Методика конструирования узлов и деталей винтового подъемника (стр. 5 из 8)

Для выбора минимальных размеров заготовки необходимо рассчитывать величину припуска на первую и последующую операции. Минимальный припуск рассчитываем по формуле:[9; с 175]:

2Zimin = 2[(Rz+h)i-1+Dåi-1+åi], (8.1)

где Rzi-1-высота неровностей профиля на предшествующем периоде hi-1-глубина дефективного слоя на предшествующем переходе.

Dåi-1 - сумарное отклонение расположения поверхности

åi - погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.

Сумарное отклонение расположение отклонение расположение Då расчитываем по формуле [9;с 177].

Då=DK×

, (8.2)

где DK - отклонение оси детали от прямолинейности (кривизны) Мкм/мм;

-длина детали, мм величины параметров Rz , h

Då, DK приведины в таблице 1,4 [9,ст180]

Då= 2х70 =140

2 Zi min= 2(125+150+140)=830Мкм

Таким образом ,минимальный припуск для чернового точения составил 2Zi min= 830 Мкм.

Чистое обтачивание:

2 Zi min= 2[(Rzi min+hi min)+Då;]

гдеåi =Ky×Dåi-1 (Ky =0,06 [7,c190]);

Dåi =0,06×140 =9,8Мкм

Rz i и hi - приведены в таблице 5[9;с18].

Черновое шлифование:

Rzi и hi - приведены в таблице 5[9;с181].

2Zi min = 2(Rz+h)

2Zi min = 2(30+30) =120Мкм

Шлифование чистовое:

Rzi и hi -приведены в таблице 5[9с 181].

2Zi min = 2(10+20)=60Мкм

Шлифование тонкое:

Rzi и hi - приведены в таблице 5[9;181].

2Zi min = 2(6,3+12)=36,6Мкм

Расчетный наименьший размер для каждого перехода определяем с наименьшего предельного размера по чертежу путем прибавления к чертежу этому размеру расчетного припуска.

Наименьший предельный размер винта:

10-0,05=9,985 мм.

Шлифование черновое:

9,985+0,060=10,045мм.

Чистовое точение:

10,045+0,120=10,165мм.

Черновое точение:

10,165+0,282=10,447мм.

Прокат:

10,447+1,150=11,597мм/

Допуск Т на каждой операции определяем начиная с допуска на наименьший предельный размер детали. В соответствии с данными таблицы 5[9,с181] и таблицы 32 [9,с192] находящим допуск Т.

Допуск на прокат по таблице 62 [9;c.169] Т = 800 Мкм.

Величины допусков приведены в таблице 8.2.

Затем определяем предельные размеры. Наименьший размер по переходам получаем, округляем расчетные размеры, с каким дан допуск на размер для каждого перехода.

Наибольший размер получаем путем прибавления допуска к наибольшему размеру. Принятые размеры приведены в таблице 8.2. Затем определяем предельные значения припусков Zmax и Zmin, как разницу предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

Например минимальный припуск для:

- чернового точения:

2Zmin = 11,597 – 10,447 = 1150 Мкм;

- чистового точения:

2Zmin = 10,447 – 10,165 = 182 Мкм;

- чернового шлифования:

2Zmin = 10,165 – 10,045 = 120 Мкм;

- чистового шлифования:

2Zmin = 10,4045 – 9,85 = 60 Мкм.

Максимальный припуск для:

- чернового точения:

2Zmax = 12,79 – 10,59 = 2200 Мкм;

- чистового точения:

2Zmax = 10,59 – 10,23 = 360 Мкм;

- чернового шлифования:

2Zmax = 10,23 – 10,07 = 160 Мкм;

- чистового шлифования:

2Zmax = 10,07 – 10,00 = 70 Мкм.

Величины предельных припусков заносим в таблицу 8.2.

Достоверность расчетов определяем по формуле [7;c.193].

Td3 – Tdд = 2Z0max – 2Z0min, (8.3)

где Td3 - допуск на изготовление заготовки, Мкм;

Tdд - допуск на изготовление детали Мкм;

2Z0max – сумма максимальных припусков по переходам Мкм.

Tdз – Tdд = 800 – 15 = 785Мкм;

2Z0max – 2Z0min = 2720 – 1935 = 785 Мкм.

Проверочный расчет показал, что расчеты проведены правильно.

Таблица 8.2 Карта расчета припусков на обработку и предельных

размеров по межтехнологическим переходам

Элементарная пов-ть детали и технологический маршрут обработки	Элементы припуска				Расчетный припуск 2Zmin, мкм	Расчетный максимальный размер,мм	Допуск на изготовление Td, мкм	Принятые размеры по переходам, мм		Полученные предельные припуски, мкм
	Rz	h	D	e				dmax	dmin	2Zmax	2Zmin
Прокат	125	150	300	-	-	11,597	800	12,43	11,62	-	-
Точение черновое	63	60	18	-	1150	10,447	150	10,59	10,45	2200	1150
Точение чистовое	30	30	-	-	282	10,165	58	10,23	10,16	360	282
Шлифование черновое	10	20	-	-	120	10,045	22	10,02	10,05	160	120
Шлифование чистовое	6,3	12	-	-	60	9,985	15	10	9,985	70	60

Расчеты режимов резания

Режимы резания находятся в зависимости от типа и конструкции инструмента, по геометрии режущей части, качества заточки правильности установки и закрепления инструмента на станке, от типа оборудования на станках, системы СПИД.

