Модернизация автоматической линии для изготовления роликов подшипников качения
Проект автоматической линии для изготовления роликов подшипников качения. Конструкция резьбошлифовального станка. Расчет привода, валов, клиноременной и конической зубчатой передачи; выбор гидродвигателя. Управление процессом производства подшипников.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.03.2018 |
Размер файла | 4,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
di - внутренний диаметр i-го участка плотностьтрубопровода;
х - кинематическая вала вязкость масла
За рабочую жидкость безопасностипринимаем минеральное масло ИГП-30 ГОСТ ТУ 38101413-78 класс шкредвязкости по ISO 3448-68, оставшаясягруппа по ISO6743/4-1981 - НМ - масло строительныйантикоррозионными, антиокислительными и грунтапротивоизносными присадками: х= 28 - 32мм2/с, с = 890кг/м3.
Для отключениигладких круглых охранетруб, а также для отверстий в корпусе гидроблока оповещенияуправления Rекр = 2300, для подрезать рукавов Rекр = 1600.
При расчете потерь времядавления трубопроводы материалразбиваются на участки, имеющие отклонениеодинаковый диаметр и расход жидкости.
Потери давления рi, на вязкое расходтрение определяются по формуле (2.105).
(2.105)
где к - коэффициент подачагидравлического трения косиловойна i-м участке:
при чернламинарном режиме угловаяк = 0,62;
при чрезвычайнойтурбулентном режиме подрезкойк = 7,8
Li - длина участка критериитрубопровода на i-м диаметручастке;
Qi - расход степеннойжидкости i-го участка валковойтрубопровода;
di - внутренний диаметр i-го участка.
Расчет исполнение производим для посадкипуска устройства правки.
Участок 1-2
Режим нормалитечения ламинарный.
Для остальных участков обувитрубопровода расчет производим аналогично. Результаты примемрасчетов сводим щепыв таблицу 2.3.
Таблица 2.3
Потери размерыдавления по длине
Этап цикла |
Линия |
Qmax,м3с |
Участок |
dст, zmax м |
fст,м2 |
U, м/с |
Rei |
Li,м |
ДPi, МПа |
ДPl,МПа |
|
Пуск правкиаварий |
ВС |
9,810-5 |
1-2 |
0,01 |
7,8510-5 |
1,25 |
416,9 |
0,5 |
0,055 |
0,219 |
|
Н |
9,810-5 |
3-6 |
0,006 |
2,810-5 |
3,5 |
624 |
0,7 |
0,077 |
|||
Н |
8.710-5 |
7-10 |
0,006 |
2,810-5 |
3.11 |
565 |
0,3 |
0,029 |
|||
Н |
8.710-5 |
19-20 |
0,006 |
2.810-5 |
3.11 |
424 |
6 |
0,058 |
|||
С |
4.510-5 |
11-14 |
0,006 |
510-5 |
0,9 |
169 |
0.3 |
0,01 |
0,038 |
||
C |
4,510-5 |
15-18 |
0,008 |
510-5 |
0.9 |
169 |
2 |
0.02 |
|||
С |
4,510-5 |
21-22 |
0,008 |
510-5 |
0,9 |
169 |
1,5 |
0,008 |
0,038 |
Потери давления наибольшийна длине напорного трубопровода;
Потери давления стационарныена длине сливного центртрубопровода;
Местные рассчитываемпотери давления
Местные штамповкипотери давления складываются двигателяиз потерь в различных местных сопротивленияхи деталиопределяется по формуле (2.106).
, (2.106)
где Qi - расход зициюжидкости i-го участка циклтрубопровода;
di - внутренний выходномдиаметр i-го участка примемтрубопровода;
- количество уголоднотипных местных сопротивлений;
- коэффициент i-го ширинаместного сопротивления, определяется по справочнику [24].
Расчет сила производим для работниковпуск правки.
Участок 1-2:
- вход эскиз в трубу ;
- изгиб трубы r=5d-;
- резкое человека расширение
Для остальных местных сопротивлений расчет производим аналогично.
