Разработка конструкции и технологии изготовления подвижного стола станка для торцовки пиломатериалов
Расчет и проектирование привода торцовочного станка. Разработка и описание кинематической схемы привода. Выбор подшипников качения. Технологический процесс изготовления детали "Шкив". Расчет припусков на механическую обработку. Выбор средств измерения.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 09.11.2016 |
Размер файла | 4,7 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.
Пример 1. Подобрать подшипники качения для опор выходного вала цилиндрического зубчатого редуктора (рисунок 2.8). Частота вращения вала n = 120 об/мин.
Требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90%:
L '10ah = 25000 ч.
Диаметр посадочных поверхностей вала d =60мм.Максимальные, длительно действующие силы: Fr1max =6400 Н, Fr2max =6400 Н, FAmax = 2900 H. Режим нагружения - II (средний равновероятный). Возможны кратковременные перегрузки до 150% номинальной нагрузки. Условияприменения подшипников - обычные. Ожидаемая температура работы tраб = 50 °С.
Решение. 1. Для переменного типового режима нагружения II коэффициент эквивалентности КE, = 0,63 (см. п.6). Вычисляем эквивалентные нагрузки, приводя переменный режим нагружения к эквивалентному постоянному (рисунок 2.4):
Fr1 = КE• Fr1max = 0,63•6400 =4032 Н;
Рисунок 2.6 - Расчетная схема к примеру 1
Fr2 = КE •Fr2max = 0,63•6400 =4032 Н;
FA = КE •FA max = 0,63 • 2900 =1827 Н;
2. Предварительно назначаем шариковые радиальные подшипники легкой серии 212. Схема установки подшипников: 1а - обе опоры фиксирующие; каждая фиксирует вал в одном направлении.
3. Для принятых подшипников по каталогу находим: Сг = 52000 Н, Сог = 31000 Н, d = 60 мм, D = 110 мм, Dw = 15,88 мм.
4. Для радиальных шарикоподшипников из условия равновесия вала следует: Fa1 = FA = 1827 Н, Fa2 = 0. Дальнейший расчет выполняем для более нагруженного подшипника опоры 1.
5. Для отношения Dw cos а / Dpw = 15,88 cos 0° / 85 = 0,19
Определяем значение коэффициента е для отношения
fо•Fa1/Cог = 14,2•1827 / 31000 = 0,837: е = 0,27.
Отношение Fa / Fr = 1827 / 4032 = 0,453,
что больше е = 0,27,
для отношения fо•Fa1/Cог =0,837 принимаем Х =0,56.
Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка при V = 1 (вращение внутреннего кольца);
KБ =1,4
Кт = 1 (tраб < 100 °С)
Рr = (1 • 0,56 • 4032 + 1,64•1827) 1,4•1 = 7356 Н.
8. Расчетный скорректированный ресурс подшипника по формуле при а1 = 1 (вероятность безотказной работы 90%, табл. 68), a23 = 0,7 (обычные условия применения, табл. 70), k = 3 (шариковый подшипник)
L10ah = a1a23 • ( Cг / Pr)k•106/60n =1•0,7 (52000/7356)3•(106/60•120)=34344 ч.
9. Так как расчетный ресурс больше требуемого: L10ah > L'10ah (34344 > 25000), то предварительно назначенный подшипник 212 пригоден. При требуемом ресурсе надежность выше 90%.
Пример 2. Подобрать подшипники для опор вала редуктора привода цепного конвейера. Частота вращения вала п = 200 об/мин. Требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90%: L'10ah = 20000 ч. Диаметр посадочных поверхностей вала d = 45 мм. Максимальные, длительно действующие силы: Fr1max =9820 Н, Fr2max =8040 Н, FA max = 3210 Н. Режим нагружения - III (средний нормальный). Возможны кратковременные перегрузки до 150% номинальной нагрузки. Условия применения подшипников обычные. Ожидаемая температура работы tраб = 45 °С.
Решение. 1. Для переменного типового режима нагружения III коэффициент эквивалентности КЕ = 0,56 (см. п.6).
Вычисляем эквивалентные нагрузки, приводя переменный режим нагружения к эквивалентному постоянному:
Fr1 = КЕ • Fr1max = 0,56 • 9820 = 5499 Н;
Fr2 = КЕ • Fr2max = 0,56 • 8040 = 4502 Н;
FA = КЕ • FA max = 0,56 • 3210 = 1798 Н;
2. Предварительно назначаем конические роликовые подшипники легкой серии - 7209А. Схема установки подшипников: 2а (смотреть рисунок 2.4) - обе опоры фиксирующие: каждая фиксирует вал в одном направлении. 3. Для принятых подшипников из каталога находим: Сг = 62700 Н, е = 0,4, Y =1,5. 4. Минимально необходимые для нормальной работы радиально-упорных подшипников осевые силы:
Fa1 min =0,83 • e • Fr1=0,83 • 0,4 • 5499 = 1826 H;
Fa2 min =0,83 • e • Fr2=0,83 • 0,4 • 4502 = 1495 H;
Рисунок 2.7 - Расчетная схема к примеру 2
Находим осевые силы, нагружающие подшипники. Примем Fa1 = Fa1 min =1826 H; тогда из условия равновесия вала следует: Fa2 =Fa1 + FA = 1826 + 1798 = 3624 Н, что больше Fa2 min= 1495 Н, следовательно, осевые реакции опор найдены правильно.
5. Отношение Fa1/ Fr1 = 1826 / 5499 = 0,33, что меньше е = 0,4. Тогда для опоры 1: Х= 1, Y=0. 6. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка для подшипников при V = 1; КБ = 1,4 (см. табл. 69) и КT = 1 (tраб < 100 °С) в опорах 1 и 2:
Pr1 = Fr1КБ КT = 5499 · 1,4 1 = 7699 Н;
Pr2=(V • X • Fr2 + Y • Fa2) •КБ • КT = (1 • 0,4 • 4502 + 1,5 • 3624) • 1,4 •1= 10132 Н.
7. Для подшипника более нагруженной опоры 2 вычисляем по формуле (31) расчетный скорректированный ресурс при а1 = 1 (вероятность безотказной работы 90%, табл. 68), a23 = 0,6 (обычные условия применения, табл. 70) и k = 10/3 (роликовый подшипник)
L10ah = a1 • a23 • (Cr/Pr)k •106/60n = 1 · 0,6 (62700/10132)10/3 106/(60 · 200) =21622 ч.
8. Так как расчетный ресурс больше требуемого: L10ah > L'10ah (21622 > 20000), то предварительно назначенный подшипник 7209А пригоден. При требуемом ресурсе надежность несколько выше 90%.
Пример 3. Подобрать подшипники для опор вала червяка. Частота вращения вала 920 об/мин. Требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90%: L'10ah=2000 ч. Диаметр посадочных поверхностей вала d = 30 мм. Максимальные, длительно действующие силы: Fr1max = 1000 Н, Fr2max = 1200 Н, FA max = 2200 Н.
Режим нагружения - 0 (постоянный). Возможны кратковременные перегрузки до 150% номинальной нагрузки. Условия применения подшипников - обычные. Ожидаемая температура работы tраб = 65 °С. Решение. 1. Для типового режима нагружения 0 коэффициент эквивалентности KE=1,0. Вычисляем эквивалентные нагрузки:
F1 = KE • Fr1 max = 1,0 · 1000 = 1000 H;
Fr2 = = KE • Fr2 max =1,0 · 1200=1200 Н;
FA= KE • FA max = 1,0· 2200 = 2200 Н.
