Анализ процессов шлифовальной обработки деталей в массовом производстве

3.2) Точить ступень Ш15мм, Ш17мм, Ш22 мм, Ш44 мм, левую.

3.3) Точить наружный контур окончательно.

4) Токарно-винторезная ЧПУ.

4.1) Нарезать резьбу М49,5х1чистовым резцом.

5) Вертикально-фрезерная.

5.1) Фрезеровать шпоночный паз В= мм.

6) Слесарная.

7) Термическая.

7.1) Закалить, обработать холодом, двукратный отпуск.

8) Круглошлифовальная.

8.1) Шлифовать посадочные места подшипников, шкива и наружный диаметр резьбы.

9) Резьбошлифовальная.

10) Шлифовать витки резьбы.

11) ОТК.

3.1.6 Определение типа основного производства и формы организации технологических процессов

Показатели технологического времени:

- токарная обработка на станке с ЧПУ - 8,5 мин;

- токарная обработка на станке с ЧПУ - 6,5 мин;

- токарная-винторезная обработка на станке с ЧПУ - 10,5 мин;

- вертикально - фрезерная - 3,0 мин;

- круглошлифовальная - 5,0 мин;

- резьбошлифовальная - 9,0 мин.

Определим тип производства по показателю загрузки (3.2):

где Т - среднее технологическое время операции, Т=6,83 мин;

N - годовая программа выпуска, N=240 шт.;

F_ч - годовой фонд рабочего времени, F_ч =2000 час.

Согласно показателю, производство мелкосерийное.

Выбор формы организации выполнен из четырех наиболее подходящих вариантов:

1. Участок станков по виду обработки.

2. Специальные профильные участки.

3. Участок цеха (отделение).

4. Гибкая производственная система (ГПС).

На станочных секция (по виду обработки), наиболее подходящая форма обработки и соответствие технологического процесса для изготовления сложного ступенчатого вала алмазного ролика.

3.1.7 Расчет основного припуска на обработку заготовки детали

Все заготовки без исключения предназначаются для последующей обработки, изготавливается в соответствии с размером готовой детали. Этот допуск, представляющий избыточный материал, необходимый для получения окончательных размеров, и этот класс шероховатости поверхности деталей, удаляется на станках с помощью режущих инструментов.

Разница в размерах заготовки и готовой детали определяет размер заготовки. Преимущества делятся на общие и совместимые. Под общим пониманием понимают припуски, снимаемые в на протяжении всего процесса получения поверхности - до нужного размера заготовки от конечного размера изготовленной детали. Взаимодействие называется разрешением, которое удаляется при выполнении отдельной операции. Размер припуска обычно указывается на «стороне», то есть он указывает толщину слоя, удаляемого с поверхности. Для цилиндрических деталей учитывается «диаметр», то есть он указывает толщину двойного слоя, о которой следует договориться. Преимущества симметричны и асимметричны. Выгода должна быть оптимальной, поскольку чрезмерные надбавки приводят к чрезмерным затратам на изготовление деталей и тем самым увеличивают его стоимость, которая состоит из следующих элементов: материальные затраты, базовая заработная плата производственных рабочих, накладные расходы.

Размеры припусков на обработку детали и допуск на размеры заготовок зависят от следующих основных факторов:

- выбор материала заготовки;

- выбор конфигурации и размера заготовки;

- вид заготовки и способы ее получения;

- основные требования к механической обработке;

- класс качества и шероховатость поверхности, точность размеров получаемой заготовки.

По этому величина основного общего припуска напрямую зависит от габаритных показателей некачественного слоя, подлежащего удалению резцом, показателем припусков на операции не связанные с изготовлением, погрешности установки, шероховатости поверхности. Подытожив расчеты припусков на наружную поверхность заготовки по способу профессора Кована.

Оптимальный минимальный размер на радиус при токарной обработке наружной вращающейся поверхности (3.3):

, (3.3)

где R_{z а}- величина впадин всех неровностей (параметр шероховатости). Шероховатость основной поверхности проката R_zа 310, соответственно R_z =310 мкм;

Т- глубина дефектного поверхностного слоя, выбор по таблице на прокат;

с - отклонения на поверхности суммированные по значению показателей.

Отклонения на поверхности - это допуска суммированные по форме и расположения поверхностей. Принимаем по ГОСТ 246436-816 " Допуски формы и расположения поверхностей" в зависимости от размера заготовки следующие данные, с = 410 мкм.

е - относительное отклонение в зависимости от установ - зависит от погрешности базирования е_б и закрепления е_з.

