,2 кВт

N_рез < N_двиг

5 кВт < 7,2 кВт

Расчет машинного времени

Определяем основное время

Т₀ = , мин(12),

где L_рх - длина рабочего хода суппорта, мм;

S₀ - подача, мм/об;

n - частота вращения шпинделя, об/мин.

Расчет для перехода 1 - черновое точение 164:

Длина рабочего хода суппорта

L_рх = L + L₁ , мм(13),

где L₁ - величина врезания и перебега

L_рх = 62 + 5 = 67 мм.

Т_0.== 0,6 мин

Определяем вспомогательное время

Т_в = 0,22 мин

Определяем штучное время

Т_шт = (0,6 + 0,22 + 1,0)·( ), мин

где А_обсл - время обслуживания рабочего места

А_обсл = 7,5%

А_отл - время на отдых и личные надобности

А_отл = 4%

К_tв = 1,0 [8. с.13], мин

Т_шт = (0,6 + 0,22 + 1,0)·( ) = 2,03 мин

Определяем подготовительно-заключительное время

Время на наладку инструмента и приспособлений

Tпз₁ = 17,5 мин

Время на получение инструмента и приспособлений

Tпз₂ = 5 мин

Итого Тпз = 22,5 мин.

Аналогично рассчитываем время на переходы 2 и 3.

Т_шт1 = 2,03 минТпз₁ = 22,5 мин.

Определяем штучно-калькуляционное время

Т_шк = Т_шт + Т_пз/n, мин(14),

где n - величина партии деталей

Т_шк = 2,03 +22,5/248 = 2,12 мин

Расчет режимов резания на оп. 035 Зубофрезерная

1. Выбираем режущий инструмент:

Принимаем фрезу червячную однозаходную из быстрорежущей стали Р18 2523-0041 ГОСТ15127- 83, наружный диаметр D = 90 мм, число стружечных канавок Z₀ = 14.

2. Назначаем режимы резания.

2.1 Определяем припуск.

Нарезание зубьев выполняем за один проход, тогда глубина резания будет равна высоте зуба нарезаемой звездочки: t = h, тогда t = 13,18 мм.

2.2 Определяем подачу. [7, с.4, к.3]

Для стали 45 с твердостью НВ 240…275 для станка 53А30П для группы точности III S_табл = 2,0-2,4 мм/об.

Определяем поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от:

материала - К_МД = 0,9;

угла наклона зубьев фрезы , при = 30 - К₃ = 0,8

Нормативная подача:

S₀ = S_табл · К_МД · К₃ = 1,72 мм/об.

Корректируем подачу по паспортным данным станка

S₀ = 1,7 мм/об.

2.3 Назначаем период стойкости фрезы

Т=240 мин.

2.4 Определяем скорость резания

м/мин(15),

где С_я - коэффициент характеризующий материал и условия обработки

T - период стойкости инструмента, мин [2. с.283, таб. 40];

m - модуль, мм;

S - подача, мм/об;

К_v - общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий условия резания [2. с.264, таб. 9];

n, x, y - показатели степени [2. с.283, таб. 39]

n = 0; х = 0,85; y = -0,59

= 21 м/мин

2.5 Определяем частоту вращения фрезы по формуле (8):

.

Корректируем скорость вращения шпинделя по паспорту станка:

n_д = 72 об/мин.

Тогда фактическая скорость резания:

.

2.6 Определяе6м мощность резания по [6, к. 5, с.30]

N_ном = 1,2 кВт

Учитываем поправочные коэффициенты:

K_mn = 1 - коэффициент, учитывающий материал заготовки;

K_wn = 1 - коэффициент, учитывающий количество осевых перемещений;

K_n = 1 - коэффициент, учитывающий угол наклона зубьев;

N = N_ном · K_mn · K_wn · K_n = 1,4 кВт.