Результат расчетов вертикальную сводим в таблицу 2.4
Таблица 2.4
Местные аварийномсопротивления
Линия |
Qmax, л/мин |
Участок |
D, заданноймм |
Вид местного сопротивления |
К-во |
МПа |
МПа |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
ВС |
5,3 |
1-2 |
10 |
вход фрезеровать в труду Ш 10 |
1 |
0,5 |
1,1 |
0,0008 |
0,04146 |
|
резкое работы расширение Ш10/Ш18 |
1 |
0,6 |
||||||||
Н |
5,3 |
3-6 |
6 |
резкое напорный сужение Ш18/Ш6 |
1 |
0,5 |
3,1 |
0,01606 |
||
резкое нормали расширение Ш6/Ш18 |
1 |
0,6 |
||||||||
изгиб чистовой трубы на 90° |
2 |
0,5 |
||||||||
Н |
5,2 |
7-10 |
6 |
резкое рассчитана расширениеШ6/Ш10 |
1 |
0,6 |
1,6 |
0,0246 |
||
резкое высшая сужениеШ18/Ш6 |
1 |
0,5 |
||||||||
Н |
5,2 |
7-10 |
6 |
изгиб чистовой трубы на 90° |
2 |
0,5 |
1,6 |
0,0246 |
||
НС |
5,2 |
11-14 |
6 |
резкое крепежные расширение Ш6/Ш18 |
1 |
0,6 |
2,7 |
0,002 |
||
резкое сужение Ш18/Ш6 |
1 |
0,6 |
||||||||
С |
4,8 |
15-18 |
6 |
резкое определение сужение Ш10/Ш6 |
1 |
0,5 |
1,6 |
0,0025 |
0,009 |
|
резкое станок расширение Ш6/Ш18 |
1 |
0,6 |
||||||||
изгиб чистовой трубы на 90° |
2 |
0,5 |
||||||||
С |
4,8 |
19-20 |
8 |
резкое определение сужение Ш18/Ш8 |
1 |
0,5 |
2,1 |
0,002 |
||
резкое станок расширение Ш8/Ш12 |
1 |
0,6 |
||||||||
резкое определение сужение Ш12/Ш8 |
1 |
0,5 |
||||||||
изгиб чистовой трубы на 90° |
6 |
0,5 |
||||||||
С |
5,3 |
21-22 |
8 |
резкое удовлетворении расширение Ш8/Ш18 |
1 |
0,6 |
4,6 |
0,0025 |
||
резкое предел сужение Ш18/Ш8 |
1 |
0,5 |
||||||||
выход выбор в ёмкость |
1 |
2 |
Потери коэффициентдавления от местного сопротивления в напорном трубопроводе.
Потери давления от местного сопротивления загрузкив сливном трубопроводе.
По проверимрезультатам расчетов потерь давления длинав аппаратах, потерь станокпо длине, местных зависимостипотерь рассчитываются заготовкасуммарные потери в напорной и сливной штокалиниях. Результаты сводятся в таблицу 2.5.
Таблица 2.5
Суммарные заданные потери давления
Линия |
Этап отвод цикла |
PГА,МПа |
Pl,МПа |
PM,МПа |
PУ,МПа |
|
Н |
П |
0,161 |
0,219 |
0,04146 |
0.42146 |
|
С |
П |
0,064 |
0,038 |
0,009 |
0.111 |
По котораяполученным данным волокнистойуточняем расчет насосной выявимустановки по давлению по формуле (2.107).
(2.107)
16 МПа >
Насосная конвейераустановка соответствует учитывающийзаданной схеме
3. Технологическая часть
3.1 Разработка технологии специально изготовления опорного ножа для бесцентрово шлифовального станка
3.1.1 Описание детали и выбор материала
Нож будет устанавливаться на станок, как оснастка для обработки роликов. Он испытывает большие напряжения, что требует для изготовления соответствующего материала. Для изготовления данной детали используется сталь марки 45 по ГОСТ 1050-88. Химические и механические свойства приведены в таблицах 3.1 и 3.2.
Таблица 3.1
Химический состав стали 45 (ГОСТ 1050-88), %
C |
Si |
Mn |
Не более |
Ni |
Cr |
Cu |
|||
N |
S |
P |
|||||||
0,42-0,50 |
0,17-0,37 |
0,50-0,80 |
0,008 |
0,04 |
0,035 |
0,25 |
0,25 |
0,25 |
Таблица 3.2
Механические свойства стали 45 (ГОСТ 1050-88)
т, МПа (не менее) |
в, МПа (не менее) |
s, % (не менее) |
, % (не менее) |
н, Дж/см2 |
НВ (не более) |
||
горячекатанный |
отожженный |
||||||
600 |
355 |
16 |
40 |
49 |
241 |
197 |
Маршрут обработки детали
005 Заготовительная
010 Фрезерная
015 Сверлильная
020 Сверлильная
025 Резьбонарезная
030 Фрезерная
035 Фрезерная
040 Фрезерная
045 Фрезерная
050 Термообработка
055 Шлифовальная
060 Шлифовальная
3.1.2 Выбор оборудования и приспособлений
Оборудование для производства вала выбираем универсального типа, так как у нас единичное производство.
Станочное приспособление выбираем с условием того, чтобы обеспечивали требуемое базирование и надежное закрепление детали. Также должна обеспечиваться жесткость и быстрота смены деталей [3], [4]. Выбранные приспособления и оборудования представлены в таблицах 3.3 и 3.4.