Погрешность базирования е_б=0, т.к. измерительная база совмещена с установочной, значит е=е_з, примем е =300 мкм.

Z_ток=2•(310+ 500) +400+300 = 1340, (мкм).

Построим схему припусков и допусков на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 - Схема припусков и допусков

у_ток =350 мкм;

Z_ток =1340 мкм;

у_заг =9310 мкм.



Определяем размеры заготовки после расчёта размеров припуска и допуска Ш70+0,5 мм.

3.1.8 Выбор оборудования для изготовления вала алмазногор

Исходные данные для выбора металлорежущих станков:

- выпор типа обработки;

- в зависимости от выбранной формы поверхности детали;

- габаритные размеры детали;

- габаритные размеры обрaбатываемoй поверхности;

- точность обрабoтки повнрхности;

- в зависимости от типа прoизводства.

Оборудование подобрано исходя из данных по характеристике детали и указано в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Выбора технологического оборудования

№	Операция	Тип станка	Характеристика
1	Токарная	Токарный станок с числовым программным управлением 16К20Ф2С5	Наибольший размер обрабатываемой детали 300 мм; наибольшая длина обрабатываемой детали 200 мм; частота вращения шпинделя, 12-1600 мин-1.
2	Фрезерная	Шпоночно-фрезерный станок 6Д91	Ширина получаемого паза 2…25мм; диаметр обрабатываемого паза 5…85мм; размер рабочего стола 200х800мм; частота вращения шпинделя 500…4000об/мин; мощность электродвигателя 2,2кВт
3	Круглошлифовальная,	Круглошлифовальный станок 3Е12А Оснастка: вращающийся патрон	Наибольшие размеры обрабатываемой детали: диаметр - 300 мм; длина детали обрабатываемой - 600 мм; наибольшие размеры шлифовального круга - 350х40х127;частота вращения шпинделя шлифовальной бабки, 1900-2720 мин-1; частота вращения внутришлифовального шпинделя, 16750 мин-1.
4	Резьбошлифовальная	Резьбошлифовальный станок 5897Б

3.1.9 Выбор станочных и инструментальных приспособлений

Исходные данные:

- выбор типа обработки;

- выбор схемы базирования детали;

- габаритные размеры крепления;

- обработка при которой достигается наибольшая точность;

- инструменты для обработки, возможность доступа инструмента к обрабатываемым поверхностям;

- от типа производства;

- от типа силового главного привода;

- от типа станка.

Выбранные приспособления указаны в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Выбранные станочные и инструментальные приспособления

№	Наименование операции	Наименование приспособления
1	Токарная ЧПУ	Универсальный трехкулачковыйсамоцентрирующий патрон.
2	Токарно-винторезная ЧПУ	Вращающийся центр.
3	Шпоночно-фрезерная	Делительная головка
4	Слесарная	Тиски с призматическими губками.
5	Кругло-шлифовальная	Вращающийся центр.
6	Резьбо-шлифовальная	Вращающийся центр.



3.1.10 Выбор режущего инструмента

Для токарной обработки наружного диаметра, обработки торцов выбираются резцы упорные, проходные, с пластинками выполненными из твердого сплава ТТ15К66 по ГОСТ 188796-73. Размеры державки 26Ч15, длина пластины l = 14 мм, b=12 мм, s=6 мм.

Для нарезания резьбы с шагом 1,25 мм - резец резьбовой с пластинкой из сплаваТ5К10 и Т15К6тип I по ГОСТ 18885-73. Пластинка типа 11 (ГОСТ 25398-82).

Для нарезания канавки 4мм - резец канавочный (отрезной) Т5К10по ГОСТ 18884-73.

Для нарезания канавки 3мм - резец канавочный (отрезной) Т5К10по ГОСТ 18884-73.

Для нарезания резьбы - резец резьбовой с пластинкой из сплаваТ5К10 и Т15К6 тип IIпо ГОСТ 18885-73.Пластинка типа 11 (ГОСТ 25398-82).

Для шпоночно-фрезерной операции выбирается фреза из быстрорежущей стали концевая цельная по ГОСТ 17025-71.

Для наружного шлифования выбирается круг шлифовальный прямого профиля ПП 32Ч5Ч10; 24А 10-П С2 7 К5 35 м/с А1кл. по ГОСТ 2424-83 (из белого электрокорунда марки 24А, зернистость 10-П, степень твердости С2, структура №7, на керамической связке К5, с рабочей скоростью 35 м/с, класс точности А, 1-й класс неуравновешенности).