2. Предварительно назначаем шариковые радиально-упорные подшипники легкой серии - 36206, угол контакта а = 12 °. Схема установки подшипников: 2а (см. рисунок 2.4) - обе опоры фиксирующие; каждая фиксирует вал в одном направлении.
3. Для принятых подшипников из каталога находим: Сг = 22000 Н,
Сor= 12000 Н, d = 30 мм, D = 62 мм, Dw = 9,53 мм.
4. Минимально необходимые для нормальной работы радиально-упорных подшипников осевые силы для опоры 1
e'= 0,563 • ( Fr / Cor )0,195 =0,563 • ( 1000 / 1200 ) = 0347;
F1min = e' • Fr1 = 0,347· 1000=347 Н,
для опоры 2
e'= 0,563 • (Fr / Cor )0,195 = 0,563 • (1200/ 12000)0,195 = 0,359;
Fa2 min=e' • Fr2=0359 • 1200 =431 Н.
Находим осевые силы, нагружающие подшипники.
Примем Fa1=Fa1min=347 H, тогда 3 условия равновесия вала следует:
Fa2 = Fa1 +FA = 347 + 2200 = 2547 Н, ч
то больше Fa2min =431 H, следовательно, осевые реакции опор найдены правильно. 5. Дальнейший расчет выполняем для более нагруженной опоры 2.
Для отношения DW cosб / DpW = 9,53 x cos 12°/46 = 0,2
находим значение f0=14, здесь DpW =0,5(d + D) = 0,5(30 + 62) = 46.
Далее по таблице 6.4 определяем значение коэффициента е для отношения
f0 • i • Fa2 /Ccor=14·1·2547 / 12000 = 2,97 • е = 0,49
(определено линейным интерполированием для промежуточных значений "относительной осевой нагрузки" и угла контакта). Отношение
Fa2 / Fr2= 2547 / 1200 = 2,12;
что больше е = 0,49. Тогда для опоры 2 (табл. 64): Х= 0,45; Y= 1,11 (определено линейным интерполированием для значений "относительной осевой нагрузки" 2,97 и угла контакта 12°).
6. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка при V=1; KБ=1,З
KT=1 (tраб < 100 °С)
Pr2=(V • X • Fr2 + Y • Fa2)KБ • КТ= (1 · 0,45 • 1200 + 1,11 • 2200) 1,3 • 1 = 3877 Н.
Расчетный скорректированный ресурс
при а1 = 1 (вероятность безотказной работы 90%)
а23 = 0,7 (обычные условия применения)
k = 3 (шариковый подшипник)
L10ah = a1 • a23 • (Cr/Pr)k 106/60n = 1 · 0,7 (22000/3877)3 106/(60 · 920) =2317 ч.
8. Так как расчетный ресурс больше требуемого: L10ah > L'10ah (2317 > 2000), то предварительно назначенный подшипник 36206 пригоден. При требуемом ресурсе надежность несколько выше 90%.
Пример 4. Вычислить скорректированный расчетный ресурс роликовых конических подшипников 1027308А фиксирующей опоры вала червяка. Частота вращения вала n = 970 об/мин. Вероятность безотказной работы 95%. Максимальные, длительно действующие силы: Frmax = 3500 Н, FAmax = 5400 Н. Режим нагружения - I (тяжелый). Возможны кратковременные перегрузки до 150% номинальной нагрузки. Условия применения подшипников - обычные. Ожидаемая температура работы tраб = 85 °С.
Решение.
1. Для переменного типового режима нагружения I коэффициент эквивалентности КЕ = 0,8 (см. п.6). Вычисляем эквивалентные нагрузки, приводя переменный режим нагружения к эквивалентному постоянному:
Fr = KE•Frmax = 0,8 • 3500 = 2800 Н;
FA = KE•Frmax = 0,8 • 5400 = 4320 Н;
2. Для роликоподшипника конического с большим углом конусности - условное обозначение 1027308А - по каталогу Сг = 69300 Н, е = 0,83.
3. Подшипниковый узел фиксирующей опоры червяка образуют два одинаковых роликовых радиально-упорных конических подшипника, которые рассматривают как один двухрядный подшипник, нагруженный силами Fr и Fa = FA. Для комплекта из двух роликоподшипников имеем
Сrсум = 1,714 • Сr= 1,714 • 69300 = 118780 Н.
4. Отношение Fa / Fr = 4320/2800 =1,543, что больше e=0,83 (смотреть рисунок 2.8). Определим значение угла контакта а:
а = arctg •(e / 1,5) = arctg •(0,83 / 1,5) = 28,96 °.
Тогда для двухрядного роликового радиально-упорного подшипника:
X=0,67;
У= 0,67ctg a = 0,67 ctg 28,96 °= 1,21.
5. Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка
при V= 1; KБ= 1,4; КТ = 1
Pr = (V • X • Fr + Y • Fa ) KБ • КТ = (1 • 0,67 • 2800 +1,21 • 4320) 1,4 • 1 = 9945 Н.
6. Расчетный скорректированный ресурс при а1 = 0,62 (вероятность безотказной работы 95%), a23 = 0,6 и k = 10/3 (роликовый подшипник)
Рисунок 2.8 - Расчетная схема к примеру 4
L10ah = a1 • a23 • (Cr ум/Pr)k 106/60n = 0,62 · 0,6
(118780/9945)10/3 106/(60 · 970) =24688 ч.
Расчет допустимой осевой нагрузки для роликовых радиальных подшипников.
Роликоподшипники с короткими цилиндрическими роликами, как правило, применяют только для восприятия радиальных сил. Способность роликовых радиальных подшипников выдерживать осевые нагрузки зависит от конструкции подшипника и качества их исполнения. Подшипники типов 12000, 42000, 62000 и 92000 помимо радиальной могут также воспринимать бортиками колец и торцами роликов относительно небольшие осевые нагрузки, которые в определенных допустимых пределах не вызывают снижения расчетного ресурса, при вычислении которого учитывают лишь радиальные силы. Это обусловлено тем, что радиальные силы воспринимают образующие роликов, контактирующие с дорожками качения колец, тогда как осевые силы действуют на борта колец и торцовые поверхности роликов. При этом важную роль имеют характер нагрузки, частота вращения и смазывание подшипника. Допустимую осевую нагрузку [Fa] можно определить по формулам: - для подшипников серий диаметров 1, 2,3 и 4
[Fa] = kA • Cor • [1,75 - 0,125 kB • n (D - d)], Н;
- для подшипников серий диаметров 5 и 6
[Fa] =kA • Cor • [1,16 - 0,08 kB • n (D - d)], Н;
где kA и kB - коэффициенты, значения которых приведены в таблице 2.4 и 2.5;
Cor - статическая грузоподъемность, Н;
n - наибольшая частота вращения, об/мин;
D и d -соответственно наружный диаметр и диаметр отверстия подшипника. При малых частотах вращения допустимы случайные кратковременные нагрузки большей величины, но не выше 40% статической грузоподъемности подшипника.