2.7 Определяем мощность привода станка

N_двиг · n = 4,2 · 0,65 = 2,73 кВт

N_рез < N_двиг

1,4 < 2,73

3. Расчет операционного времени

3.1 Определяем основное время

Т₀ = , мин(16),

где L - длина рабочего хода фрезерного суппорта, мм;

S - подача, мм/об;

n - частота вращения шпинделя, об/мин;

z - число нарезаемых зубьев;

q - число заходов фрезы.

Расчет для перехода 1 - черновое точение 164:

Длина рабочего хода суппорта

L_рх = L + L₁ , мм

где L₁ - величина врезания и перебега

L_рх = 20 + 24 = 44 мм.

Т_0.= мин

3.2 Определяем вспомогательное время [8, к.63, с.153]

Т_всп = 0,7 мин

Поправочный коэффициент на вспомогательное время, мин

К_tв = 1,0 мин

3.3 Определяем штучное время

Т_шт = (Т₀ + Т_всп + К_tв)·( ), мин

где А_обсл - время обслуживания рабочего места [8, к.64, с.154];

А_обсл = 4%

А_отл - время на отдых и личные надобности [8, к.88, с.203];

А_отл = 4%

Т_шт = (5,5+ 0,7 + 1,0)·( ) = 14,3 мин

3.4 Определяем подготовительно-заключительное время, мин [8, к.64, с.153] Т_пз = 24 мин

3.5 Определяем штучно-калькуляционное время

Т_шк = Т_шт + Т_пз/n, мин(17),

где n - величина партии деталей

Т_шк = 14,3 + 24/248 = 14,4 мин.

Расчет режимов резания на оп. 010 Протяжная

1. Выбираем режущий инструмент:

Для операции спроектирована комбинированная протяжка. Число зубьев z = 66 (для 25Н7 33 зубьев, для шпоночного паза 8Н7⁺²⁷⁰ также 33 зубьев). Требуется обработать шпоночной протяжкой шпоночный паз шириной 8Н7⁺²⁷⁰ совместно с отверстием 25Н7мм и длиной 40мм. Материал обрабатываемой детали - сталь 45 с твердостью НВ220. материал протяжки - Р6М5. Протягивание производится без смазки - охлаждающей жидкости на протяжном станке 7Б705В. Принимаем комбинированную протяжку с составным телом и хвостовиком по (ГОСТ 4043 - 48).

1. Определяем припуск под протягивание.

отверстие А = Д - До = 25 - 22±0,125= 3±0,125мм

шпоночная канавка А = Д - До = 28 - 25 = 3±0,125 мм.

2. Определяем подъем на зуб

Sz_диам = 0,1мм,

Sz_шп = 0,1мм, z = 6.

3. Определяем профиль зубьев и форму стружечных канавок по формуле:

(18),

где К - коэффициент заполнения впадин; К = 3,5.

Fa - площадь сечения металла снимаемого 1 зубом; Fa = 19,6мм².

Sz_диам - подъем зуба; Sz = 0,1мм

Sz_шп - подъем зуба; Sz = 0,1мм.

t - шаг протяжки.

;

Значит К = 4,5 К_мин = 3,5; принимаем 3,5мм. [9,т.6].

Шаг протяжки - t = 12мм.

h_диам = 1,5мм.

Глубина впадины - h_шп = 3,5мм.

Радиус закругления впадины - r = 2,5мм.

Передний и задний угол: = 150; = 40.

4. Высота режущего выступа:

h1 = 1,25 h (19),

h1 = 1,253 = 3,75 ~ 4мм.

5. Определяем элементы резания.

Периметр резания, мм [2, с.298]

В = Вz_i / z_c, мм (20),

где В - наибольшая суммарная длина лезвий всех одновременно работающих зубьев, мм;

z_i - число одновременно режущих зубьев, z_i = 5;

z_c - число зубьев в секции протяжки, для нашей схемы резания z_с = 1;

В = 4 · 5/1 = 20 мм

2.1 Определяем подачу. При расчете протяжки определена подача на зуб:

S_z=0,06 мм.