Для шлифования резьбы выбирается круг шлифовальный конического профиля 3П 63Ч10Ч10 24А 8-П С2 10 К5 35 м/с А 1кл. по ГОСТ 2424-83 (из белого электрокорунда марки 24А, зернистость 8-П, степень твердости С2, структура №10, на керамической связке К5, с рабочей скоростью 35 м/с, класс точности А, 1-й класс неуравновешенности), с углом б=20є.

Ранее выбранный режущий инструмент указан в таблице 3.3.



Таблица 3.3 - Принятые режущие инструменты

Операция	Инструмент при обработке	Материал режущей части резца	Элементы конструкционные
Токарная - проточить наружный диаметр, проточить канавки, снять фаски	Упорно - проходной черновой Упорно - проходной чистовой Канавочный резец	Т5К10 - черновая Т15К6 - чистовая	Напайной
Токарная - нарезать червяк, нарезать резьбу с шагом 1,25	Резец резьбовой Резец резьбовой	Т5К10 - черновая Т15К6 - чистовая	Напайной
Фрезерная - фрезеровать шпоночный паз	Фреза концевая	Р6М5	Цельная
Операция	Инструмент при обработке	Материал режущей части резца	Элементы конструкционные
Шлифовальная - шлифовать посадочные места под подшипники и наружный диаметр резьбы червяка	Круг шлифовальный	ПП 32Ч5Ч10 24А 10-П С2 7 К5 35 м/с А1кл.	Прямой профиль
Шлифовальная - шлифовать резьбу	Круг шлифовальный	3П 63Ч10Ч10 24А 8-П С2 10 К5 35 м/с А 1кл.	Цилиндрический профиль

3.1.11 Выбор основных средств измерения и контроля

Контроль средствами измерения производится в конце каждого технологического процесса.

Исходные данные:

- тип измеряемого места и измеряемого параметра;

- основные габаритные размеры и массовые показатели детали;

- размеры и формы измеряемой поверхности;

- точность измерения изучаемого параметра;

- в зависимости от типа производства измеряемой детали.

При выборе средства измерения следует учитывать (3.4):

, (3.4)

где д - допуск на измерения.

При измерении наружного диаметра применяем микрометр МК-176 с пределами измерений 0ч25 мм и ценой ценой деления 0,01 мм, микрометр МК-176 с пределами измерений 25ч50 мм и ценой деления 0,01 мм.

Для контроля ширины шпоночного паза используем плоскопараллельные концевые меры длины (плитки) по ГОСТ 9038-59.

Для контроля резьбы М5 с шагом 1- пробка-калибр (ПР, НЕ).

Для контроля резьбы вала - инструментальный микроскоп УИМ-21.

Выбранные средства измерения и контроля приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Выбранные средства измерения и контроля

№	Контролируемый размер или параметр	Наименование средства измерения	Метрологические характеристики
			Предельная погрешность измерения	Пределы измерения	Цена деления
1	Диаметры от 0мм до 25мм	микрометр МК-176	-	0ч25 мм	0,01 мм
2	Диаметры от 25мм до 50мм	микрометр МК-176	-	25ч50 мм	0,01 мм
3	Конусность Д1:20	угломер
4	Шпоночный паз	плоскопараллельные концевые меры длины ГОСТ 9038-59	0,01мм	0ч150 мм	-
5	Резьба М5 с шагом 1	пробка-калибр (ПР, НЕ)	0,15 мм	-	-
6	Резьба вала	Инструментальный микроскоп УИМ-21	0,01 мм	0ч180 мм	-
7	Радиальное биение	Биениемер 218 (макропрофилограф)	0,001 мм	-	-

3.1.12 Выбор режимов резания для токарной обработки

Порядок назначения универсальных станков при выборе режимов резания:

- в зависимости от глубины резания;

- в зависимости от величины подачи;

- в зависимости от величины скорости резания.

Для станков с ЧПУ порядок назначения:

- в зависимости от величины скорости резания;

- в зависимости от частоты вращения основного шпинделя станка;

- подача инструмента на оборот вращения детали;

- глубина врезания и количество основных проходов с учетом величины припуска и вспомогательных движений.

Учитывая виды резания (черновое или чистовое), типа инструмента (проходным или разменным) подобрана оптимальна глубина резания.

Во избежание перегрузок инструмента или его привода в зависимости от инструмента, а так же принимая во внимание шероховатость получаемая в зависимости от точения подпираем оптимальную подачу.

Учитывая стабильную работу инструмента и термостойкость инструмента из быстрорежущей стали подбираем оптимальную скорость резания. Благодаря использованию оптимальных режимов обработки достигаются максимальная жаропрочность инструмента из быстрорежущей стали при 620°C и 850 ° C для пластин из твёрдого сплава. По добранные скорости соответствуют для быстрорежущей стали 15-20 м/мин пластин из твердого сплава 50-100 м/мин.

