Фрезеровать лыски что это

Расчет режимов резания расчетно-аналитическим методом (фрезерование лыски концевой фрезой, сверление отверстия Ø18 и подрезка торца Ø575/Ø70)

Страницы работы

Содержание работы

16 Расчеты режимов резания

В этом разделе в соответствии с заданием проектирования произвожу расчет режимов резания расчетно-аналитическим методом на три перехода подробно, а на остальные составляю таблицы.

Подробно расчитываю переходы операции 175 Сверлильной ЧПУ:

§ фрезерование лыски концевой фрезой.

§ сверление отверстия Ø18.

Операции 010 Токарно-карусельная (обдирка)

§ подрезка торца ø575/ø70.

Расчеты веду по [11]

Фрезерование лыски концевой фрезой.

Исходные данные: необходимо фрезеровать лыску концевой фрезой на расстоянии 3. 3,5мм от поверхности периферии детали, ширина фрезеруемой поверхности 37мм. Припуск на обработку 3-3,5 мм. Материал детали сталь 09Г2С ГОСТ 5520-79 с пределом прочности бв=440Мпа. Заготовка, предварительно обточенная поковка, обработка черновая однократная фрезой из быстрорежущей стали, охлажденной эмульсией.

1.Ранее выбран вертикально-сверлильный станок с ЧПУ модели 2554Ф2:

Наибольший диаметр обрабатываемого отверстия-50мм.

Размеры стола 2000×1000 мм.

Мощность станка Nэл.=5,5кВт

Число оборотов шпинделя в минуту 18,30,36424852,60,84,102,160,200,250,315,400,500,630,800,1250,1400,1600,1680, 1740,1840,1900,2000.

Пределы подач (регулирование бесступенчатое) по осям Х и Y: 1-4000мм/мин; по оси Z 1-2000мм/мин.

Максимальная сила, допускаемая механизмом подачи P_мп=1500Н.

(Данные см. раздел 10″Выбор оборудования»)

2. Назначаю глубину резания. Поскольку фрезерование черновое и однократное, то весь припуск предлагаю снимать за один проход, то есть t=3,5мм.

3. Фрезу беру концевую, диаметр выбираю (в зависимости от ширины и глубины фрезерования) DШ=56мм [11, прил. 23, стр. 150] Фреза из быстро режущей стали Р6М5, цельная, число зубьев z=4 (ГОСТ 17026-71),

присоединительная часть-конус Морзе 5. Фреза показана на рисунке 16.1_(а)

Геометрические параметры режущей части для обработки данной стали: λ=40º [11, приложение 24],γ=20˚ [11, приложение 25],α_n=12˚,α₁=8° [11,приложение26]. Геометрические параметры фрезы показаны на рисунке 16.1_(б)

По табл.35 для D_фр=60мм и t=3,5; S_Z=016 мм/зуб.

5.Назначаю период стойкости фрезы по табл.40. Для D_фр=60мм и концевых фрез Т=180мин.

6.Определяю скорость резания по формуле:

T m t x Sz y B u Z P

По табл.39 для концевых фрез цельных

K_mv-коэффициент,учитывающий качество материала

По [табл.1 стр.261] для стали

K_mv=Kr· (16.2)

По [табл.2 стр.262] для обработки стали с σ_в 0,45 ·1·0,61·1

180 0,33 ·3,5 0,5 ·0,16 0,5 ·37 0,1 ·4 0,1

Расчетная частота вращения шпинделя

Корректирую n_p по станку и получаю n_д=160 об/мин. Тогда

действительная скорость резания

π·D_ф·n_д 3,14·56·160

7. Расчитываю минутную подачу:

По 9, табл. 41 стр.291 для обработки конструкционной стали концевой фрезой из быстрорежущей стали

C_p = 68,2; x= 0,86; y=0,72; n=1,0; q=0,86; w=0

По табл. 9 для обработки стали конструкционной с σ_в= 600Mпа, быстрорежущей фрезой: K_mp= п=0.3 (16.7)

Kmp==0,8

10·68,2·3,5 0,86 ·0,16 0,72 ·37 1,0 ·4

9. Проверяю достаточность мощности привода станка:

Сверление отверстия Ø18.

