Технологические основы постройки, монтажа и испытания СЭУ

 

 

 

 

 

 

4. Выбор вида и определение размеров заготовки

          При единичном типе производства, для изготовления детали типа вал, не имеющей существенных перепадов диаметра, рациональной является заготовка из круглого сортового проката ( ГОСТ 2590-88), обычной точности прокатки В.

          Исходя из рекомендаций [4], при максимальном диаметре детали 90 мм и при 1/d_mах = 4 диаметр заготовки принимаем равный 95 мм. Материал детали - сталь 45.

         Из реально выпускаемого сортового проката выбираем сталь горячекатаную круглую ГОСТ 2590-88 обычной точности прокатки (В)          d =95 . Допуск составляет TD =1.8.

         Определяем длину заготовки

l_з=l_д+2*z_m.o.=355 + 2*3 = 361 мм,

где z_т.о.=3мм [5] - припуск на торцевую обработку,

        l_д - длина детали.

5. Составление укрупненного маршрута изготовления детали

005    Заготовительная

Отрезать заготовку от проката круглого сечения обычной  степени                 точности длиной 361 мм и диаметром 95

010    Термическая-1 

Подвергнуть заготовку улучшению  до НВ 190...230 сталь 45.

015   Токарно-винторезная

Выполнить обработку торцов в размер 355hl4 и сверлить два центровых отверстия В 10 ГОСТ 14034-74. За несколько технологических проходов выполнить черновую и получистовую обработку по формированию контура детали. Проточить канавки на поверхности 5. Снять фаски для d = 55n7,d = 7Ok6

020    Круглошлифовальная

Выполнить предварительную  и окончательную шлифовальную обработку  поверхностей 1, 3, 5.

025   Фрезерная

Фрезеровать два шпоночных  паза на поверхности 1 длиной 80 мм, на поверхности 3 длиной 80 мм.

030    Шлифовальная

Шлифовать окончательно шейку  вала под уплотнение d = 70h8 по длине 40 мм, обеспечивая шероховатость Ra = 0,8.

035    Моечная

Почистить деталь от загрязнений.

040    Контрольная

Произвести контроль детали по условиям рабочего чертежа.

 

 

6. Разработка операций по формированию контура детали

6.1 Расчёт количества переходов  обработки резанием для достижения  заданной точности каждого конструктивного  элемента детали.

       Заготовка:  прокат круглый сталь 095, Т_з=1.8, квалитет заготовки

КВ3=16.

      Коэффициент ужесточения:

 

      Число стадий механических обработок:

 

      Найдём число стадий обработки по каждому конструктивному элементу.

      Коэффициент ужесточение точности:

      □55n7           =

 

      □70h10        

 

      □70k6          

 

      □90h14              

    

      □80p6          

 

      □70k6           =81.8

 

6.2.Расчет точности промежуточных  размеров заготовки по каждому  конструктивному элементу.

     Расчет точности промежуточных размеров осуществляется по квалитетам. Распределение шагов квалитетов в последовательной обработке резанием описывается законом убывающей арифметической прогрессии. На промежуточные размеры стадий механической обработки для деталей типа вал, назначается отклонение типа h.

      Определим  точность заготовки по каждой  стадии механической обработки  для каждой поверхности (таблица  1).

 

 

 

 

 Таблица 1.

Расчет квалитетов по стадиям  обработки.

Для поверхности 6 (□70h10).  КВ3 =16;  КВД = 8;  ∆КБ =16-8=8
№	Вид обработки	Квалитет КВ	Приращение ∆КВ
	Заготовка	16
1	Обтачивание черновое	12	4
2	Обтачивание получистовое	9	3
3	Шлифование окончательное	8	1
Для поверхностей 3 (□70k6), 5 (□80р6), 6(□70k6) и 1□55 n7. КВ3 = 16; КВД = 6; ∆КБ =16-6 =10
№	Вид обработки	Квалитет КВ	Приращение ∆КВ
	Заготовка	16
1	Обтачивание черновое	12	4
2	Обтачивание получистовое	9	3
3	Шлифование предварительное	7	2
4	Шлифование окончательное	6	1
Для поверхности 4 (□90h14). КВ3 = 16; КВД = 14; ∆КБ =16-14 =2
	Заготовка	16
1	Обтачивание черновое	14	2

Для поверхности 1 П55п7 КВ = 16; КВ = 7; КВ = 9
	Заготовка	16
1	Обтачивание черновое	12	4
2	Обтачивание получистовое	9	3
3	Шлифование предварительное	8	1
4	Шлифование окончательное	7	1

 

 

       6.3.Расчет величины промежуточных размеров заготовки по каждому

конструктивному элементу.

       При выборе припусков на обрабатываемые поверхности будем отталкиваться от принятых в практике примерных процентных отношений между общим припуском и припуском на черновую, получистовую, чистовую и окончательную обработки, выбираемых из таблицы [2, Ч2., стр.13, табл.П1].

       Исходя из этого условия и анализа требований к точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей, для удобства все данные сведём в таблицу. Так как тип производства единичный, то припуски по стадиям обработки 2z_i будем брать из таблиц [3, глава 16, с. 582 - 608].