В определённых условиях находятся резьбонарезные инструменты - скорость резания ограничивается функциональной связью с движением подачи и принимается 5 - 8 м/мин.

Оптимальные режимы резания отражены в таблицах 3.5-3.8.

Таблица 3.5 - Режимы резания для токарной операции

Операция обработки	Оптимальная Глубина резания t, мм	Подача S, мм/об	Скорость резания V, мм/мин
Точить наружный диаметр Ш64 черновая чистовая	2 1,5	0,1 0,1	100 150
Точить наружный диаметр Ш51 черновая	2	0,1	100
Точить наружный диаметр Ш44 Черновая чистовая	2 0,5	0,1 0,03	100 150
Точить наружный диаметр Ш22 черновая чистовая	2 0,5	0,1 0,03	100 150
Точить наружный диаметр Ш17 черновая чистовая	2 0,5	0,1 0,03	100 150
Точить наружный диаметр Ш15 черновая чистовая	2 0,5	0,1 0,03	100 150
Точить наружный диаметр Ш50 чистовая	0,5	0,03	150
Точить наружный диаметр Ш20 черновая чистовая	2 0,5	0,1 0,03	100 150
Операция обработки	Оптимальная Глубина резания t, мм	Подача S, мм/об	Скорость резания V, мм/мин
Точить наружный диаметр Ш15 черновая чистовая	2 0,5	0,1 0,03	100 150
Нарезать резьбу М49х1-g6 черновая получистовая чистовая	0,2 0,05 0,03	10,99 10,99 10,99	25 25 25

Таблица 3.6 - Режимы резания для вертикально-фрезерной операции

Операция	Глубина резания t, мм	Подача S, мм/зуб	Скорость резания V, м/мин
Фрезерование шпоночного паза B=4,5мм	-	0,02 мм/зуб	27,9
Фрезерование пазовB=6мм	-	0,02 мм/зуб	27,9

Таблица 3.7 - Оптимальные режимы резания подобранные для кругло-шлифовальной операции

Операция обработки	Скорость круга Vк, м/с	Скорость заготовки SK, м/мин	Глубина шлифования t, мм
Шлифование	35	40	0,020

Таблица 3.8 - Оптимальные режимы резания подобранные для шлифовальной операции

Операция	Скорость круга Vк, м/с	Скорость заготовки SK, мм/об	Глубина шлифования t, мм
Шлифование	35	10,99	0,020

3.1.13 Определение технической нормы времени

Расчет норм штучно-калькуляционного времени в условиях мелкосерийного производства выполнен для основных станочных операций.

Норма штучно-калькуляционного времени (3.4):

Т_шт.к.=t_o+t_в+t_тех+t_орг+t_п+t_п-_з, (3.4)



где t_o- основное (технологическое) время (3.5), мин;

, (3.5)

t_в- вспомогательное время, определяется с учетом продолжительности вспомогательных приемов и холостых ходов, мин;

t_тех- техническое требование, время технического ухода за станком, мин;

t_тех= 10% ч 12% • t_o;

t_орг- организационное время, мин;

t_орг= 10% ч 12% • (t_o + t_в);

t_п- время перерывов, мин;

t_п=2,5% • (t_o + t_в);

t_п-_з- отведённое время на запуск партии в серию (3.6), мин:

Уточненные нормы применяемые при токарной обработке времени выведены в таблицу 3.9.

Таблица 3.9 - Нормы времени

№ пер	Наименование операции, перехода	to	tв	tтех	tорг	tп	tп-з	Тшт.к
2 2.1 2.2	Токарная ЧПУ Проточить наружный контур предварительно. Проточить наружный контур окончательно.	8,0 4,5 3,5	0,33	0,96	1,0	0,2	1,5	11,99
3 3.1 3.2	Токарная ЧПУ Проточить наружный контур предварительно Проточить наружный контур окончательно.	6,0 3,5 2.5	0,33	0,72	0,76	0,15	1,0	8,96
4 4.1 4.2 4.3	Токарно-винторезная ЧПУ Нарезать резьбу с шагом 1, черновым резцом; Нарезать резьбу с шагом 1,получистовым резцом; Нарезать резьбу с шагом 1,чистовым резцом.	10,0 7,0 2,0 1,0	0,33	1,2	1,2	0,2	0,9	13,83
№ пер	Наименование операции, перехода	to	tв	tтех	tорг	tп	tп-з	Тшт.к
5	Вериткально-фрезерная	3,0	0,33	0,36	0,38	0,08	0,5	4,65
6	Круглошлифовальная	5,0	0,33	0,6	0,62	0,12	0,7	7,37
7	Круглошлифовальная	9,0	0,33	1,08	1,1	0,2	0,7	12,41