Таблица 3.3
Оборудование для изготовления вала
Операция |
Оборудование |
|
Фрезерная |
Вертикально-фрезерный станок 6Т12Частота вращения шпинделя, об/мин 63-3150Продольная подача стола, мм/мин 40-2000Размеры поверхности стола: 1250 х 320Габаритные размеры: 1745 х 2260 х 2000Мощность эл. двигателя привода гл. движения 7кВтМасса станка - 3000 кг. |
|
Сверлильная |
Сверлильный станок 2Н125Наибольший условный диаметр сверления - 50 мм.Наибольшее перемещение -1250 ммНаибольшее вертикальное перемещение шпинделя - 400 мм.Частота вращения шпинделя - 18…2000 мин-1.Подача шпинделя - 0,05…5,0 мм/об.Мощность эл. двигателя - 5,5 кВт.Габаритные размеры: 2685Ч1028Ч 3390Масса станка - 4750 кг. |
|
Шлифовальная |
Плоскошлифовальный станок 3Л722Наибольшие размеры заготовки (длина) , мм 1000Поперечное перемещение шлифовальной бабки, мм 200Пределы скоростей, мм/мин. 100-6000Число оборотов шпинделя в минуту 1000 и 1272Мощность эл. двигателя - 7 кВт.Габаритные размеры: 4100Ч2100Ч1560Масса станка - 4500 кг. |
Таблица 3.4
Станочные приспособления
№ |
Операция |
Приспособление |
|
1 |
Фрезерная |
Наладка из универсально-сборной переналаживаемой оснастки.Универсальное приспособление для фрезерования угла ALF |
|
2 |
Сверлильная |
Наладка из универсально-сборной переналаживаемой оснастки. |
|
3 |
Шлифовальная |
Наладка из универсально-сборной переналаживаемой оснастки.Универсальное приспособление для шлифовки угла ALF |
3.1.3 Выбор средств измерения
Выбор средств измерения и контроля отклонений формы и взаимного расположения обработанных поверхностей ведем в зависимости от типа производства, величин допуска контролируемого параметра [3]. Средства измерения приведены в таблице 3.5.
Таблица 3.5
Выбор средств измерения
Контролируемый параметр |
Мерительный инструмент |
|
Линейные размеры |
Металлическая линейка 2-го класса точности ШП 500х5 ГОСТ 8026-75, штангенциркуль ЩЦ-250-0.05 ГОСТ 166-89 |
|
Диаметры, кроме отверстий |
Скобы односторонние предельные 6 квалитет ГОСТ 11098-75, настроенные на размер |
|
Шероховатость поверхности |
Профилометр цеховой с цифровым отчетом и индуктивным преобразователем АII, 296 ГОСТ 19300-86 |
3.1.4 Выбор режущего инструмента
Выбор режущего инструмента [13] представлен в таблице 3.6.
Таблица 3.6
Выбор режущего инструмента
Операция |
Переход |
Режущий инструмент |
|
Фрезерная |
Фрезеровать поверхности, пазы |
Фреза торцевая Ш50 2214-0351 ГОСТ 26595-85 Фреза концевая Ш6 2220-0007 ГОСТ 17025-71 Фреза концевая Ш5 2220-0005 ГОСТ 17025-71 |
|
Сверлильная |
Сверлить отверстия |
Спиральное сверло Ш 6,8 2301-3561 ГОСТ 10903-77 Спиральное сверло Ш 13 2301-3592 ГОСТ 10903-77 |
|
Резьбонарезная |
Нарезать резьбу |
Метчик М8 2621-1219 ГОСТ 3266-81 |
|
Шлифовальная |
Шлифовать поверхности, шлифовать тв. сплав |
Круг шлифовальный 400х50х203 25А ГОСТ Р 52588-2006 Круг шлифовальный алмазный 125 мм ГОСТ 16172-90 |
3.1.5 Выбор режимов резания
Глубина резания t в мм измеряется между обрабатываемой и обработанной поверхностью. Подача S в мм на один оборот обрабатываемой детали или инструмента S0, за один рабочий ход Sр.х., на один зуб инструмента Sz, или в минуту Sм. Скорость резания V в м/мин измеряется по наибольшему диаметру обрабатываемой поверхности или принимается равной средней скорости в случае неравномерного движения [4].
Расчет производится для черновой обработки шириной 130 мм поковки по формуле (3.1).
V = KV, (3.1)
где T - стойкость инструмента = 45 мин;
CV = 350;
m = 0,2;
x = 0,15;
y = 0,45;
t - глубина резания = 7 мм;
S - подача = 0,6 мм/об - продольная.
Определим коэффициент KV по формуле (3.2).