Таблица 2.5 - Значения коэффициента kA
Условия работы подшипника, смазочный материал (примеры применения) |
kA |
|
Постоянная осевая сила при высокой частоте вращения |
0 |
|
Переменная осевая сила и умеренная температура |
0,02 |
|
Непродолжительная осевая сила и низкая температура, жидкий смазочный материал - коробки передач автомобилей: - главная передача - вал шестерни заднего хода |
0,1 0,2 |
|
Случайная осевая сила и низкая температура, пластичный смазочный материал - блоки, электроcтали, кран-балки |
0,2 |
Таблица 2.6 - Значения коэффициента kB
Серия подшипника по диаметру (третья цифра справа в условном обозначении) |
kB |
|
1,2,5 |
8,5 • 10-5 |
|
3,6 |
7 • 10-5 |
|
4 |
6 • 10-5 |
2.2.9 Расчет подшипников на долговечность
Подшипник на долговечность рассчитываем в соответствии с рекомендациями [9].
Из полученных результирующих реакций опор делаем вывод, что наиболее нагружен подшипник В, поэтому дальнейший расчет проводим именно для него.
Эквивалентная нагрузка Re учитывает характер и направление нагрузок, действующих на подшипники, условия работы и зависит от типа подшипника.
Для шариковых радиальных подшипников:
(2.20)
где: X-коэффициент радиальной нагрузки (0,56);
Y-коэффициент осевой нагрузки (2,30);
Fr-радиальная нагрузка,Н;
Faп-осевая нагрузка,Н;
V=1 - коэффициент вращения;
Кб - коэффициент безопасности (1,3…1,4);
Кт-температурный коэффициент (1,05);
L10hp=20000…300000 ч.
Определяем базовую долговечность подшипника №80207 ГОСТ 7242-81
(2.12)
где n-число оборотов электродвигателя (3000 мин-1);
Сr-грузоподъемность подшипника(25,5 кН);
m- показатель степени (для шариковых подшипников m= 3);
Следовательно,
L10hp? L10hтреб
Подшипник №80207 ГОСТ 7242-81 пригоден.
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Разработка технологического процесса изготовления детали «Шкив»
3.1.1 Описание конструкции и назначение детали
Деталь «шкив» - это фрикционное колесо с ободом или канавкой по окружности, которое передаёт движение приводному ремню или канату. Используется как одна из основных частей ременной передачи. Метод формообразования - отливка из стали 45Х ГОСТ977-88(углеродистая). К стали предъявляются требования повышенной прочности и высокого сопротивления износу, работающие под действием статических и динамических нагрузок. Химический состав стали 45Х приведен в таблице 3.1.
Таблица 3.1 - Химический состав стали 45Х
Химический элемент |
% |
|
Кремний (Si) |
0.20-0.52 |
|
Марганец (Mn) |
0.40-0.90 |
|
Медь (Cu), не более |
0.30 |
|
Никель (Ni), не более |
0.30 |
|
Сера (S), не более |
0.045 |
|
Углерод (C) |
0.42-0.50 |
|
Фосфор (P), не более |
0.04 |
|
Хром (Cr), не более |
0.30 |
Механические свойства стали 45Х приведены в таблице 3.2 и таблице 3.3
Таблица 3.2 - Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска,°С |
уB, МПа |
д5, % |
ш, % |
KCU, Дж/м2 |
HB |
|
Отливки сечением 100 мм. Закалка 830°С, масло. |
||||||
200 |
1810 |
2 |
2 |
3 |
550 |
|
300 |
1670 |
2 |
3 |
6 |
500 |
|
400 |
1390 |
4 |
9 |
10 |
450 |
Таблица 3.3 - Механические свойства в сечениях до 100 мм
Термообработка, состояние поставки |
у0,2, МПа |
уB, МПа |
д5, % |
ш, % |
KCU, Дж/м2 |
HB |
|
Нормализация 860-880°С. Отпуск 600-630°С. |
320 |
550 |
12 |
20 |
29 |
||
Закалка 860-880°С. Отпуск 550-600°С. |
400 |
600 |
10 |
20 |
24 |
||
Нормализация 860-880°С. Отпуск 630-650°С. |
290 |
520 |
10 |
18 |
24 |
148-217 |
3.1.2 Технологический контроль чертежа детали
Чертеж детали содержит все необходимые сведения, дающие полное представление о детали, т. е. все проекции, разрезы и сечения, совершенно четко и однозначно объясняющие ее конфигурацию.
На чертеже указаны все размеры с необходимыми отклонениями, требуемая шероховатость обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от правильных геометрических форм.
Чертеж детали содержит все необходимые сведения о материале детали, массе детали, защитном покрытии, термообработке, неуказанных предельных отклонениях.
3.1.3 Анализ технологичности конструкции детали
При анализе технологичности конструкции детали выяснено следующее:
- деталь имеет сложную форму, но может быть обработана на стандартном оборудовании, стандартным режущим инструментом с применением стандартных приспособлений;
- геометрические погрешности станков позволяют получить требуемые допускаемые отклонения размеров, шероховатости, отклонения формы и расположения поверхностей на детали;
- к обрабатываемым поверхностям существует достаточно свободный доступ инструмента;
- деталь имеет технологические базы, необходимые для получения заданной точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей;
-на фрезерных операциях невозможно применение высоко-производительных методов обработки;
- вследствие возникновения возможного дисбаланса, обусловленного достаточно большой массой и частотой вращения детали, необходимо проведение балансировки;
- все размеры могут быть проконтролированы стандартным измерительным инструментом.
3.1.4 Выбор метода изготовления и формы заготовки
Метод выполнения заготовок для детали определяется назначением и конструкцией детали, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью ее изготовления.
Для изготовления детали можно использовать различные виды заготовок, поэтому воспользуемся методикой выбора заготовки, изложенной в [1].
По таблице 3.1 отнесем материал к группе 4. Конструктивная форма детали имеет код 4. Код серийности - 1. Диапазон массы - 3… 4.
Себестоимость производства заготовок, без учета затрат на предварительную механическую обработку, для способов литья и обработки давлением определяется по зависимости
руб., (3.1)
где С - базовая стоимость 1 т заготовок, руб./т;
КТ.0 - коэффициент доплаты за термическую обработку, руб./т;
Сзаг - масса заготовки, кг;
КТ - коэффициент, учитывающий точность изготовления заготовок;
kc - коэффициент, учитывающий серийность выпуска заготовок;
Gд -масса детали, кг (см. чертеж детали);
Gотх --стоимость 1 т отходов (стружки), руб.;
Kф --коэффициент, учитывающий инфляцию
Масса заготовки определим из отношения
= = 6,3 кг,
где Кв.т --коэффициент весовой точности [1].
Кт.о = 8; Кт - для штамповок, поковок и прокач не учитывается; Кф = 5,0; Sотх = 27 руб/т; Кс = 1.
Тогда имеем:
Сс.к = [• 6,3 •1 - (6,3 - 3,8) ) • 5 = 11,2 руб.
Для получения заготовки из круглого проката:
Gм,пр = = 4,7 кг
Сшт= [• 4,7 • 1 - (4,7 - 3,8) )• 5 = 9,98 руб.
Сравнение показало, что заготовка свободной ковкой дороже, поэтому принимаем вариант получения заготовки из круглого проката.