2.2 Определяем скорость резания.

V = 8 м/мин

Установленную нормативную скорость резания сравнивают с максимальной скоростью рабочего хода станка (1,5 - 14 м/мин) и скоростью резания, допускаемой мощностью двигателя станка:

V = 61200 , м/мин(21),

где N - мощность двигателя станка, кВт;

P_z - сила резания при протягивании, Н;

- КПД станка;

P_z = РВ, Н(22),

где P - сила резания на 1 мм длины режущей кромки, Н [2, с.300, таб.54]; P_z = 177 · 20 = 3540 Н

V = 61200 = 15,91 м/мин

Принимаем V = 15 м/мин.

6. Высота сечения по первому зубу:

при [] = 11,8 кг/мм2 для протяжки из быстро режущей стали .

принимаем [] = 20кг/мм2.

определяем по формуле:

(23),

где кг/мм2

мм, принимаем согласно h1 = 22мм.

7. Количество режущих зубцов:

(24),

, принимаем зубцов 33.

8. Длина режущей части (для каждой из частей):

(25),

l5 = 1233 = 396мм.

Хвостовая плоскость по ГОСТ 4043 - 48 с размерами:

Н1 = h1 = h1 = 4 ; b1 = 13; t1 = 80мм; f =1.

Fx = h1b1 (26),

Fx = 4 13 = 52мм.

Напряжение на растяжение в материале хвостовика

(27),

кг/мм2

Глубина паза в направляющей оправке:

Н = h1 + f0 (28),

Н = 9 +1,46 = 10,46мм.

Проверка толщины тела оправки по условию:

Н ? 0,5 (Д + ) (29),

10,46 0,5 (22 + 4,74- 20) = 16,74мм

Условие выдержано.

3. Расчет операционного времени

3.1 Определяем основное время

Т₀ = , мин (30),

где L - длина рабочего протяжки, мм;

V - скорость резания, м/мин;

Т₀ = = 0,201мин

3.2 Определяем вспомогательное время [8, к.33, с.123]

Т_в = 0,25 мин

3.3 Определяем штучное время [12, с.77]

Т_шт = (T_о + Т_в)·( ), мин

где Т_в - вспомогательное время, мин;

А_т.обсл - время технического обслуживания рабочего места [8, к.64, с.154];

А_обсл = 3,5%

А_о.обсл - время организационного обслуживания рабочего места [8, к.69, с.172];

А_обсл = 1,5%

А_отл - время на отдых и личные надобности [8, к.88, с.203];

А_отл = 4%

Т_шт = (0,201 + 0,25 )·( ) = 0,49 мин

3.4 Определяем подготовительно-заключительное время, мин [8, к.64, с.153]

Т_пз = 4 мин

3.5 Определяем штучно-калькуляционное время

Т_шк = Т_шт + Т_пз/n, мин

где n - величина партии деталей

Т_шк = 0,49 + 4/248 = 0,5 мин.

2.9 Описание и расчет измерительного инструмента

Проблемы повышения качества продукции машиностроения наряду с повышением требований к взаимозаменяемости деталей машин при сборке из года в год приобретают все большее значение. Видное место в разрешении этих проблем занимают стандарты, распространяющиеся на допуски и посадки размеров гладких элементов деталей, на их посадки, образуемые при соединении этих деталей, и на калибры, обеспечивающие надежный контроль и взаимозаменяемость деталей, узлов и машин.

Калибр предназначен для определения соответствия выполненного размера требуемому размеру. Шлицевой комплексный калибр контролирует правильность и нахождение в пределах требуемых допусков всех составляющих элементов шлицевого отверстия. Шлицевое отверстие считается выполненным верно, если калибр проходит через отверстие. Проектирование калибра производим ГОСТ 24960-81. Этот стандарт распространяется на комплексные калибры, предназначенные для контроля суммарных отклонений наружного и внутреннего диаметров, ширины пазов или толщины зубьев, а также отклонений формы и расположения элементов профиля шлицевых валов и отверстий с прямобочным профилем зубьев.