3.1.14 Выбор основных средств транспортировки

Учитывая нижеперечисленные факторы подбирается транспорт:

- объекта транспортирования;

- в зависимости от выбранной формы организации технологического процесса;

- габаритных и массовых показателей заготовки;

- возможно ил нет легко повредить деталь;

- в какой таре будет перевозиться;

- нормы и положения по охране труда;

- условия на производственных площадях.

В качестве средств для транспортировки рекомендуются ручная тележка и специальная тара с индивидуальными ячейками для транспортировки заготовок и готовых изделий. Для транспортировки крупных объектов используется кран-балка.

3.2 Расчет и конструирование токарного проходного резца с пластиной из твердого сплава

3.2.1 Выбор типа резца

Нужно выполнить расчёты и построить чертёж токарного проходной резца с пластина которого выполнена из твердого сплава. Чернове обтачивание вала из стали 40Х D=70 0мм припуск на обработку (на сторону) h=3 мм на длине L=74,5 мм. Параметр шероховатости обработанной поверхности Ra=6.3 мкм. Заготовка из сортового проката, д_в=750 МПа.

По справочной литературе выбираем нужный резец и определяем его геометрические показатели. Выбираем материал из которого сделан корпус резца - сталь 50, рабочая часть резца будет пластина из твердого сплава 6Т15К6. Эскиз обработки детали изображен на рисунке 3.4.

Определяем следующие основные показатели углов резца: передний угол резца г=125,5°; угол главный задний угол резца б=101,5°; угол передний угол на упрочняющей фаске г_ф= -51,5°; угол главный угол в плане ц=601,5°; угол угол наклона главной угол режущей кромки л=55°; Угол ц, принятый равным 60,5°, угол ширина радиусной лунки A=4,0мм, радиус лунки R=10мм; вспомогательный угол резца в плане ц₁=30°.



Рисунок 3.4 - Эскиз обработки

3.2.2 Определение скоростей и сил при резании

Определяем основную глубину резания черновую (3.6). Припуск, который снимаемый за один проход.

Подбираем основную подачу. Для параметра шероховатости поверхности Ra=6,3 мкм, обработки металла резцом с радиусом при главной вершине r=2 мм S₀=0,4...0,8 мм/об. Учитываем поправочный коэффициент на подачу равный 1,25: S₀= (0,4--0,8) •1,25=0,5...1,0 мм/об. Принимаем показатель как S₀=0,65 5мм/об.

По паспортным данным станка 16К20Ф2 скорректируем подачу до S₀=0,6мм/об.

Подбираем оптимальный период стойкости токарного резца Т = 50мин:

Скорость резания определяем по формуле (3.7):

Подбираем требуемое значение показателя C_н и показателей степеней m, x_н, y_н формулы. Для токарной обработки, твердого сплава 6Т15К6 и S₀=0,65 мм/об C_н = 294; x_н =0,18 ; y_н =0,35; m=0,15.

При выборе скорости резания учтем поправочные коэффициенты.

K_н - показатель служащий для поправки, равный произведению поправочных показателей, данные поправки улучшают свойства резания.

Производим поправки согласно показателям:

K_Mн - основной поправочный показатель, определяющий изменение механических свойств обрабатываемой стали (3.8):

По условию д_в =750 МПа;

Скорость главного движения резания определяем с учётом всех поправок принятого для детали (3.9):

K_н = K_Mн • коф. K_Пн • K_Ин• коф. Kц_н • коф. Ko_н, (3.9)



где K_Пн - основной поправочный показатель, данный показатель определяет качество сортового проката так как он заготовка;

K_Ин - основной поправочный показатель, данный показатель определяет изменение материала части инструмента;

Kц_н - основной поправочный показатель, данный показатель определяет изменение главного угла в плане ц, Kц_н =0,09, так как ц=60,2°;

Ko_н - поправочный коэффициент, данный показатель определяет вид обработки, Ko_v =1.