Исходные данные: Просверлить сквозное отверстие D=18мм на глубину37мм.

Материал заготовки Сталь 09Г2С ГОСТ 5520-79(σ_в=440Мпа)

Заготовка–поковка, предварительно обработанная.

1. Для обработки применяется вертикально-сверлильный станок с ЧПУ модели 2554Ф2 (Необходимые данные приведены выше)

2. Выбираю сверло спиральное Ø18мм с режущей частью из быстрорежущей стали Р6М5 и номинальным коническим хвостиком (Конус Морзе 3 ГОСТ 10903-77)

Источник

Экспериментальные исследования точности обработки валов при базировании в призмах

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ ВАЛОВ ПРИ БАЗИРОВАНИИ В ПРИЗМАХ

Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», г. Харьков;

*Сумский государственный университет, г. Сумы;

**Национальный научный центр «Институт метрологии», г. Харьков

В зависимости от объема выпуска продукции и других производственных условий для базирования и закрепления заготовок на станках разработаны различные системы станочных приспособлений, создаваемых на основе единых правил с целью обеспечения единства их исполнения и использования в определенных организационных условиях технологических систем изготовления различных изделий.

В условиях единичного и мелкосерийного производства эффективными являются универсальные безналадочные приспособления. В серийном производстве целесообразно использовать универсальные и специализированные наладочные приспособления, состоящие из базовой части и сменной наладки. К разборным приспособлениям многократного применения относятся универсально-сборные и сборно-разборные приспособления, а также общемашиностроительный комплекс универсально-сборной и переналаживаемой оснастки.

В работе [1] описана технологическая оснастка, основанная на унификации координатно-базирующих элементов и предназначенная для базирования и закрепления различных заготовок при обработке на сверлильно-фрезерно-расточных станках.

Двухсторонний угольник представляет собой стойку, поэтому в отличие от куба рабочими поверхностями для установки сменных элементов являются не четыре, а две стороны. Это позволяет обрабатывать не только плоскостные, но и корпусные заготовки. Односторонний угольник состоит из вертикальной и горизонтальной плит, соединенных между собой ребрами жесткости.

К сменным элементам относятся сменные плиты нескольких типоразмеров, которые могут устанавливаться как непосредственно на рабочий стол, так и на любые базовые элементы.

Установочно-зажимные элементы предназначены для закрепления обрабатываемых заготовок на плитах. Как показало внедрение этой оснастки затраты времени и средств на технологическую подготовку производства сокращаются.

Развивая идею унификации технологической оснастки и создания более совершенной системы станочных приспособлений нами предложена система универсально-сборных переналаживаемых приспособлений (УСПП) [2, 3], объединяющая достоинства сборных и переналаживаемых приспособлений, суть которых состоит в том, что сборные приспособления компонуются из функциональных переналаживаемых элементов. Это позволяет существенно сократить затраты на изготовление комплекта элементов, сократив и даже расширив при этом гибкость и технологические возможности станочных приспособлений.

Разработаны и запатентованы конструкции функциональных элементов УСПП, допускающих переналадку при переходе к обработке деталей других типоразмеров [4–12].

При экспериментальных исследованиях на валах фрезеровались лыски, расположенные в различных местах вала: консольно (d = 30 мм), над опорой (d = 42 мм) и между двух опор (d = 54 мм). Фрезерование лысок выполнялось для режимов обработки, которые соответствуют черновой (глубина резания t = 4 мм) и получистовой обработке (t = 1 мм). Таким образом, при обработке лысок необходимо получить размеры по квалитету ІТ11: при глубине резания t = 1 мм – 29(-0,13),
41(-0,16), 53(-0,19) соответственно, а при глубине резания
t = 4 мм – 26(-0,13), 38(-0,16) и 50(-0,16) соответственно.