       Расчет производим по формуле:

d_i-1= d_i+2z_i,

где d_i-1 - размер на предшествующем переходе;

d_i - размер на текущем переходе;

2z_i - табличное значение припуска на текущую обработку.

d_исх =

Результат расчета сводим в таблицу 2.

 

Таблица 2.

Назначение промежуточных  размеров по стадиям обработки

1/№	Стадия обработки	Расчет промежуточных  размеров			Характеристика размеров
		Исходный размер	2zi	Предельное отклонение	Величина	Ra (Rz)
1	2	л 3	4	5	6	7
Для поверхности 1□55n7
4	Шлифование окончательное	55,037	0,06	n7	55	Ra0,8
3	Шлифование предварительное	55,097	0,1	h8	55,097	Ral,25
2	Обтачивание получистовое	55,197	0,5	h9	55,2	Rz40
1	Обтачивание черновое	55,697	2.2	h12	55,7	Rz80
0	Заготовка	57,897	-	+0,6 -1,7	58	Rzl60

 

Для поверхности 2 (□70h10).
3	Шлифование окончательное	70	0,06	h8	70	Ra0,4
2	Обтачивание получистовое	70,06	0,5	h9	70,06	Rz40
1	Обтачивание черновое	70,56	2.2	h12	70,56	Rz80
0	Заготовка	72,76	-		71,9	Rzl60

 

 

1	2	3	4	5	6	7
Для поверхностей 3 (□70k6) и 6(70k6).
4	Шлифование окончательное	70,023	0,06	k6	70	Ra0,8
3	Шлифование предварительное	70,083	0,1	h7	70,083	Ral,25
2	Обтачивание получистовое	70,183	0,5	h9	70,18	Rz40
1	Обтачивание черновое	70,683	2.2	h12	70,68	Rz80
0	Заготовка	72,883	-		72	Rzl60
Для поверхности		5(□80p6)
4	Шлифование окончательное	80,044	0,06	p6	80	Ra0,8
3	Шлифование предварительное	80,104	0,1	h7	80.104	Ral,25
2	Обтачивание получистовое	80,204	0,5	h9	80,2	Rz40
1	Обтачивание черновое	80,704	2.2	h12	80,7	Rz80
0	Заготовка	82,904	-	-1,7	83	Rzl60
Для поверхности 4(D90hl4(-o,8?)).
1	Обтачивание черновое	90	2.2	h14	90	Rz80
0	Заготовка	92.2	-		9.1	Rzl60

 

Выполним проверку, исходя из условия, что расчетный минимальный  диаметр заготовки, должен быть меньше фактического минимального диаметра заготовки.

< ;

=91,8-1,7=90,1 мм;

=95-1,7=93,3 мм.

 

Проверка выполняется (90,1 <93,3). Расчетный размер находится  в теле заготовки. Выбираем заготовку d = 95

 

 

 

 

7. Составление плана токарной и шлифовальной обработок детали.

             Характеристика токарного станка.

Расчет выполним, исходя из характеристик станка 16К20[7]:

1.Мощность электродвигателя главного движения вращения шпинделя - 10 кВт.

2. Максимальный диаметр заготовки - до 400 мм.

3. Максимальная длина заготовки - 1400 мм.

4.КПД привода ƞ=0,75

5. Мощность вращения шпинделя  N_шп = 7,5 кВт

6.Частота вращения шпинделя - 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 56; 63; 80; 100; 125;160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 860; 1000; 1250; 1600 об/мин.

7. Продольная подача суппорта резца S_продол - 0,05; 0,06; 0,075; 0,09; 0,1;

0.125. 0,15; 0,175; 0,2; 0,25; 0,3; 0,35; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 1; 1,2; 1,4; 1,6; 2,2;

2,8мм/об.

8.Поперечная подача S_попер = 0,5 S_продол

             Характеристика шлифовального станка.

             Выбираем круглошлифовальный станок ЗБ151 [7]:

1. Мощность привода 7 кВт.

2. Наибольший диаметр и длина шлифуемой поверхности 180х630(800)мм.

3. Частота вращения 63 - 400 об/мин.

4. Скорость продольного перемещения рабочего стола 0,1 -0, 6 м/мин.

5. Поперечная подача 0,0025 - 0,05 мм/об с шагом 0,0025 мм/об.

6. Непрерывная подача при врезном шлифовании 0,1-2 мм/мин.

Расчёт глубины резания  при черновой токарной обработке.

              Глубину резания для технологического перехода рассчитываем по формуле:

 

и сравниваем полученное значение с предельно допустимым для данного                  диаметра:

              если t≤ [t]_d обработка осуществляется за один переход,

              если t ≥[t]_d обработка осуществляется за несколько технологических

              переходов.

        В соответствии с рекомендациями [2] назначаем [t]_d =(0,05/0.1)*d в зависимости от значения коэффициента жесткости К_ж.

        Принимаем [t]_d =0,1*d f так как К_ж=6,08 < 9;

t≤ [t]_d- условие выполнения обработки по диаметрам.

 

; [t]_d=0.1*d;  t- глубина резания.

 

  - число рабочих ходов.

          Для рассматриваемого технологического перехода будем назначать подачу инструмента, исходя из условия не превышения допустимой мощности резания [N] = 7,5 кВт.

а) для установа В;