3.1.5 Выбор структуры и плана обработки
Технологический процесс обработки детали предусматривает несколько стадий. Если рассматривать данный процесс укрупнено, то необходимо выделить черновую обработку и чистовую. Каждая из этих стадий разбивается на необходимое количество технологических операций.
В описании технологического процесса не указывают такие операции как смазка, упаковка, нанесение специальных покрытий и т.д.
Предварительно выбираем последовательность операций и технологических переходов обработки детали. Для нормирования операций воспользуемся данными из [10]:
Технологический маршрут обработки вала-шестерни представлен в таблице 3.4.
Пример расчёта машинного времени по формуле (3.2):
1.Сверлить отверстие диаметр 40, а = 82 мм,
Т0=, мин., 5 (3.2)
где Т0- машинное время;
d - длина обрабатываемой поверхности;
а - ширина обрабатываемой поверхности.
Т0 = = 0,08 мин.
Таблица 3.4 - Технологический маршрут обработки вала - шестерни
№ |
Наименование операции |
Состав переходов |
Тшт, Мин |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
005 |
Отрезная |
1.Установить заготовку в патроне, выверить и закрепить. 2.Отрезать загатовку в размер |
0,82 |
|
010 |
Фрезерно-центровальная |
1.Установить заготовку в центрах, выверить и закрепить. 2.Сверлить центровые отверстия 3. Фрезеровать торцы окончательно в размер 82-0,62 |
0,186 |
|
015 |
Сверлильная |
1.Установить выверить и закрепить заготовку. 2.Сверлить отверстие предварительно с учетом припуска 3. Зенковать фаску 2*45 предворительно |
0,182 |
|
020 |
Токарная с ЧПУ |
1.Установить деталь в патрон выверить и закрепить 2.Точить поверхность 1 в размер 72 окончательно 3. Точить поверхность 2 в размер 180 окончательно 4. Точить канавки |
1,02 |
|
025 |
Внутре-шлифовальная |
1.Установить деталь вцентра, выверить и закрепить заготовку 2.Шлифовать Ш38,2 окончательно, учитывая допуски |
0,25 |
|
030 |
Долбежная |
1.Установить выверить и закрепить заготовку. 2. Долбить шпоночный паз |
24,3 |
|
030 |
Контрольная |
1.Проверить годность детали 2.Маркировать |
5,5 |
|
Итого |
46,235 |
3.1.6 Выбор типа производства и формы организации технологического процесса
Тип производства характеризуется коэффициентом закрепления операций Кз.о, который определим по формуле:
Кз.о =
где - такт выпуска деталей, мин/шт;
- среднее штучное время основных операций обработки, мин.
= 8,12 мин.
Такт выпуска определим по формуле:
,мин/шт, (3.4)
где - годовая программа выпуска, шт; = 4 шт.
- действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;
=4015 ч.
= 60225 мин/шт.
Кз.о = = 7416,5.
Так как коэффициент загрузки оборудования более 40, то тип производства - единичное.
3.1.7 Расчет припусков на механическую обработку
Существует два метода расчета припусков: аналитический (расчетный) и справочный (табличный). Для заданной поверхности детали производим расчет припусков аналитическим методом, а для остальных размеров припуски назначаем табличным методом.
Заготовка - прокат круглый, материал Сталь 40Х. Масса заготовки 6,2 кг. Для одной поверхности 38k6 припуски определяем аналитическим методом.
Для наглядности и простоты определения промежуточных припусков и промежуточных размеров составляем таблицу 3.5.
Таблица 3.5 - Припуски на обработку поверхности 38k6
Маршрут |
Элементы припуска, мкм |
Расчетные величины |
Допуск размера, мкм |
Принятые значения заготовки, ш, мм |
Предельные припуски 2Z, мм |
|||||||
Rz |
h |
?? |
? |
Zi min,мм |
dmin, мм |
min |
max |
min |
max |
|||
Штамповка |
1000 |
501 |
- |
- |
41,400 |
2000 |
41,400 |
41,400 |
- |
- |
||
Точение черновое |
50 |
50 |
30 |
3002 |
38,400 |
400 |
38,464 |
38,864 |
3,00 |
4,6 |
||
Точение чистовое |
25 |
25 |
1,2 |
260 |
38,142 |
120 |
38,150 |
38,270 |
0,25 |
0,53 |
||
Шлифование |
10 |
20 |
0 |
102,4 |
38,040 |
60 |
38,040 |
38,10 |
0,11 |
0,17 |
||
Шлифование окончанчательное |
60 |
37,980 |
20 |
37,980 |
38,000 |
0,06 |
0,1 |
Элементы припусков Rz и Т в зависимости от метода обработки поверхностей заготовки. [9]
Суммарное значение пространственных отклонений для заготовки данного типа определим по формуле:
о = , мкм, (3.5)
Коробление отверстия следует учитывать как в диаметральном, так и в осевом его сечении, поэтому
кор = = 81 мкм.
Удельное коробление отверстия находим по таблице 3.9 [9].
Учитывая, что суммарное смещение отверстия относительно наружной поверхности заготовки представляет геометрическую сумму в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, получаем
см = = 534 мкм,
где 1 и 2 - допуски на размеры, служащие базами для обработки отверстия.
Таким образом, суммарное значение пространственного отклонения заготовки
о = = 542 мкм.
Остаточное пространственное отклонение после чернового точения:
ост = 0,04•о = 0,04•542 = 22 мкм.
Остаточное пространственное отклонение после чистового точения:
ост = 0,02•о = 0,02•542 = 11 мкм.
Погрешность установки при черновом растачивании
1 = , мкм. (3.6)
Погрешность закрепления заготовки з принимаем по таблице 4.11 [9] равной 80 мкм; б = 0.
1 = = 80 мкм.
Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании
2 = 0,05•1+инд = 0,05•80 + 0 = 4 мкм.
Так как черновое и чистовое точение производится в одной установке, то инд = 0.
Погрешность закрепления заготовки для шлифования 3 = 80 мкм [9, с. 78].
Расчет минимальных значений припусков при обработке внутренних поверхностей вращения производим по формуле:
, мкм. (3.7)
Минимальный припуск под растачивание:
Черновое:
= 648 мкм;
Чистовое:
= 122 мкм.
Минимальный припуск на шлифование:
= 126 мкм.
Расчетный размер считаем, начиная с конечного (чертежного) размера путем последовательного сложения расчетного минимального припуска каждого технологического перехода:
= 38,045 + 0,126 = 38,171 мм;
= 38,171 + 0,122 = 38,293 мм;
= 38,293 - 0,648 = 38,941 мм.
Значения допусков каждого перехода принимаются по таблицам в соответствии с классом точности [9].
В графе «Предельный размер» значение получается по расчетным размерам, округленным до точности допуска соответствующего перехода. Наименьшие предельные размеры определяются из наибольших предельных размеров вычитанием допуском соответствующих переходов:
= 50,045 мм;= 50,171 мм;= 50,293 мм;= 50,941 мм;
= 38,045 - 0,045 = 38,000 мм;
= 38,171 - 0,120 = 38,051 мм;
= 38,293 - 0,200 = 38,093 мм;
= 38,941 - 0,500 = 38,441 мм.
Предельные значения припусков.