Основные размеры калибров-пробок должны соответствовать ГОСТ 24960-81.

По ГОСТ 24960-81 выбираем исполнение 3 калибра. Рассчитаем пробку на размер Ж25±0,018. Расчет размеров производим по справочнику «Исполнительные размеры калибров».

Диаметр пробки находится по формуле:

(31),

T ^{изготов}=0,005;

Т^{наизнос}= 0,009;

d^новой =25,014;

d^{изношенной}=25,110;

Минимальное расстояние новой пробки находится по формуле:

А^новой=43-4,214=38,786мм , (32),

где расстояние рабочей части равно 43 мм;

Минимальное расстояние изношенной пробки:

А^изнош=43-4,200=38,8мм,

Максимальное расстояние изношенной пробки:

B^изнош=43+4,200=47,2 мм;

Минимальное расстояние новой пробки:

А^новая=61-4,214=56,786мм , где межосевое расстояние равно 61 мм;

d пробки новой равен 4,214 мм;

Минимальное расстояние изношенной пробки:

А^износ=61-4,200=56,786мм, где d^{пробнаизнос}=4,200;

Максимальное расстояние новой пробки:

B^новая=61+4,214=65,214 мм;

Максимальное расстояние изношенной пробки:

B^{изношенной}=61+4,200=65,2 мм;

Корпус пробки изготавливаются из углеродистой инструментальной стали - У8А ГОСТ 1435-74. Чистота рабочих поверхностей Rа0,2.

У8А - расшифровывается следующим образом: У- углеродистая, 8- содержание углерода в десятых долях % (0,8%), А- высоко износоустойчивая.

Таблица 11 - Химический состав стали У8А

Химический элемент	Процентное содержание в сплаве, %
C (углерод)	0,8
Fe (железо)	99,2

Ручку для калибра выбираем по ГОСТ 14748-69 №8054-0017.

2.10 Расчет режущего инструмента

Методика расчета протяжек, работающих по какой-то одной схеме резания почти одинаковая и отличается лишь расчетом отдельных конструктивных элементов, присущих конкретной протяжке.

Последовательность проектирования сводится к следующему:

Анализируем исходные данные, куда входят: диаметр и длина протягиваемого отверстия, шероховатость обработанной поверхности, материал детали и его твердость, модель станка, тип производства.

Выбираем материал протяжки и СОЖ. В массовом и крупносерийном производстве комбинированные протяжки выполняются составными и для рабочих частей применяют быстрорежущие стали Р6М5, Р9К5 и т.д. В мелкосерийном производстве применяют менее износостойкие стали ХВГ или ХВГСА, Р12Ф3, при этом внутренние протяжки исполняются цельными, и отдельными для отверстий и шпоночных канавок, а не составными.

Определяем припуск А₀.

В таблице [5, т.2] приводятся величины припусков для обработки шлицевых отверстий.

После выбора припуска подсчитывается наименьший диаметр предварительного отверстия по формуле:

Д₀=Д-А₀

где Д - диаметр окончательного отверстия в детали (принимается по своему минимуму для отверстий 7 и 8-го квалитетов точности и по максимальному значению для отверстий 11-го и более грубых квалитетов точности) 25 мм.

Д₀=22 мм.

Выбираем подачу на зуб S_z.

Выбор подачи на зуб S_z имеет решающее значение для процесса.Чем толще стружка, снимаемая одним зубом, тем короче будет протяжка, меньше ее стоимость и выше производительность процесса протягивания. Однако при срезании чрезмерно толстых стружек растут силы резания, что может привести к разрыву протяжки, а объем стружечных канавок может оказаться недостаточным для размещения стружки и, следовательно, будет низким качество обработанных поверхностей.

