Расчет устройства для наплавки валов (стр. 7 из 14)
х=0,18; y=0,27.
Рассчитываем оперативное время:
,(3.15) 
,(3.16)где L – расчетная длина обработки в направлении подачи, мм;
i – число проходов.
,(3.17)где l – длина обрабатываемой поверхности;
l1 – длина врезания инструмента, мм;
, т.к. φ=450, то l1=t;l2 – длина перебега инструмента, мм;
l2=(2÷5)мм;
l3 – длина проходов при взятии пробных стружек, мм;
l3=6 мм.
Вспомогательное время Твсп на установку и снятие детали со станка, пуск и остановку станка, подвод и отвод режущего инструмента, измерение размеров и т.п. выбираем из табл. 5.10.
Твсп=0,54мин
Выбор режимов резания при шлифовании.
Глубина шлифования t=0,015 мм.
Число проходов:
,(3.18)где Z – припуск на шлифование.
Продольная подача S, мм/об:
,(3.19)где SД – продольная подача в долях ширины круга на один оборот детали;
ВК – ширина шлифованного круга, мм. ВК =20мм.
При круглом шлифовании S зависит от вида шлифования:
,(3.20) 
Окружная скорость детали UД=2¸5 м/мин:
Частота вращения детали:
,(3.21)где D – диаметр детали.
Скорость продольного перемещения стола Vст,
,(3.22) 
Основное время при шлифовании:
,(3.23)где L – длина шлифуемой детали, мм;
К – коэффициент.
; 
мин.Результаты расчетов сводим в таблицу 3.1.
| Операции | Техноло-гические пере-ходы | Параметры обрабатываемых поверхностей | Подача, мм/об | Скорость резания и число оборотов шпинделя | Основное время, мин | Вспомогательное время, мин | Оперативное время, мин | Время обслуживания рабочего места, мин | Время на отдых, мин | Штучное время, мин | |||||||||
| D, B мм | l мм | t мм | Расчетная | Фактическая | Расчетная | Фактическая | Перехода Т1 | Операции T0 | Установка и снятие детали | Управление станком | Измерения детали | ||||||||
| V | n | V | n | ||||||||||||||||
| 1 | 2 | 5 | 6 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| 005 наплаврчная | наплавить поверх-ность | 40 | 150 | 1,21 | 2,16 | 2,16 | 82,60 | 9,53 | 83 | 10 | 0,32 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 9,00 | 9,00 | 0,43 | 22,75 |
| 010 токарная | точить повер-хность | 40 | 150 | 1,2 | 0,40 | 0,40 | 34,30 | 242 | 34 | 240 | 0,12 | 0,26 | 0,20 | 0,17 | 0,17 | 0,92 | 0,50 | 0,04 | 2,38 |
| 015 шлифовальная | 40 | 150 | 0,015 | 5 | 5 | 100 | 5 | 100 | 5 | 0,01 | 0,07 | 0,30 | 0,15 | 0,15 | 0,17 | 0,35 | 0,10 | 1,30 | |
Выводы
В данном разделе дипломного проекта была проделана следующая работа:
1. Принят способ восстановления вала – в среде углекислого газа.
2. Разработан технологический процесс восстановления вала (смотри табл. 3.1.).
Для реализации технологического процесса требуется разработать устройство для наплавки валов.
4. Разработка устройства для наплавки валов
4.1 Анализ устройств для наплавки валов
Для наплавки валов промышленностью выпускается большое количество разнообразного оборудования, а именно для наплавки под слоем флюса, вибродуговой наплавке, в среде защитных газов (марок ОКС-5611, ОКС-5594 и т.п.).
Наплавочная установка включает в себя вращатель (токарный станок), обеспечивающий закрепление и вращение деталей и перемещение наплавочной головки относительно ее. Наплавочная головка состоит из механизма подачи проволоки, изменяющего ступенчато или плавно скорости подачи электрода, мундштука для подвода проволоки к детали.
Специальные наплавочные станки, создаются в институте электросварки им Е.О. Патона , используемые для наплавки детали типа "вал" (опорные катки, оси, различные валы), плоские поверхности шлицы валов, а также детали сложного профиля (зубья ведущих звездочек и т.п.).
Проведение патентного поиска по проектируемой конструкции
Целью патентного поиска является изучение технической литературы, проработка и определение авторских свидетельств, рефератных материалов, получение аналогичных материалов по исследуемой теме. Применительно к нашему исследованию была проработана литература, авторские свидетельства.
Результаты патентного поиска представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1. Проведение патентного поиска по проектируемой конструкции
| Предмет поиска (объект, его составные части) | Страна выдачи и номер охранного документа, классификация и индекс | Сущность заявленного технического решения и цели его создания (по описанию изобретения или опубликованной заявки) | |
| 1 | 2 | 3 | |
| Устройство для наплавки поверхностей | СССР авт.свид. №1581502 В 23 К 9/0 | Изобретение относится к восстановлению под номинальный размер изношенных отверстий в корпусных деталях с применением наплавки. Целью изобретения является повышение надежности конструкции, снижение ее габаритов и массы, а также расширение технологических возможностей. Устройство для наплавки внутренних поверхностей отверстий, содержащее корпус с вращающейся в нем посредством подшипников качения полой обоймой, гибкий направляющий канал с наружной винтовой резьбой и изогнутым мундштуком для подачи защитного газа и сварочной проволоки в зону наплавки, размещаемый в полой обойме соосно с ней с возможностью вращения и продольного осевого перемещения, а также механизм продольного перемещения направляющего канала типа винт – гайка. | |
| 2.Установка для наплавки | СССР авт.свид. №1593819 В 23 К 9/04 | Изобретение относится к сварочной и наплавочной технике и может быть использовано для наплавки поверхностей катания крестовин железнодорожных стрелочных переводов при их восстановлении. Цель изобретения - расширение технологических возможностей, упрощение конструкции и снижение ее материалоемкости. | |
4.2 Состав и принцип действия устройства для наплавки
За прототип разрабатываемого устройства возьмем авт.свид. №1593819 В 23 К 9/04
Рисунок 4.1. Устройство для наплавки.Устройство работает следующим образом.
Необходимая для наплавки деталь устанавливается в шпиндель 1 и поджимается конусом упорным 3. В вилку 2 устанавливается держак от полуавтоматической или автоматической сварки. Затем выбрав необходимую частоту вращения двигателя 22 с помощью частотного преобразователя начинаем процесс наплавки.
В случае если частотным преобразователем не удается выставить нужный режим наплавки (частота вращения наплавляемого вала, скорость перемещения вилки относительно наплавляемого вала), то добиваемся этого подбором шестерен 9 и 1.
4.3 Расчет деталей устройства на прочность
Определяем потребную мощность электродвигателя по формуле [15]:
(4.1)где Nвв – мощность на выходном валу электродвигателя, Вт;
h - общий КПД.
Общий КПД определяем по формуле [5]:
(4.2)где hрп – КПД ременной передачи, принимаем hрп=0,8;
hп – КПД одной пары подшипников, принимаем hп=0,98;
т – число подшипников, т=2;