Шлифование:
= 38,171 - 38,045 = 0,126 мм = 126 мкм;
= 38,051 - 38,000 = 0,051 мм = 51 мкм;
Точение:
чистовое: = 38,293 - 38,171 = 0,122 мм = 122 мкм;
= 38,171 - 38,093 = 0,071 мм = 71 мкм;
черновое: = 38,941 - 38,293 = 0,648 мм = 648 мкм;
= 38,441 - 38,171 = 0,270 мм = 270 мкм.
Общие припуски и определяем, суммируя промежуточные:
= 51 + 71 + 270 = 391 мкм;
= 126 + 122 + 648 = 896 мкм.
Общий номинальный припуск:
= + дз - дд = 391 + 542 - 25 = 908 мкм;
= - = 38,000 +0,908 = 38,908 мм.
Проводим проверку правильности расчетов:
- = 500 - 25 = 475 мкм;
- = 896 - 391 = 475 мкм.
По полученным данным вычерчиваем схему расположения припусков и допусков на обработку размера 38k6 (рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработку 38k6
3.1.8 Выбор оборудования
Выбор оборудования (моделей металлорежущих станков) осуществляется на основании таких данных, как метод обработки, точность обработки, расположение размеров обрабатываемых поверхностей, габаритных размеров заготовки, количество инструментов в наладке станка, обеспечение заданной производительности, эффективность использования станка по времени и по мощности и др.
Выбор оборудования выполнен по методике изложенной в [16].
Исходные данные:
Вид обработки.
Габаритные размеры.
Форма обрабатываемой поверхности.
Взаимное расположение поверхностей.
Точность обработки.
Количество инструментов.
Тип производства.
Полное наименование и модели металлорежущих станков приведены в таблице 3.5.
Таблица 3.5 - Наименование используемых металлорежущих станков
№ операции |
Наименование операции |
Станок |
|
1 |
Фрезерно-центровальная |
Фрезерно-центровальный станок мод. МР-71 |
|
2,3 |
Токарно-фрезерная (ЧПУ) |
Токарно-фрезерный станок Metalmaster MML 250x550 M |
|
4 |
Токарная(ЧПУ) |
Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3С5 |
|
5 |
Фрезерная |
Фрезерный станок 2фп-231 |
|
6 |
Вертикально-сверлильная |
Вертикально-сверлильный станок с ЧПУ мод. 2Р170Ф2 “Координата С70-3” |
|
9 |
Кругло-шлифовальная |
Круглошлифовальный станок мод.3А164 |
Технические характеристики металлорежущего оборудования
1. Фрезерно-центровальный станок мод. МР-71:
- Габаритные размеры фрезерного станка составляют, мм:
длина- 2640
ширина -1450
высота -1720
- Наибольшая и наименьшая длина обрабатываемых заготовок деталей, мм:
200-500
- Диаметр обрабатываемой заготовки детали, мм: 25-125
- Число скоростей шпинделя режущего инструмента 6
- Мощность электродвигателя главного движения, кВт 17
2. Токарно-фрезерный станок Metalmaster MML 250x550 M:
- Maксимальный диаметр обработки над станиной, мм 250
- Расстояние между центрами, мм 500
- Частота вращения шпинделя, об/мин 125-2000
- Диапазон метрической резьбы, мм 0.4-3.5
- Ход пиноли, мм 70
- Конус задней бабки МК 2
- Конус шпинделя МК 4
- Диаметр сквозного отверстия шпинделя, мм 21
3. Токарно-винторезный станок с ЧПУ модели 16К20Ф3С5:
- Наибольший диаметр обрабатываемой детали, мм 400
- Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм 2000
- Частота вращения шпинделя, мин-1 12,5-1600
- Диапазон скоростей шпинделя, об/мин 12,5-2000
- Число скоростей 22
- Подача, мм/об:
продольная 0,05-2,8 поперечная 0,025-1,4
- Дискретность перемещения, мм/мин:
продольная подача 0,01
поперечная подача 0,005
- Наибольший шаг нарезаемой резьбы, мм 20
- Мощность электродвигателя главного движения, кВт 11
4. Фрезерный станок 2фп-231:
-Класс точности Н -Точность обработки детали, мм 0,1 -Точность позиционирования, мм 0,05 -Шероховатость обработки, мкм 3,2 -Длина х ширина стола, 40320х1750
-Наибольшее перемещение, мм
продольное 30500 поперечное 2350 вертикальное 400 -Пределы рабочих подач, мм/мин. 2-3000 -Пределы частот работы шпинделя, об/мин 750; 1000; 1500 2200; 3000; 4500 -Мощность главного привода, кВт 55 -Габариты, мм длина 42300 ширина 6050 высота 3860
5. Вертикально-сверлильный мод. 2 Р170 Ф2 “Координата С70-3”:
- Наибольший диаметр cверления, мм 70
- Наибольший диаметр резьбы, мм 24
- Размеры рабочей поверхности, мм 1600Ч860
- Конус шпинделя Морзе №4
- Наибольшие ход стола, мм:
продольный(по оси Х) 560 поперечный(по оси У) 360
- Количество скоростей шпинделя 12
- Пределы скоростей шпинделя, об/мин 32-140
-Количество рабочиподач 18
- Пределы рабочих подач, мм/мин 10-500
- Мощность электродвигателя главного движения, кВт 4
- Дискретность программирования перемещений, мм 0,01
6. Круглошлифовальный станок мод. 3А164:
-Наибольший диаметр шлифования, мм 360
- Наибольшая длина шлифования, мм 1800
- Скорость перемещения стола, м/мин 0,1-5
- Число оборотов изделия, мин-1 30-180
- Число оборотов шлифовального круга, мин-1 890-1300
- Мощность электродвигателя главного движения, кВт 13
3.1.9 Выбор приспособлений
Исходные данные для выбора станочных приспособлений:
- вид обработки;
- габаритные размеры станка;
- материал обрабатываемой детали;
- способ настройки на размер режущего инструмента;
- количество одновременно устанавливаемых деталей;
- тип силового привода;
- точность обработки;
- тип производства.
Выбранные станочные приспособления и их краткая характеристика приведены в таблице 3.6.
Таблица 3.6 - Станочные приспособления и их краткая характеристика
№ операции |
Наименование операции |
Наименование приспособления |
Техническая характеристика |
|
1 6 |
Фрезерно-центровальная Вертикально-сверлильная |
Тиски самоцентрирующиеся |
Н = 120 мм |
|
2-5 8 |
Токарная Фрезерная Круглошлифовальная |
Поводковый патрон и задний центр |
D = 140 мм |
3.1.10 Выбор режущего инструмента
Выбор режущих инструментов для основных переходов при обработке детали выполнен по методике, изложенной в [14,15,16,17].
Исходные данные для выбора инструментов:
- вид обработки;
- форма и размеры обрабатываемой поверхности;
- точность обрабатываемой поверхности;
- марка и свойства обрабатываемого материала;
- материал режущей части;
- тип производства.
Наименование инструментов, применяемых в процессе изготовления, приведено в таблице 3.7.