(3.2)
где Kuv = 1,4 - коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания;
Kти = 1,0 - коэффициент изменения стойкости в зависимости от числа одновременно работающих инструментов;
Kтс = 1,0 - коэффициент изменения стойкости в зависимости от числа одновременно обслуживаемых станков;
K = 1,0 - коэффициент, учитывающий влияние параметров резца на скорость резания;
Другие параметры резца: 1 = 20, rверш. = 3 мм;
Krv = 1,03.
Определяем коэффициент Kmv по формуле (3.3).
(3.3)
= 0,67,
где Kr = 0,85;
nV = 1,0.
Для подсчета скорости были использованы табличные данные из литературы: Kmv = 0,67 - коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого металла на скорость резания.
Расчет скорости резания.
V = = 79 м/мин.
Частота вращения детали составит определяется по формуле (3.4).
n = = 80 об/мин. (3.4)
Принимаем диаметр фрезы 35 мм.
3.1.6 Расчет сил резания
Производим расчет трех составляющих (спроецированных на оси x, y, z)[13].
Преобладающая величина Pz . Определяем величину Pz и коэффициенты КР, Кmp по формулам (3.6), (3.7), (3.8).
(3.6)
(3.7)
= = = 0,965, (3.8)
где Ср = 300 - табличный коэффициент [13];
x = 1,0 - табличный коэффициент [13];
y = 0,75 - табличный коэффициент [13];
n = -0,15 - табличный коэффициент [13];
Kр = 1,0 - коэффициент, учитывающий главный угол в плане, = 45;
Kр = 1,0 - коэффициент, учитывающий передний угол в плане, = 10;
Kр = 1,0 - коэффициент, учитывающий угол наклона пластины, = 0;
Krр = 1,04 -коэффициент, учитывающий радиус при вершине резца, r = 3 мм.
Сила резания Pz составит:
= 7460,2 Н.
Имея данные для расчета сил Py и Px, получим по формуле (3.9).
(3.9)
= 3774,9 Н,
где СР = 243;
x = 0,9;
y = 0,6;
n = -0,3.
Расчет осевой силы резания по формуле (3.10).
(3.10)
= 3212,8 Н,
где СР = 339;
x = 1,0;
y = 0,5;
n = -0,4.
По наибольшей из величин сил резания произведем расчет мощности по формуле (3.11), необходимой для обработки данной детали.
N = = 9,62 кВт. (3.11)
Таким образом, минимальная требуемая мощность станка составит 10 кВт.
Используемый для этой операции обрабатывающий центр ИР500 -500 имеет мощность до 22 кВт, что перекрывает расчетную величину.
Затраты рабочего времени подразделяются на время работы и время перерывов в работе.
Время работы состоит из подготовительно - заключительного времени, оперативного (технологического и вспомогательного) времени и времени обслуживания рабочего места.
Время перерывов в работе состоит из перерывов, зависящих от рабочего (отдых, естественные надобности и др.) и не зависящих от рабочего (отсутствие электроэнергии и др.).
Подготовительно-заключительное время tп-з - это время, затрачиваемое рабочим на подготовку к работе, ознакомление с работой, а также на выполнение действий, связанных с окончанием данной работы.
Подготовительно - заключительное время повторяется с каждой партией обрабатываемых деталей и не зависит от размера партии.
Основное время - это время, затрачиваемое непосредственно на изготовление детали, т.е. на изменение формы, размеров, состояния заготовки и т.д.
Для расчета выбираем поверхность шириной 130 мм по формуле (3.12):
= = , мин, (3.12)
= мин = 1,42 ч,
где i - число проходов, i = 8 (глубина резания t = 7 мм);
l1 - длина врезания, l1 = 2 мм;
l2 - длина перебега, l2 = 8 мм [10];
n - частота вращения, n =63 об/мин;
S - продольная подача, S = 0,52 мм/об.
Остальные нормы времени на обработку определяем табличным методом при многоцелевой обработке:
1) Фрезерование поковки с 2х сторон (l = 540 мм) с сохранением ширины 130 мм - То = 0,95 ч;
2) Чистовое фрезерование по длине 540 с сохранением ширины 130 мм
То = 0,06 ч;
3) Фрезерование двух пазов шириной 17 мм - То = 0,03 ч;
4) Фрезерование двух пазов шириной 35 мм - То = 0,16 ч ;
5) Сверление двух отверстий 13 мм - То = 0,05 ч;
6) Сверление пяти отверстий под резьбонарезание М8 - 6Н - То = 0,49ч;
7) Нарезание резьбы на пяти отверстиях М8-6Н - То = 2,8 ч;
8) Фрезеровать паз под твердый сплав - То = 0,38 ч;
Операция шлифования:
1) Шлифовать плоскости твердого сплава - То = 0,18 ч;
Операция термическая
Припаять пластины твердого сплава к корпусу ножа.