При окончательном назначении режимов резания учитывают материал и состояние заготовки.

Изготавливаем винт на 1Е61. применяемый станок позволяет выполнять все токарные операции (см. маршрутную технологию). Мощность двигателя

Nдв = 10 кВт.

Коэффициент полезного действия h = 0,75.

При черновом точении по корке при относительно равномерном сечении среза рекомендуется использовать для режущей части резца сплав пластинки (твердый) Т15К6.

Тип резца – прямой проходной упорный с углом в плане j = 900 по ГОСТ 18879-73.

Сечение держовки HxBxL = 25х16х40 мм,

= 15, R = 1 мм.

Форма передней поверхности - радиусная с фаской. Передней угол g = 150, задний угол a = 120, R = 4 мм, В = 2 мм, S = - 50, j = 900, f = 0,3 мм, gи = -50.

Рисунок 8.2

Рисунок 8.3

Глубина резания

При точении глубину резания определяют по формуле:

t =

(8.4)

где D – диаметр заготовки;

d – диаметр детали.

t =

= 0,25 мм.

Подачу при черновом точении выбираем в зависимости от требуемых параметров шероховатости обрабатываемой поверхности и радиуса при вершине резца. Согласно данным таблицы 2 [9; c.418] принимаем:

S = 1,3 мм/об.

Скорость резания, допускаемую режущими свойствами инструмента, при наружном точении рассчитывают по формуле:

V =

(8.5)

где Т – стойкость инструмента;

t – глубина резания, мм;

S – подача мм/об;

m, x, y – показатели степени;

Cv, Kv – коэффициенты учитывающие условия работы.

Так как обрабатываемая сталь с пределом прочности sВ = 400 МПа при наружном точении проходным резцом и материал режущей части Т15КВ принимаем:

x = 0,15 y = 0,35 m = 0,2 Cv = 350 (таблица 8 [9;c.422]).

Коэффициент Кv определяется по формуле:

Кv = Кm· Кn· Кu· Кj · Кr,

где Кm, Кu – коэффициенты учитывающие физико – механические свойства материала;

Кj , Кr - коэффициенты учитывающие угол в плане и радиус при вершине.

Значения коэффициентов приводятся в таблицах 16 – 18 [9;c.426].

Так как угол в плане 900, то Кj = 0,7; Кu = 1; Кn = 0,9; т.к. состояние поверхности прокат с коркой.

Кm = Cm

,

где Cm – коэффициент обрабатывемости.

Так как обрабатывем сталь с пределом прочности sВ = 400 МПа принимаем Cm = 1, n = 1 (таблица 10 [9;c.424]).

Стойкость инструмента Т = 60 мин [9;c.424].

Тогда :

Кm = 1

= 1,88;

Кv = 1,88· 0,9· 1· 0,7 = 1,18;

V =

= 278 м/мин.

Силу резания находим по формуле:

Pz = 10Cp×tx×Sy×Vn×Кp, (8.6)

где Cp Кp – коэффициенты учитывающие условия обработки, свойства материала заготовки и инструмента;

t, S, V – глубина, подача и скорость резания;

x, y, n – показатели степени;

Кp, - коэффициент учитывающий физико – механические свойства заготовки, определяемый по формуле:

Кp = Кm· Кj· Кj· Кg · Кr, (8.7)

где Кj, Кj, Кg , Кr – коэффициенты учитывающие геометрию инструмента.

Так как главный угол в плане j = 90о, и материал режущей части инструмента твердый сплав к j = 890, передний угол j = 15о, kj = 0,75.

Т.к. угол наклона главного лезвия g = - 5о, то Кg = 1.

Значения коэффициентов приведены в таблице 23 [9;c.275]:

Кp = 1· 0,75 · 0,89 · 1 · 1 = 0,67.

Постоянная Ср и показатели степени x, y, n для заданных условий обработки приведены в таблице 22 {9;c.273]:

Ср = 300; x = 1; y = 0,75; n = 0,15;

Pz = 10·300×11×0,430,75×100,5-0,15×0,67 = 796,34.

Определим необходимую мощность резания:

N =

= 3,7 кВт.

Для осуществления процесса резания необходимо обязательное соблюдений условий:

Np £ Nст×h;

3,7 £ 10 · 0,75 = 7,5.

Условие соблюдается, следовательно процесс обработки заданного материала (при всех выбранных режимах резания ) реален.

Основное время рассчитывается по формуле:

Т0 =

, (7.9)

где L – путь инструмента, мм;

i – число проходов;

S – подача, мм/об;

n – частота вращения шпинделя, об/мин.

Т0 =

= 0,2 мин.

Наладка станка

Наладка станка заключается в установке инструментов и деталей, их закреплении, настройке инструмента резания, подаче, скорости резания.

Настройка на глубину резания осуществляется методом пробных стружек.

Величина подачи и частота вращения настраивается путем переключения поворота управления.

Режимы резания для остальных операций и переходов приведены в операционных картах.