Таблица 3.7 - Используемые режущие инструменты
№ перехода |
Наименование перехода |
Наименование инструмента |
Материал режущей части |
Примечания |
|
1.1 |
Фрезеровать торец |
Фреза торцевая насадная мелкозубая со вставными ножами, оснащёнными пластинами из твёрдого сплава 2214-0335 ГОСТ 1092-80 |
Т5К12 |
D = 160 мм; d = 50 мм; В = 49 мм; Z = 10. |
|
1.2 |
Центровать отверстие |
Сверло центровочное А10 ГОСТ 14952-75 |
Р6М5 |
D = 25 мм; d = 10мм; l = 14,2 мм; . |
|
2.1, 3.1, 4.1 |
Точить контур предварительно |
Резец упорно-проходной черновой по ГОСТ 21151-75 |
Т5К10 |
ц = 90?; ц1 = 10?. |
|
2.2, 3.2, 4.2 |
Точить контур окончательно |
Резец упорно-проходной чистовой по ГОСТ 21151-75 |
Т15К6 |
ц = 90?; ц1 = 10?. |
|
3.3 |
Сверлить |
Сверло ГОСТ 21151-75 |
Т15К6 |
ц = 90?; ц1 = 10?. |
|
5.1 |
Долбить шпоночный паз |
Резец долбежный ГОСТ 6396-78 |
Т15К10 |
D = 7 мм; d = 8 мм; L = 60 мм; l = 16 мм; Конус Морзе 2. |
3.1.11 Выбор режимов резания
Выбор режимов резания выполнен по методике, изложенной в [14,17].
Исходные данные для выбора режимов резания:
- вид обработки;
- обрабатываемый материал;
- материал режущей части инструмента;
- точность обработки;
- шероховатость обрабатываемой поверхности;
- тип производства.
Порядок выбора режимов резания для станков с ЧПУ:
Режимы резания - это управляемые параметры (факторы).
V - скорость резания - определяется либо по типовым значениям, принятым для данного типа обработки, либо рассчитывается с учётом стойкости инструмента и с учётом выбранных глубины и подачи.
, м/с, (3.8)
где СV - начальное условие (эмпирический коэффициент);
Т - стойкость инструмента;
t - глубина резания;
S - подача при резании;
m, x, y - эмпирические показатели степени, обычно не более 1.
Типовыми режимами резания являются следующие:
Черновая обработка:V = 100 м/мин,
Чистовая обработка:V = 150м/мин,
Сверление: V = 25 м/мин.
n - частота вращения шпинделя определяется по формуле:
, мин-1, (3.9)
где Dmax - диаметр обрабатываемой заготовки, мм.
So- подача - является силовым режимом для черновой или предварительной обработки.
Типовыми режимами резания являются следующие:
Черновая обработка: S0 = 0,2-0,4 мм/об,
Чистовая обработка: S0 = 0,02-0,05 мм/об,
Сверление: S0 = 0,01Dmax мм/об (1% от отверстия).
F - скорость подачи определяется по формуле:
F = So.n, мм/мин (3.9)
t - глубина резания - при однопроходной обработке, которая является предпочтительной, определяется величиной максимального припуска. Кроме того, она определяется величиной режущей кромки инструмента и точностью обработки.
Типовыми режимами резания являются следующие:
Наружная обработка: tmax = 4 мм,
Внутренняя обработка: tmax = 2 мм.
Для универсальных станков порядок назначения режимов резания следующий:
Режимы обработки для круглошлифовальной операции приведены в таблице 3.7.
Выбранные режимы резания для токарных, сверлильных и фрезерной операций приведены в таблице 3.8.
Таблица 3.7 - Режимы обработки для круглошлифовальной операции
№ |
Наименование инструмента |
Vкр. м/с |
Vзаг. м/мин |
Sпрод., дв. х./мин |
Sпопер., мм |
|
20. |
Круг шлифовальный ПП 250Ч40Ч80 25А25 СМ1-5-К5/35 м/с, ГОСТ 2424 - 83 |
35 |
25 |
20 |
0,3 |
Таблица 3.8 - Режимы резания для токарных, сверлильных и фрезерной операций
№ |
Наименование инструмента |
Режимы |
|||||
V, м/мин |
n, об/мин |
Sо(SZ), мм/об (мм/зуб) |
F, мм/мин |
t, мм |
|||
1. |
Фреза торцевая D=160мм, Т5К12 |
100 |
315 |
2 (0,2) |
630 |
1 |
|
2. |
Сверло центровочное А10, Р6М5 |
15 |
500 |
0,1 |
50 |
- |
|
3. |
Резец упорно-проходной черновой, Т5К10(Ш35,40) |
100 |
500 |
0,2 |
71 |
2,5 |
|
4. |
Резец упорно-проходной черновой, Т5К10 (Ш 28,34,37) |
100 |
500 |
0,2 |
100 |
4;1,5;3 |
|
5. |
Резец упорно-проходной черновой, Т5К10 (Ш 40,43) |
100 |
500 |
0,2 |
100 |
1,0; 1,5 |
|
6. |
Резец упорно-проходной чистовой, Т15К6 (Ш35,40) |
140 |
400 |
0,05 |
20 |
2,4 |
|
7. |
Резец упорно-проходной чистовой, Т15К6 (Ш 37,34,28) |
140 |
500 |
0,05 |
25 |
2,4;2;2 |
|
8. |
Резец упорно-проходной чистовой, Т15К6 (Ш 43,40) |
140 |
710 |
0,05 |
35,5 |
0,4; 2,4 |
|
9. |
Резец резьбонарезной, Т15К6 (Ш 30) |
140 |
500 |
0,05 |
25 |
2 |
|
10. |
Спиральное сверло Ш 4,9, Р6М5 |
25 |
355 |
0,2 |
70 |
2,45 |
|
11. |
Фреза концевая Т5К10 |
20 |
400 |
0,03 |
12 |
7 |
3.1.12 Уточненное техническое нормирование времени операций
Для основных операций технологического процесса (токарных, фрезерной, сверлильных, плоскошлифовальной, внутришлифовальной) определяем нормы штучно-калькуляционного времени по методике, изложенной в [14].
Штучно-калькуляционная норма времени определяется по формуле:
Тшт-к = tо + tв + tтех + tорг+ tп + tп.- з., мин, (3.10)
где tо - основное (машинное) время - рассчитывается для всех основных технологических переходов;
, мин (3.11)
tв - вспомогательное время - продолжительность выполнения вспомогательных приёмов и холостого хода;
tтех - время на техническое обслуживание;
, мин (3.12)
tорг - организационное время - время на снабжение рабочего места деталями и инструментом;
, мин (3.13)
tп - время перерывов;
, мин (3.14)
tп-з. - подготовительно-заключительное время - время на подготовку к новой партии деталей.
, мин, (3.15)
где р - количество деталей в партии;
N - годовая программа.
Нормы времени по операциям приведены в таблице 3.9.
Таблица 3.9 - Нормы времени на выполнение операций
№ операции |
Наименование операции |
tо, мин |
tв, мин |
tтех, мин |
tорг, мин |
tп, мин |
Тшт-к, мин |
|
1. |
Отрезная |
0,35 |
0,5 |
0,035 |
0,04 |
0,16 |
1,085 |
|
2. |
Фрезерно центровальная |
9,0 |
0,5 |
0,9 |
0,95 |
0,38 |
11,73 |
|
3. |
Токарно с ЧПУ |
9,8 |
0,5 |
0,98 |
1,03 |
0,257 |
12,23 |
|
4. |
Сверлильная |
10,73 |
0,25 |
1,073 |
1,1 |
0,44 |
13,6 |
|
5. |
Внутре-шлифовальная |
0,78 |
0,5 |
0,078 |
0,128 |
0,05 |
1,536 |
|
7. |
Долбежная |
9,4 |
0,5 |
0,94 |
0,99 |
0,25 |
14,53 |
3.1.13 Выбор средств измерения и контроля
Средства измерения и контрол я выбраны для операции приёмочного контроля. Контроль осуществляется для наиболее ответственных поверхностей, отверстий, элементов конструкции деталей.