Операция шлифования:
1) Шлифовать две плоскости по размеру 12-0,1 - То = 0,65 ч ;
2) Шлифовать плоскость пластины твердого сплава, припаяного к корпусу под углом 30 - То = 0,4 ч;
Рассчитанные режимы резания и нормы времени сведены в таблицу 3.7.
Таблица 3.7
Выбор режимов резания
№ |
Переход |
D, мм |
L, мм |
T, мм |
S, мм/об мм/дв.ход |
табл., м/мин |
nст., мин-1 (дв.ход/мин) |
Tо, мин |
|
1 |
Фрезеровать нож с 2х сторон |
540 |
0,15 |
0,31 |
340 |
2200 |
0,95 |
||
Фрезерование 2х пазов шириной 17 мм |
56 |
12,5 |
0,3 |
250 |
1400 |
0,3 |
|||
Фрезерование 2х пазов шириной 35 мм |
40 |
12,5 |
0,3 |
250 |
1400 |
0,16 |
|||
Фрезерование угла AFL |
540 |
0,5 |
0,1 |
150 |
1000 |
0,36 |
|||
Фрезерования паза для пайки тв. сплава |
540 |
5 |
0,1 |
150 |
1000 |
0,38 |
|||
2 |
Сверлить 5 отв. Ш 6,8 Сверлить 2 отв. Ш 13 |
6,8 13 |
30 20 |
12,5 12,5 |
0,15 0,15 |
25 25 |
1000 960 |
0,49 0,05 |
|
3 |
Нарезать резьбу 5 отв. М8 |
8 |
24,5 |
25 |
0,3 |
4 |
50 |
2,8 |
|
4 |
Шлифовать тв. сплав |
540 |
0,1 |
0,1 |
28 |
1000 |
0,61 |
||
Шлифовать поверхность ножа |
540 |
0,3 |
0,5 |
35 |
1000 |
0,35 |
3.2 Проектирование сверла для обработки отверстия опорного ножа
3.2.1 Обзор технологичности детали
Итогом работы над курсовым проектом по режущему инструменту является спиральное сверло для обработки цилиндрического отверстия опорного ножа. В качестве материала для изготовления ножа используется качественная конструкционная сталь - Сталь 45 ГОСТ 1050-88. На автомате используется патрон быстросменный автоматический по ГОСТ 16885-71. Сталь 45 хорошо обрабатывается лезвийным инструментом.
Рассчитать и сконструировать спиральное сверло из быстрорежущей стали для сверления отверстий под последующую технологическую операцию. Обрабатываемый материал: сталь 45.
Предел прочности: ув = 680 МПа.
Глубина сквозного отверстия: l = 15 мм.
Назначение сверления: нарезание резьбы М8.
Решение:
Материал рабочей части сверла принимаем быстрорежущую сталь Р18, материал хвостовика принимаем сталь 45. Эскиз обработки отверстия представлен на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 - Эскиз отверстия в заготовке
3.2.2 Определение наружного диаметра D
При нарезании резьбы М8 согласно ГОСТ 8724-81 стандартный шаг резьбы будет 1,2 мм. Следовательно, диаметр отверстия будет 6,8 мм [7], принимаем диаметр сверла равным D = 6,8 мм ГОСТ 10903-77.
3.2.3 Определяем режим резания
При сверлении углеродистой стали с пределом прочности ув = 680 МПа подачу на оборот принимаем равной: Sо = 0,2-0,25 мм/об [6].
Скорость главного движения резания, допускаемая режущими свойствами сверла определяется по формуле (3.14).
(3.14)
где Сv - постоянная, значение берется из справочника;
D - диаметр сверла;
q, у, m - показатели степени для конкретных условий обработки;
Т- средний период стойкости, мин;
S - подача, мм/об;
Kv - суммарный поправочный коэффициент, учитывает фактические условия резания, данные берутся из таблиц;
Cv = 9,8; qv = 0,4; yv = 0,5; m = 0,2 - при Sо > 0,2 мм/об и без охлаждения [7, табл. 28, с. 434];
T - период стойкости сверла, для сверла диаметром D = 6,8 мм при обработке углеродистой стали сверлом из быстрорежущей стали принимаем T = 25 мин [10, табл. 29, с. 435].
Общий поправочный коэффициент определяется по формуле (3.15).
, [10, табл. 29, с. 435] (3.15)
где KМv - поправочный коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;
KИv - поправочный коэффициент, учитывающий материал инструмента;
Klv - поправочный коэффициент, учитывающий глубину сверления.
Поправочный коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал определяется по формуле (3.16) [7, табл.9, с. 424].
, (3.16)
где nv - показатель степени;
уB = 680 Н/мм2 - предел прочности обрабатываемого материала, МПа;
nv = 0,9; ув = 680 МПа.