Выбираем S_z=0,1 мм [5, т.3].

Определяем профили зубьев и формулу стружечных канавок.

Зубья протяжки должны удовлетворить следующим требованиям:

1) обеспечить наибольший период стойкости;

2) форма стружечной канавки не должна препятствовать образованию и свободному завиванию стружки в виток;

3) объем канавки должен быть достаточным для резания стружки;

4) размеры зубьев должны обеспечивать достаточную их прочность, виброустойчивость и возможно большее количество переточек.

Профиль, размеры зуба и впадины между зубьями выбирают в зависимости от сечения металла, снимаемого одним режущим зубом протяжки [5, т.4].. Площадь сечения впадины между зубьями должна отвечать условию

где k_min - объемный коэффициент заполнения впадины [5, т.5];

F_в - площадь сечения впадины, мм;

F_с - площадь сечения металла, снимаемого одним зубом, мм;

F_c=?_u*S_z; F_в=k_min*F_c

Для ближайшего большего значения принимаем шаг протяжки t =10 мм [5, т.4]. Шаг калибрующих зубьев t_к протяжки принимаем равным 0,6-0,8 шага режущих зубьев (для остальных типов протяжек t_к = t = 10 мм)

Определяем количество одновременно работающих зубьев - Z_max

Z_max=

Z_max=

Если длина протягиваемого изделия отверстия мала и Z_max=2..1, то необходимо несколько тонких деталей обрабатывать одновременно (пакетом), когда это возможно.

Определяем размеры режущих зубьев. Диаметр первого зуба принимается равным диаметру передней направляющей части: Д_з=Д-А₀=22 мм

Диаметр каждого последнего зуба будет получаться прибавлением к размеру первого зуба двойной величины S_z или одной величины подачи для протяжек с односторонним расположением зубьев при равномерном подъеме на каждый зуб, т.е. d₂=d₁+2S_z или в общем виде d_i=d_i-1+2S_z(i-1)

При расчете размеров переходных зубьев надо учитывать, что S_z для них постепенно уменьшается.

Отклонения на расчетные диаметры режущих зубьев принимаем по [5, т.6].

Определяем диаметр калибрующих зубьев

Д_к=Д_max - д

гдеД_max - максимальный диаметр обработанного отверстия, мм;

д - изменения диаметра отверстия после протягивания, мм;

д=0,005-0,01 мм - при протягивании заготовок из стали.

Д_к=25,025-0,005=25,02 мм.

Результат заносим в таблицу.

Таблица 5. Размеры зубьев протяжки под отверстие.

№ зуба	размер	№ зуба	размер	№ зуба	размер
1	22,1	14	23,4	27	24,7
2	22,2	15	23,5	28	24,8
3	22,3	16	23,6	29	24,9
4	22,4	17	23,7	30	25.0
5	22,5	18	23,8	31	25.0
6	22,6	19	23,9	32	25.0
7	22,7	20	24,0	33	25.0
8	22,8	21	24,1
9	22,9	22	24,2
10	23,0	23	24,3
11	23,1	24	24,4
12	23,2	25	24,5
13	23,3	26	24,6

Таблица 6 - Размеры зубьев протяжки под шпоночную канавку.

№ зуба	размер	№ зуба	размер	№ зуба	размер
1	25,0	14	26,3	27	27,6
2	25,1	15	26,4	28	27,7
3	25,2	16	26,5	29	27,8
4	25,3	17	26,6	30	27,9
5	25,4	18	26,7	31	28,0
6	25,5	19	26,8	32	28,0
7	25,6	20	26,9	33	28,0
8	25,7	21	27,0
9	25,8	22	27,1
10	25,9	23	27,2
11	26,0	24	27,3
12	26,1	25	27,4
13	26,2	26	27,5

Определяем геометрические параметры режущих и калибрующих зубьев. Величина переднего угла выбирается в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала [5, т.8].