Контроль детали осуществляется:
станочниками на основных технических операциях;
на операции приемного контроля в конце маршрута.
Главным контрольным мероприятием является приемочный контроль.
Средства измерения и контроля выбраны по методике, изложенной в [14]. В основу выбора положена следующая зависимость:
(3.16)
Исходные данные:
- тип контролируемой поверхности и размера;
- масса детали и её габаритные размеры;
- размеры контролируемой поверхности;
- точность;
- метрологические характеристики средства измерения;
- тип производства.
Выбранные средства измерения и их метрологические характеристики приведены в таблице 3.10.
Таблица 3.10 - Средства измерения и их метрологические характеристики
Контролируемый размер или параметр |
Наименование средства контроля или измерения |
Метрологические характеристики |
|||
Предельная погрешность измерений ±Дlim, мм |
Цена деления, мм |
Диапазон измерения, мм |
|||
Шейки вала |
Микрометр рычажный МР по ГОСТ 4381-80 |
±0,001- ±0,002 |
0,002 |
0 - 100 |
|
Шероховатость |
Профилограф - профилометр по ГОСТ 19299-73 тип А1, мод. 252 |
- |
- |
0,02 - 200 |
|
Биение вала |
Биениемер - ПБ-250 |
±0,008 |
0,01 |
0-10 |
3.1.14 Разработка управляющей программы для станка с ЧПУ
В маршруте обработки детали предусмотрено три операции, выполняемых на станках с ЧПУ: токарно-фрезерная, токарная и сверлильная.
Разработка управляющей программы для обработки одного из концов шпиндельного вала для токарного станка с ЧПУ мод. 16К20Ф3С5.
Текст управляющей программы:
%
№ 1 (DIS «ACTIVATORTOK1)
№ 2 T1.1MO6
№ 3 G18G71G91G95G96G80MO4
№ 4 G00G01X100YOZ30
№ 5 X-2Z-18
№ 6 Z-92F0.2
№ 7 Х2.5
№ 8 Z-92
№ 9 Х-5
№ 10 Z-40
№ 11 X5Z60
№ 12 T2.2M06S120
№ 13 X9.5Z-18
№ 14 Z-2F0.05
№ 15 Z-40
№ 16 X2.2
№ 17 Z-50
№ 18 X6.7Z110
№ 19 Z110Y110M05
№ 20 G97T3.3M06
№ 21 (USS,B,S350)
№ 22 X-24.5B-80Z27.5M13
№ 23 G97B5.5F0.06
№ 24 Z-26
№ 25 B-1
№ 26 Z26
№ 27 G97B1.5F0.06
№ 28 Z-26
№ 29 B-1
№ 30 Z26
№ 31 G97B1.5F0.06
№ 32 Z-26
№ 33 B-1
№ 34 Z26
№ 35 G97B1.5F0.06
№ 36 Z-26
№ 37 B-1
№ 38 Z26
№ 39 G97B1.5F0.06
№ 40 Z-26
№ 41 B-1
№ 42 Z26
№ 43 G97B1.5F0.06
№ 44 Z-26
№ 45 B-1
№ 46 Z26
№ 47 G97B1.5F0.06
№ 48 Z-26
№ 49 B-1
№ 50 Z26
№ 51 G97B1.5F0.06
№ 52 Z-26
№ 53 B-89M05M09
№ 54 X24.5Z52.5
№ 55 M30
%
Разработка управляющей программы для обработки второго конца шпиндельного вала для токарного станка с ЧПУ мод. 16К20Ф3С5.
Текст управляющей программы:
%
№ 1 (DIS «ACTIVATORTOK1)
№ 2 T1.1MO6
№ 3 G18G71G91G95G96G80MO4
№ 4 G00G01X100YOZ30
№ 5 X-6Z-18
№ 6 Z-262F0.2
№ 7 X4
№ 8 Z262
№ 9 Х-5.5
№ 10 Z-53
№ 11 X2
№ 12 Z53
№ 13 X-4
№ 14 Z-22
№ 15 X6
№ 16 Z40X4.5
№ 17 T2.2M0.6S120
№ 18 X-12.5Z-28
№ 19 Z-22F0.2
№ 20 X3
№ 21 Z-31
№ 22 X1.3
№ 23 Z-209
№ 24 X8.2Z280
№ 25 G33T3.3X-9.9Z-71K2
№ 26 X1
№ 27 Z31
№ 28 X-1.4
№ 29 G33Z-61K2
№ 30 X1
№ 31 Z31
№ 32 X-1.4
№ 29 G33Z-61K2
№ 30 X1
№ 31 Z31
№ 32 X-1.4
№ 29 G33Z-61K2
№ 30 X1
№ 31 Z31
№ 32 X-1.4
№ 29 G33Z-61K2
№ 30 X11.5Z71
№ 31 Z280B100M05
№ 32 G97T4.4M06
№ 33 (USS,B,S350)
№ 34 X-24.5B-80Z87.5M13
№ 35 G97B4.2F0.06
№ 36 Z-174
№ 37 B-1
№ 38 Z174
№ 39 G97B1.5F0.06
№ 40 Z-174
№ 41 B-1
№ 42 Z174
№ 43 G97B1.5F0.06
№ 44 Z-174
№ 45 B-1
№ 46 Z174
№ 47 G97B1.5F0.06
№ 48 Z-174
№ 49 B-1
№ 50 Z174
№ 51 G97B1.5F0.06
№ 52 Z-174
№ 53 B-1
№ 54 Z174
№ 55 G97B1.5F0.06
№ 56 Z-174
№ 57 B-1
№ 58 Z174
№ 59 G97B1.5F0.06
№ 60 Z-174
№ 61 B-1
№ 62 Z174
№ 63 G97B1.5F0.06
№ 64 Z-174
№ 65 B-87.7M05M09
№ 66 X24.5Z258.5
№ 67 M30
%
Разработка управляющей программы для обработки средней части шпиндельного вала для токарного станка с ЧПУ мод. 16К20Ф3С5.
%
№ 1 (DIS «ACTIVATORTOK1)
№ 2 T1.1MO6
№ 3 G18G71G91G95G96G80MO4
№ 4 G00G01X100YOZ30
№ 5 X-2Z-278
№ 6 Z-262F0.262F0.2
№ 7 X2
№ 8 Z262
№ 9 Х-4.5
№ 10 Z-72
№ 11 X4.5Z350
№ 12 T2.2M06S120
№ 13 X-6.7Z-278
№ 14 Z-72F0.2
№ 15 X35
№ 16 Z190
№ 17 X1.2Z278
№ 18 М
4. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ИНЖЕНЕРНЫЙ АНАЛИЗ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИЙ ТОРЦОВОЧНОГО СТАНКА
4.1 Имитационное моделирование
Имитационное моделирование - это метод исследования, основанный на том, что изучаемая система заменяется моделью и с ней проводятся эксперименты с целью получения информации об этой системе. Экспериментирование с моделью называют имитацией (имитация - это постижение сути явления, не прибегая к экспериментам на реальном объекте).