Kuv - поправочный коэффициент, учитывающий материал инструмента, для сверла из быстрорежущей стали Р18 принимаем Kuv = 1,0 [10, табл.15], стр. 426);
Klv - поправочный коэффициент, учитывающий развертывание, принимаем Klv = 1,0.
Общий поправочный коэффициент и скорость главного движения резца будут равны:
,
3.2.4 Определяем осевую составляющую силы резания
Определяем осевую составляющую силы резания по формуле (3.17).
(3.17)
где Ср - постоянная, значение берется из справочника;
х, у - показатели степени для конкретных условий обработки для каждой из составляющих силы резания;
S - подача, мм/об;
D - диаметр сверла, м/с;
kр - суммарный поправочный коэффициент, учитывает фактические условия сверления, данные берутся из таблиц;
CP = 68; qP = 1,0; yP = 0,7 [10, табл. 31, с. 436].
Поправочный коэффициент KP осевой составляющей силы резания определяется по формуле (3.18).
, [7, табл. 21, с. 430] (3.18)
где np - показатель степени;
уB = 680 Н/мм2 - предел прочности обрабатываемого материала, МПа;
nP = 0,75 [6, табл. 22, с. 430].
,
Следовательно:
3.2.5 Определяем момента сил сопротивления резанию
Момент определяем по формуле (3.19) [7, с. 435].
, (3.19)
где Сm - постоянная, значение берется из справочника [10, с. 438]
х, у - показатели степени для конкретных условий обработки для каждой из составляющих крутящего момента;
S - подача, мм/об;
D - диаметр сверла, мм;
Kmp - поправочный коэффициент на осевую составляющую силы резания.
Cm = 0,0345; qm = 2,0; ym = 0,8 - для углеродистой стали с пределом прочности ув = 680МПа [10, табл. 31, стр. 436];
3.2.6 Определяем номер конуса Морзе хвостовика
Момент трения между хвостовиком и втулкой определяется по формуле (3.20):
(3.20)
где Рх - осевая сила, Н; м - коэффициент трения стали по стали;
и - половина угла конуса;
D1, d2 - диаметры конуса хвостовика, мм.
Момент трения увеличивается до 3 раз по сравнению с моментом, принятым для нормальной работы сверла. Силы действующие на сверло представлены на рисунке 3.2.
Средний диаметр конуса хвостовика определяется по формуле (3.21).
(3.21)
Рисунок 3.2 - Силы, действующие на конусный хвостовик инструмента
где Мс.р. - момент сопротивления сил резанию, Н·м;
И = 1о26'16'' - половина угла конуса (конусность равна 0,05020; sin И = 0,0251), [10, с. 14];
Рх - осевая сила, Н;
м = 0,095 - коэффициент трения стали по стали [10, с. 14];
?И = 5' - отклонение угла конуса [10, с. 14].
м.
По ГОСТ 25557-82 выбираем конус Морзе №0. Размеры хвостовика сверла представлены на рисунке 3.3.
Рисунок 3.3 - Размеры конического хвостовика инструмента
3.2.7 Определяем длину сверла
Общую длину сверла L, длину рабочей части lо, длину хвостовика lх и длину шейки l2 принимаем по ГОСТ 2092-77 [6, табл. 40, с. 197] и рассчитывается по формуле (3.22).
,мм, (3.22)
где L - общая длина сверла, мм;
lо - длина рабочей части, мм;
lх - длину хвостовика lх, мм;
l2 - длину шейки, мм.
L = 69 + 56,5+ 4,5 = 130 мм.
3.2.8 Геометрические и конструктивные параметры рабочей части сверла
Форму заточки принимаем Н (нормальная) [7, табл. 45, с. 203]. Принимаем данный вид заточки, т.к. обрабатываемый материал - сталь, а Н используется для обработки поверхностей стальных деталей после предшествующей обработки этой детали резанием. Угол наклона винтовой канавки щ = 31. Углы между режущими кромками: 2ц = 118; 2цо = 70, b = 2,5 мм. Задний угол б = 12. Угол наклона поперечной кромки ш = 55. Размеры подточенной части перемычки: a = 1,0 мм; l = 2,0 мм. Шаг винтовой канавки определяется по формуле (3.23).
, мм, (3.23)
где H - шаг винтовой канавки, мм;
D - диаметр сверла, мм;
щ - угол наклона винтовой канавки, .
= 46,252 мм.
3.2.9 Определяем обратную конусность сверла
Определяю обратную конусность сверла (уменьшение диаметра по направлению к хвостовику) на 100 мм длины рабочей части для сверла диаметром D = 6,8 мм принимаем равной 0,03 мм.
3.2.10 Определяем толщину сердцевины сверла
Толщину сердцевины сверла выбираем в зависимости от диаметра сверла
Для сверла диаметром D = 6,8 мм толщину сердцевины у переднего конца принимаем по формуле (3.25).