коф. K_н = 1•0,9•1•0,92•1 = 0,81.22

Получаем скорость подставив все показатели, получим

В единицах СИ:

Основная составляющая скорости сопоставляем с частотой вращения шпинделя (3.10):

формула

По формуле (3.11) скорректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка модели 16К20 и устанавливаем действительное значение частоты вращения: n_д = 630 0мин-¹:

В единицах СИ:

Определяем главную составляющую силы резания (3.12):

Находим по справочнику значения коэффициента Ср_z, и показателей степеней формулы . Для наружной продольной токарной обработки твердосплавным резцом конструкционной стали д_в =750,5 МПа: Ср_z =350; .

Учитываем поправочные коэффициенты на силу резания.

Кр_z - общий поправочный коэффициент, равный произведению отдельных поправочных коэффициентов, учитывающих измененные условия обработки. Определяем значения этих коэффициентов:

Км_pz - поправочный коэффициент учитывающих изменение механических свойств обрабатываемого материала (3.13);

При обработке твердосплавным резцом конструкционной стали n_р =0,75. По условию д_в =750 МПа. Тогда:

Kц_pz - поправочный показатель, учитывающий изменение главного угла в плане ц. Для ц=60,5° и твердосплавного резца Kц_pz = 0,95;

Kг_pz - поправочный показатель, учитывающий изменение переднего угла г, Ky_pz =1, так как у=15° (принято по графе у=10°);

Kл_pz - поправочный показатель, учитывающий изменение угла наклона главной режущей кромки л, Kл_pz =1,05, так как л=5°.

В формуле указанной ранее основные силы резания P_z и величина н_д - действительная скорость резания н_д =120,67 м/мин = 2,01 м/с.

Kp_z = K_Mpz • Kц_pz • Kг_pz• Kл_pz = 1•0,94•1•1,05 = 0,98.

Подставляем все найденные величины в формулу:

В единицах СИ:

P_z = 9,81•374,7 = 3675,8, Н.

Определяем мощность, затрачиваемую на резание (3.14):

где P_z - в кгс;

н_д - в м/мин;

В единицах СИ (3.15):

где P_z - в Н;

н_д - в м/с.

Проверяем, достаточна ли мощность привода станка. Необходимо проверить выполнение условия:

N_рез ? N_шп,

Мощность (кВт) на шпинделе станка по приводу:

N_шп =N_д •з,

В паспортных данных станка 16К20 находим N_Д =10 кВт; з =0,75;

N_шп =10•0,75 = 7,5, кВт.

Следовательно, 7,39 < 7,5, то есть обработка возможна.

3.2.3 Определение сечения державки

Для изготовления корпуса токарного резца берём углеродистую сталь 50 с д_в =650 МПа (?65 кгс) и допустимое напряжение на изгиб д_и.д. = 200 МПа (?20 кгс).

Ширина прямоугольного сечения корпуса. При условии, что h ? 1,6•b, то резца в единицах СИ (3.16):

где l - вылет резца, l = 60 мм;

д_и.д. - допустимое напряжепие при изгибе материала корпуса, д_и.д.=200•10⁶ МПа.

Принимая ближайшее большее значение сечение корпуса (b = 16) и руководствуясь приведенными соотношениями, получим высоту корпуса резца h ? 1,25•b = 1,25•16 = 20 мм.

Проверим достаточность прочности и жесткости корпуса резца:

Максимальная допустимая нагрузка, прочностью резца (3.17):

В единицах СИ:

Максимальная нагрузка, допускаемая жесткостью резца (3.18):

где f - допустима линич прогиба резца при черновом точении;

f = 0,1•10-³ м (0,1 мм);

Е = 2•10⁵ МПа = 2•10¹¹ Па = 20000,56 кгс/мм²;

l - вылет резца.

J - момент инерции прямоугольного сечения корпуса резца, м⁴ (3.19):

В единицах СИ:

Резец обладает достаточными прочностью и жесткостью, так как:

P_{z доп} > P_z < P_{z жест},

5555,6 > 3675,8 < 5770.

3.2.4 Выбор габаритных размеров резца

Согласно исходным данным для черновой токарной обработки детали по справочной литературе определяем форму резца.

Все размеры резца подбираем согласно СТ СЭВ 190-75; общая длина резца L =140,5 мм; расстояние от вершины резца до боковой поверхности в направлении лезвия резца n =6 ,5мм; радиус непостоянства вершины лезвия резца r_в = 2 мм; 1 =16 ,5мм, форма F№0239А по ГОСТ 2209-82.F

По @ГОСТ 5688-61 «Резцы с твердосплавными пластинами. Технические условия» принимаем: качество исполнения (параметры шероховатости) передней и задней поверхности лезвия токарного резца Ra =0,1255 и опорной поверхности корпуса Ra =0,25; предельные отклонения основных габаритных размеров L =140Н16, h =25h14, b =16h14; марка твердого сплава Т15К6 форма № 2421 по ГОСТ 2209-82 «Пластины твердосплавные напаиваемые для режущего инструмента. Технические условия»; материал изготовления державки сталь 50 по ГОСТ 1050-88.