Имитационное моделирование - это частный случай математического моделирования. Существует класс объектов, для которых по различным причинам не разработаны аналитические модели, либо не разработаны методы решения полученной модели. В этом случае математическая модель заменяется имитатором или имитационной моделью. Имитационная модель - логико-математическое описание объекта, которое может быть использовано для экспериментирования на компьютере в целях проектирования, анализа и оценки функционирования объекта. Эффективное использование цифровой имитации позволяет уменьшать стоимость создания изделия и риски. Часто называемая как CAE (компьютерный инжиниринг), цифровая имитация позволяет создавать и изучать несколько версий изделия, что позволяет сократить стоимость создания дорогостоящих физических прототипов и позволяет принимать быстрые и правильные решения. Имитационное моделирование позволяет заменить дорогостоящие экспериментальные исследования численным моделированием кинетики теплового и напряженно - деформированного состояния ответственных деталей и узлов. Отталкиваясь от реального чертежа можно создать математическую модель, имитирующую связанные процессы деформирования деталей, изменения параметров нагружения, кинетики теплового состояния, развития повреждений и т.д.
В результате вы получаете готовое изделие быстрее и с лучшим качеством. Главным аспектом получения максимальной выгоды от использования имитации является ее применение на самой ранней возможной стадии и далее сквозь весь процесс создания изделия.
Имитация в САПР - наблюдение за функционированием объекта с целью нахождения его рациональных параметров до его изготовления. Различают кинематическую и динамическую имитацию.
Кинематическая имитация дает возможность предсказать поведение сложных механизмов сборок и изделий во время процесса проектирования.
Динамичес...
Подобные документы
Назначение, характеристика и описание работы станка. Расчет и проектирование привода торцовочного станка. Разработка технологического процесса изготовления пильного вала, описание каждой операции. проектирование токарного проходного упорного резца.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 10.05.2011Охладители агломерата в металлургии. Разработка кинематической схемы. Энергокинематический расчет привода. Выбор редуктора, расчет открытой зубчатой передачи. Расчет припусков на обработку. Определение количества основного оборудования механического цеха.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 09.11.2016Кинематический расчет привода станка модели 16К20. Выбор и расчет предельных режимов резания, передачи винт-гайка качения. Силовой расчет привода станка, определение его расчетного КПД. Проверочный расчет подшипников, определение системы смазки.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 09.09.2010Технология изготовления заготовки зубчатого колеса, разработка и описание конструкции детали; обоснование выбора вариантов. Определение размеров и отклонений заготовки и припусков на механическую обработку; расчет массы, выбор оборудования и оснастки.
курсовая работа [31,4 K], добавлен 13.03.2012Выбор стандартного редуктора. Уточненный расчет вала. Проверка долговечности подшипников. Разработка привода конвейера для удаления стружки. Назначение и анализ детали. Выбор способа изготовления заготовки. Расчет и проектирование резца проходного.
дипломная работа [2,9 M], добавлен 22.03.2018Производители, описание конструкции, преимущества использования системы верхнего привода в буровых работах. Обоснование выбора кинематической схемы привода, проектирование валов редуктора. Укрупненный технологический процесс изготовления детали.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 18.04.2011Назначение станка, выполняемые операции. Расчёт диаметров валов и предварительный выбор подшипников. Разработка конструкции, расчет шпиндельного узла на точность, жесткость, виброустойчивость. Выбор системы смазывания станка, привода. Силовой расчет вала.
курсовая работа [231,8 K], добавлен 12.09.2014Эксплуатационное назначение отливки. Выбор метода изготовления детали. Определение плоскости разъема модели, припусков на механическую обработку. Выбор опок и модельных плит. Расчет литниковой системы. Разработка технологии сборки и заливки форм.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 09.11.2013Анализ технологичности конструкции детали "вал". Расчет коэффициента использования материала, унификации элементов конструкции. Выбор технологических баз токарных операций. Разработка и обоснование маршрута изготовления детали. Выбор модели станка.
контрольная работа [55,5 K], добавлен 04.05.2013Конструкторское проектирование и кинематический расчет привода главного движения и привода подач металлорежущего станка 1И611П. Выбор оптимальной структурной формулы. Построение структурной сетки и графика частот вращения. Разработка коробки скоростей.
курсовая работа [995,1 K], добавлен 22.10.2013Проектирование привода главного движения вертикально-фрезерного станка на основе базового станка модели 6Т12. Расчет технических характеристик станка, элементов автоматической коробки скоростей. Выбор конструкции шпинделя, расчет шпиндельного узла.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 22.04.2015Выбор и описание станка-аналога, разработка типовой детали и режимов резания, электродвигателя и структуры привода. Кинематический расчет главного привода. Расчет элементов коробки скоростей, шпиндельного узла. Автоматическая поворотная резцедержавка.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.08.2012Анализ рабочего чертежа и технических условий изготовления детали "стакан". Выбор материала и способа изготовления. Разработка маршрутной технологии обработки детали. Определение припусков на обработку. Расчет режимов резания и норм времени на обработку.
курсовая работа [227,1 K], добавлен 25.12.2014Описание служебного назначения детали и ее технологических требований. Выбор типа производства. Выбор способа получения заготовки. Проектирование маршрута изготовления детали. Расчет и определение промежуточных припусков на обработку поверхности.
курсовая работа [150,2 K], добавлен 09.06.2005Особенности и требования, предьявляемые к коробкам скоростей. Выбор оптимальной компоновки кинематической схемы привода станка. Подбор шлицевых соединений, подшипников, системы смазки для проектирования коробки скоростей вертикально-сверлильного станка.
курсовая работа [297,2 K], добавлен 22.09.2010Выбор режимов резания на токарных станках. Эффективная мощность привода станка. Выбор типа и кинематической схемы механизма главного движения. Расчет коробки скоростей, основных конструктивных параметров деталей привода. Определение чисел зубьев шестерен.
курсовая работа [874,8 K], добавлен 20.02.2013Служебное назначение станка. Расчет режимов резания, валов, зубчатой и клиноременной передач. Выбор электродвигателя. Разработка кинематической структуры станка. Определение числа скоростей привода главного движения. Проектирование шпиндельного узла.
курсовая работа [911,9 K], добавлен 15.04.2015Процесс холодной штамповки. Методы изготовления деталей. Выбор метода изготовления детали. Механические и химические свойства латуни. Усилие вырубки контура детали. Рабочие детали штампов. Расчет припусков на обработку, погрешностей и режимов обработки.
курсовая работа [40,7 K], добавлен 17.06.2013Технико-экономическое обоснование метода получения заготовки. Разработка маршрутного техпроцесса. Расчёт припусков на механическую обработку, режимов резания, приспособлений, усилий зажима, выбор оборудования. Наладка станка с ЧПУ на обработку детали.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 20.05.2011Изучение процесса модернизации привода главного движения вертикально-сверлильного станка модели 2А135 для обработки материалов. Расчет зубчатых передач и подшипников качения. Кинематический расчет привода главного движения. Выбор электродвигателя станка.
курсовая работа [888,2 K], добавлен 14.11.2011