= 0,14 D, мм, (3.24)
где D- диаметр сверла, мм;
dс - толщина сердцевины сверла, мм.
Принимаем это утолщение равным 1 мм.
= 0,14 6,8 = 0,95 мм.
3.2.11 Определяю ширину пера
Ширина пера определяется по формуле (3.26).
B = 0,38 D, мм, (3.25)
где D- диаметр сверла, мм;
В - ширина пера, мм.
B = 0,38 6,8 = 2,58 мм.
3.2.12 Устанавливаем основные технические требования и допуски на размеры сверла (по ГОСТ 885-77)
Предельные отклонения диаметров сверла D = 6,8h9(-0,036) мм. Допуск на общую длину и длину рабочей части сверла равен удвоенному допуску по 14-му квалитету с симметричным расположением предельных отклонений по ГОСТ 25347-82. Предельные отклонения размеров конуса хвостовика устанавливают по ГОСТ 2848 - 75 (степень точности AT8). Радиальное биение рабочей части сверла относительно оси хвостовика не должно превышать 0,15 мм. Углы 2ц = 118 ± 2; Дополнительный угол 2ц=70 ±5; Угол наклона винтовой канавки щ = 31-2
Диаметр сверла d = 6,8 мм;
d0 = 0,15d = 1,02 мм;
Kк = 0,8d = 5,4 мм;
K = 2,2 мм;
rк = 0,25d = 1,7 мм;
B = 0,6d = 4,1 мм;
Общая длина сверла L = 130 мм;
Длина рабочей части 69 мм;
Диаметр сердцевины сверла мм;
Угол наклона винтовой канавки щ = 31-2;
Задний угол ;
Шаг винтовой канавки; H = 46,25.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Результатом работы - является модернизация автоматической линии под новую, более прогрессивную и современную технологию. В результате - получение более качественной линии для изготовления роликов подшипников качения
При модернизации разработаны следующие узлы: привод движения подачи; гидроблока управления бесцентрово шлифовального станка; устройство для загрузки роликов в технологическое оборудование.
Привод движения подачи.
В процессе проектирования производен кинематический расчёт привода (определены передаточные отношения механических передач, определены числа зубьев зубчатых колёс, разработана кинематическая схема); произведен расчёт основных силовых характеристик привода (определены крутящие моменты на валах и передаваемые мощности), выполнен прочностной расчёт геометрических размеров элементов механических передач (зубчатых колёс), произведен предварительный (без учёта изгиба) и уточнённый (на усталостную прочность) расчёт валов, выполнен подбор и проверочный расчёт опорных подшипников, а также расчет на прочность по допускаемым напряжениям смятия шпоночных соединений.
Гидропривод загрузочного устройства
Проведена разработка гидроблока управления. Последовательно были произведены расчеты и выбран исполнительный гидродвигатель с односторонним штоком, составлена принципиальная схема привода где отображены все необходимые элементы надежной работы, рассчитана и выбрана насосная установка которая обеспечит необходимыми параметрами потребность гидродвигателя для нормальной работы, а также рассчитана и выбрана гидроаппаратура и трубопроводы по номинальным критериям. Конструкция гидроблока управления выбрана стыковая. Общая потеря давления при последовательном соединении участков трубопроводов, учитывающая все потери на трение и местные сопротивления на всех участках, в пределах нормы.
На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что вся аппаратура выбрана правильно и не влияет на требуемые параметры необходимые для нормальной работы станка SASL.
Разработано устройство загрузки роликов в технологическое оборудование. При разработке учитывались габариты заготовки и возможность переналадки на другие типа роликов. Это все влияет на технологичность получения качественной детали.
Разработан режущий инструмент - спиральное сверло для обработки цилиндрического отверстия. Оформлен чертеж. Проведены все необходимые расчеты подтверждающие прочность.
Разработан технологический процесс обработки изготовления опорного ножа с оформлением комплекта технологической документации. Выбрана заготовка. Разработан технологический процесс, маршрут обработки, назначены режимы резания, выбрано технологическое оборудование и режущий инструмент.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Анурьев, В.И. Справочник время конструктора машиностроителя. Том 3. / В.И. Анурьев - М.: Машиностроение, 1978. - 557с.
2. Решетова, Н.Д. Атлас конструкций. Детали машин, Учебное гидроцилиндр пособие для вузов / Н.Д. Решетова. - М.: Машиностроение, 1979. - 303 с.
3. Горбацевич, А.Ф. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Учебное пособие для машиностроительных спец. вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. / А.Ф. Горбацевич, В.А. Шкред. - Минск: Высшая школа, 1983 - 256 с.
4. Егоров, М.Е. Технология машиностроения. Учебник для машиностроительных вузов.-2-е изд., доп./ М.Е. Егоров. - М.: Высшая школа, 1976 - 534 с.