Основные геометрические элементы лезвия резца: ширина радиусной лунки резца A=4 , 5мм, радиус лунки R=10 , 5мм; передний угол г=12,5°; передний угол на упрочняющей фаске резца г_ф = -5°; главный задний угол резца б =12,5°; угол наклона главной режущей кромки резца л=5°; главный угол в плане ц=60°; вспомогательный угол в плане ц₁=30°; радиус вершины резца r =2 , 5мм, площадь срезаемого слоя 4,5 мм².

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения ВКР, целью которого была модернизация внутришлифовального станка SIW 3, были решены следующие задачи:

- раccчитать и cпроектировать привoда алмазного ролика;

- раccчитать и спрoектировать гидрoпривода узла алмажения;

- разрабoтать oбщий вид узла алмажения.

Кроме того, был разработан технологический процесс изготовления вала алмазного ролика с применением станков с ЧПУ, а также рассчитан и сконструирован токарный проходной резец с пластиной из твердого сплава.

В организационно-экономической части проекта был проведён ряд расчётов, позволяющих обосновать целесообразность проекта. Проведённые расчёты показали, что проект приемлем, и для этого были решены следующие задачи: проведен технико-экономический анализ модернизации, который выявил количественные и качественные доказательства экономической целесообразности разработки, а также определил организационно-экономические условия и эффективность модернизации.

Модернизация внутришлифовального станка SIW 3 на правку алмазным роликом позволила объединить несколько операций, выполняемых на разных станках в единую, что уменьшило время изготовления колец подшипника почти в 3 раза. Так же эксплуатационные затраты уменьшились в виду уменьшения количества оборудования в технологическом процессе.

В части по охране труда были освещены вопросы по безопасности и экологичности проекта.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Бейзельман, Р. Подшипники качения. Справочник / Р. Бейзельман, Б. Цыпкин, Л. Перель - М: Машиностроение, 1975. - 572 с.

2. Иванов, М. Детали машин. Курсовое проектирование / М. Иванов, В. Иванов - М: «Высшая школа» 1975. - 551 с.

3. Шейнблит, А.Я. Курсовое проектирование деталей машин: учеб. пособие / А. Шейнболит - Калининград, Янтарный сказ, 1999. - 151 с.

4. Абрамов, Е. Элементы гидропривода. Справочник- 2-е издание, переработанное и дополненное / Е. Абрамов, К. Колесниченко, В. Маслов - К. Техника, 1997. - 320 с.

5. Башта, Т. М. Гидропривод и гидроавтоматика. Учебник для ВУЗов / Т. Башта - М. Машиностроение, 1972. - 320 с.

6. Чепман, В. Обогащение углей. Перевод под редакцией горн.инж. И.В.Фаддеева ЧАСТЬ 2 Главная редакция горно-топливной литературы / В. Чепман, Р.Мотт - ОНТИ НКТП СССР Ленинград Москва, 1935. - 357 с.

7. Благов, И.С. Обогащение углей в СССР: учеб. пособие / И. Благов - М.: «Недра», 1973. - 200 с.

8. Курмаз, Л. Детали машин. Проектирование. Справочное учебно-методическое пособие / Л. Курмаз, А. Скобейда - М: «Высшая школа» 2004. - 255 с.

9. Егоров, М. Технология машиностроения: учеб. пособие / М. Егоров, В. Дементьев, В. Дмитриев - М: Высшая школа, 1976. - 534 с.

10. Малова, А.Н. Справочник технолога-машиностроителя: учеб. пособие / А. Малова - М.:Машиностроение, 1972.--Т. II.--568 с.

11. Панова, А.А. Обработка металлов резанием: учеб. пособие / А. Панова - М: Машиностроение, 1988. - 736 с.

12. Чернов, Н.Н. Металлорежущие станки. / Н. Чернов - М: Машиностроение. 1978. - 389 с.

13. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя@: учеб. пособие / В. Анурьев - М: Машиностроение, т.3, 1978-1980. - 864 с.

14. Справочник технолога - машиностроителя в 2-х томах / М.: Машиностроение, 1985. - 1152с., ил.

15. Свешников, В. Станочные гидроприводы. Справочник - 2-е издание, переработанное и дополненное / В. Свешников, А. Усов А. - М. Машиностроение, 1988. -512с.