Согласно рекомендациям принимаем значения углов б для различных протяжек [5, т.9]. Допустимые отклонения для передних углов ±1°30, для задних ±30. На калибрующих зубьях угол б обычно не превышает 0°30…1°30.

_р = 10130' _к = 130'30'

На калибрующих зубьях делают круглошлифованные ленточки с б=0 и шириной до 0,2 мм на первом зубе с постепенным увеличением ее до 0,8 мм на последнем зубе.

Число стружкоразделительных канавок и их размеры согласно [5, т.10].

Выбираем конструктивные размеры хвостовой части протяжки по ГОСТ 4044-70

Калибрующая часть:

Количество зубцов Zn = 5;

Шаг tn = t = 12мм;

Длина l6= (5 + 0,5)12 = 66мм.

Общая длина гладкой части протяжки определяется суммой длин отдельных элементов:

l = l1- l3 + lc + la + l6 +lB + l4;

учтем: l3 = 70;

где l1 - длина хвостовика, длина входа патрона в отверстие;

lс - толщина опорной плиты станка;

lл - длина выступающей части опорного кольца.

lс = 70,

la = 20мм,

l= 8мм,

L = 80 - 70 + 20 + 8 + 66 + 65 = 169 ;

примем 320мм.

ln = l + l5 + l5

ln = 169+396+396+66 = 1027мм.

Определяем допустимую силу резания

Р_zmax, используя источник [5]

Если Р_zmax превышает тяговую силу станка, приведенную в его паспортных данных, необходимо уменьшить Zmax (т.е. увеличить шаг зубьев) или уменьшить подъем на зуб S_Z. Р_zmax=7000

Проверочные расчеты протяжек.

Условие прочности ведется по наибольшей величине силы протягивания P_Zmax, приходящейся на минимальную площадь поперечного сечения протяжки Fmin, которая принимается по первой стружечной канавке или по хвостовой части протяжки в том месте, где она наиболее ослаблена отверстиями или выемками под крепежные элементы.

у = ? [у]

где у - расчет напряжения при деформации растяжения;

[у] - допускаемое напряжение в материале протяжки [5.т.14]

Fmin = - минимальная площадь опасного сечения по впадине первого зуба.

Fmin = мм.

у = =8,7·10⁶ Па = 87 МПа ? [у]=350 МПа

Центровые отверстия выбираются по ГОСТ 14034-74

Список литературы

1. Справочник технолога-машиностроителя. Т1 /Под ред. Косиловой А.Г., Мещерякова В.К..-М.: Машиностроение, 1985г.

2. Справочник технолога-машиностроителя. Т2 /Под ред. Косиловой А.Г., Мещерякова В.К..-М.: Машиностроение, 1985г.

3. Обработка металлов резанием. Справочник технолога /Под ред. Панова А.А.-М.: Машиностроение, 1988г.

4. Справочник технолога-приборостроителя /Под ред. Малова А.Н.-М.: МАШГИЗ, 1962г.

5. Моргулис Д.К., Тверской. М.М. Протяжки для обработки отверстий. М. Машиностроение. 1986г..

6. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках ЦБПНТ. Часть 1, М.: Машиностроение, 1974г.

7. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках ЦБПНТ. Часть 2, М.: Машиностроение, 1974г.

8. Общемашиностроительные нормативы времени, М.: Машиностроение 1974г.

9. Медовой И.А. Калибры гладкие и шлицевые с прямобочным профилем. Книга 1. М.: Машиностроение. 1980.

10. ГОСТ 7505-89.Поковки стальные штампованные. Допуски, припуски и кузнечные напуски. Госстандарт СССР, 1989 г.

11. ГОСТ 26645-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку. Госстандарт СССР, 1985 г.

12. Нефедов Н.А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах. М.: Высшая школа, 1986 г.

Размещено на Allbest.ru