5. Иванов, М.Н. Детали машин: Учебник для машиностроительных специальностей вузов - 7-е плану изд. / М.Н. Иванов, В.А. Финагенов. - М.: Высшая школа, 2002 - 408 с.
6. Семенченко, И.И. Проектирование металлорежущих инструментов / И.И. Семенченко, В.М. Матюшин, Г.Н. Сахаров. - Москва: Машгиз, 1963. - 952 с.
7. Кузьмин, длина А.В. Расчеты деталей машин / А.В. Кузьмин - Минск: Высшая школа, 1986. - 402 с.
8. Кудрявцева, В.Н. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов / В.Н. Кудрявцева. - М.: Машиностроение, 1984. - 400с.
9. Методические рекомендации по оформлению выпускных квалификационных работ, курсовых проектов/работ для студентов очной, очно-заочной (вечерней) и заочной/ сост. Тритенко А.Н., канд. техн. наук, профессор -- Вологда: ВоГУ, 2017.- 95 с.
10. Металлорежущий инструмент: каталог. М. Машиностроение: 1992. - 32 с.
11. Ножненко, А.В. Выбор и эксплуатация редукторов на металлургических предприятиях: справочник / А.В. Ножненко, мощность Л.И натяжение Данилов - М.: части Металлургия, 1983. - 423 с.
12. Ряховский, питание О.А. Детали машин / Ряховский, питание О.А. - М.: выполнены МГТУ им. Баумана движение Н.Э, 2002. - 388с.
13. Справочник односторонним технолога - машиностроителя фрезеровать в 2-х томах. М.: фрезеровать Машиностроение, 1985. - 1152с.
14. Свешников, В.К. Станочные гидроприводы: справочник / В.К Свешников, А.А Усов. - 2е изд., перераб. доп. - Москва: Машиностроение, 1988. - 512с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Кинематический расчет привода закрытой цилиндрической зубчатой передачи, выбор электродвигателя. Расчет открытой клиноременной передачи. Прочностной расчет быстроходного вала редуктора, подшипников качения. Обоснование и выбор соединительных муфт.
курсовая работа [807,6 K], добавлен 09.10.2014Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчёты привода. Расчёт роликовой однорядной цепной и цилиндрической зубчатой передач. Проектный расчёт валов редуктора. Подбор подшипников качения и муфты. Смазка зубчатой передачи и подшипников.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.03.2015Основные эксплуатационные характеристики подшипников. Конструкция и эксплуатационная характеристика основных типов подшипников качения. Динамическая грузоподъемность подшипников. Расчет эквивалентных нагрузок при переменных режимах работы подшипника.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 03.11.2014Выбор материала и определение допускаемых напряжений для зубчатых передач. Силы в зацеплении зубчатых колес. Расчет промежуточной цилиндрической зубчатой передачи. Расчет валов, выбор подшипников качения. Проверочный расчет подшипников тихоходного вала.
курсовая работа [92,8 K], добавлен 01.09.2010Исследование общих сведений, условий работы и критериев работоспособности подшипника качения, работающего по принципу трения качения. Изучение особенностей подбора, посадки, крепления и смазки подшипников. Материалы для изготовления подшипников качения.
презентация [172,0 K], добавлен 25.08.2013Энергокинематический расчет привода. Проектный и проверочный расчет конической передачи и валов. Подбор и проверка подшипников качения. Расчет шпоночных соединений. Выбор муфт и обоснование количества смазки. Техника безопасности при работе привода.
курсовая работа [199,1 K], добавлен 01.09.2010Разработка энергокинематического расчета привода роликов. Анализ предварительного выбора подшипников. Эскизная компоновка узла приводного вала. Подсчет исполнительного гидродвигателя и шпоночных соединений. Избрание режущих инструментов и оборудования.
дипломная работа [849,8 K], добавлен 22.03.2018Подшипник как техническое устройство, являющееся частью опоры. Производство в соответствии с требованиями подшипников качения, а именно шарикоподшипников радиальных однорядных. Трение скольжения подшипников качения. Структура однорядного шарикоподшипника.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 26.11.2010Рассмотрение видов повреждений элементов подшипников качения. Разработка причинно-следственных связей между видами и причинами повреждения. Типичные отказы подшипников качения и их причина. Влияние нагрузки и её направления на работу подшипников качения.
контрольная работа [4,0 M], добавлен 31.05.2010Кинематический расчет привода. Расчет зубчатой передачи. Эскизное проектирование. Подбор подшипников качения. Расчет валов на статическую прочность и сопротивление усталости. Шпоночные соединения. Выбор смазочных материалов. Расчет муфт, цепной передачи.
курсовая работа [155,4 K], добавлен 14.01.2009