16. Резцы и протяжки: Методические указания к выполнению курсовой работы. Часть 1. - Вологда: ВоГТУ, 2001. - 31с.

17. Осипов, К. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущих инструментов: учеб. пособие / К. Осипов, Н.Нефедов - Машиностроение 1983 - 286 с.



ПРИЛОЖЕНИЕ

(рекомендуемое)

Программа для токарной операции

N001G27T101S046M104

N002G58Z+000000F70000

N003X+000000

N004G26

N005G01F10100L31

N006X?07700 F70000 [ступень Ш56 черновая]

N007Z?14000

N008Z?02500 F70071

N009X+00100

N010Z+02500 F70000

N011X-00300

N012Z?02500 F70071

N013X+00200

N014Z+02500 F70000

N015X-00225

N016Z?02500 F70071

N017X+00225

N018Z+16600 F70000

N019X+07900

N020G40F10100L31

N021T101S047

N022G26

N023G01F10100L32

N024X?07400 F70000 [ступень Ш50ПРАВАЯ]

N025Z?22400

N026X?00100 F70100

N027X?00200 Z-00650

N028X+00300

N029Z+01300 F70000

N030X?00100 F70100

N031X?00400 Z-01300

N032X+00500

N033Z+01950 F70000

N034X?00100 F70100

N035X?00600 Z-01950

N036X+00700

N037Z+02600 F70000

N038X?00100 F70100

N039X?00800 Z-02600

N040X+00900

N041Z+03250 F70000

N042X?00100 F70100

N043X?01000 Z-03250

N044X+01100

N045Z+03900 F70000

N046X?00100 F70100

N047X?01200 Z-03900

N048X+01300

N049Z-00100 F70000 [правые фаска и галтель]

N050X+00100 F70100

N051X?00550 Z+00200

N052X+00650 F70000

N053Z-00400

N054X+00100 F70100

N055X?01100 Z+00400

N056X+01200 F70000

N057Z-00600

N058X+00100 F70100

N059X?01100 Z+00400

N060G02X?00100 Z+00100 I+00200

N061X+01300 F70000

N062Z+22400

N063X+07400

N064G40F10100L31

N065T102S047

N066G26

N067G01F10100L32

N068X?07400 F70000 [ступень Ш15 ЛЕВАЯ]

N069Z?28250

N070X?00100 F70100

N071X?00200 Z+00650

N072X+00300

N073Z-01300 F70000

N074X?00100 F70100

N075X?00400 Z+01300

N076X+00500

N077Z-01950 F70000

N078X?00100 F70100

N079X?00600 Z+01950

N080X+00700

N081Z-02600 F70000

N082X?00100 F70100

N083X?00800 Z+02600

N084X+00900

N085Z-03250 F70000

N086X?00100 F70100

N087X?01000 Z+03250

N088X+01100

N089Z-03900 F70000

N090X?00100 F70100

N091X?01200 Z+03900

N092X+01300

N093Z+00100 F70000 [левые фаска и галтель]

N094X+00100 F70100

N095X?00550 Z-00200

N096X+00650 F70000

N097Z+00400

N098X+00100 F70100

N099X?01100 Z-00400

N100X+01200 F70000

N101Z+00600

N102X+00100 F70100

N103X?01100 Z-00400

N104G02X?00100 Z-00100 I+00200

N105X+01300 F70000

N106Z+27500

N107X+07400

N108G40F10100L32

N109T103S047

N110G26

N111G01F10100L33

N112X?07400 F70000 [ступень Ш20 черновая]

N113Z?14100

N114X?00700 F70100

N115X+00700

N116Z+14100 F70000

N117X+07400

N118G40F10100L31

N119T101S046

N120G26

N121G01F10100L33

N122X?07400 F70000 [ступень Ш15 черновая]

N123Z?22400

N124X?00300

N125Z?05200 F70071

N126X+00300 F70000

N127Z+05200

N128X?00425

N129Z?05200 F70071

N130X+00425 F70000

N131Z+27600

N132X+07400

N133G40F10100L31

N134T104S047

N135G26

N136G01F10100L32

N137X?07400 F70000 [ступени Ш20 и Ш15 чист.]

N138Z?22400

N139X?00475

N140Z?05100 F70030

N141X+00475 F70000

N142Z+13600

N143X?00700

N144Z?00100 S048 F70042

N145X+00225 Z-00225

N146Z?01875

N147X+00575 F70000

N148Z+16200

N149X+07400

N150G40F10100L34

N151G25X+999999F70000

N152M105 [выключение шпинделя]

N153G25Z+999999

N154M002 [конец программы]

Размещено на Allbest.ru

...