На рис. 2 приведены фотографии процесса фрезерования лыски на горизонтально-фрезерном станке мод. 6Р82Г и вертикально-фрезерном станке с ЧПУ мод. 6Р13Ф3 при установке заготовок на переналаживаемой призме.

Для сравнения выполнены аналогичные исследования при установке валов на стандартных жестких опорных призмах.

Установлено, что в результате упругих деформаций технологической системы имеют место погрешности размеров, которые отличаются по величине в зависимости от условий обработки. При глубине резания t = 1 мм (получистовая обработка) погрешности размеров обрабатываемых поверхностей при установке заготовок на призмах обоих типов одинаковы и не превышают 0,01 мм.

При увеличении глубины резания цилиндрической фрезой до t = 4 мм (черновое фрезерование) погрешности размеров обработки находятся в пределах 0,01–0,02 мм и 0,02–0,03 мм при установке заготовки на стандартную жесткую опорную призму и предложенную переналаживаемую призму соответственно в зависимости от места обработки лыски на валу. Погрешности обработки концевой фрезой практически не изменяются в зависимости от конструкций базирующих модулей и не превышают 0,01 мм. Для размеров в диапазоне диаметров 18–30 мм допуск на выполняемый размер Td = 0,13 мм, для размеров 30–50 мм – Td = 0,16 мм, для размеров 50–80 мм – 0,19 мм.

Таким образом, значительное расширение технологических возможностей предложенной переналаживаемой призмы и гибкости соответствующих установочно-зажимных приспособлений не связано с существенным ухудшением их точностных показателей, которые полностью удовлетворяют производственным условиям.

Рисунок 1 – Опытный образец переналаживаемой призмы

Рисунок 2 – Фрезерование лыски на горизонтально-фрезерном станке

мод. 6Р82Г (а) и вертикально-фрезерном станке с ЧПУ мод. 6Р13Ф3 (б)

при установке заготовок на переналаживаемой призме

В результате экспериментальных исследований на примере обработки валов доказана целесообразность применения системы УСПП для обработки деталей на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ в условиях многономенклатурного производства.

Экспериментально подтверждена достаточно высокая точность обработки ступенчатых валов с установкой их в предложенной переналаживаемой призме при получистовом и черновом фрезеровании концевыми фрезами, а также при получистовой обработке цилиндрическими фрезами, так как величины погрешностей обработки одинаковы по сравнению с установкой заготовок на стандартные жесткие опорные призмы.

SUMMARY

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Мовшович А. Я. Новая унифицированная система технологической оснастки для механообработки / А. Я. Мовшович, А. В. Ряховский, А. С. Кобзев // Технологии XXI века: сб. научных статей по матер. 13-й Междунар. научно-метод. конф. – Сумы : СНАУ, 2006. – С. 40–44.

2. Е. Универсально-сборные переналаживаемые приспособления / В. Е. Карпусь, В. А. Иванов // Вестник машиностроения. – 2008. – №11. – С. 46–50.

3. Karpus’ V. E. Universal-composite adjustable machine-tool attachments / V. E. Karpus’, V. A. Ivanov // Russian Engineering Research. – 2008. – Vol. 28, No. 11. – P. 1077–1083.

4. Пат. на корисну модель № 27551 Україна, МПК (2006) В23В 39/00; В23Q 3/06. Губки верстатних лещат / Є., Іванов В. О.; заявник та власник патента Нац. техн. ун-т “ХПІ”. – № u 2; заявл. 21.05.07; опуб. 12.11.07, Бюл. № 18.

5. Пат. на корисну модель № 29823 Україна, МПК (2006) В23В 39/00. Призма регульована / Карпусь В. Є., Іванов В. О.; заявник та власник патента Нац. техн. ун-т “ХПІ”. – № u 2007 11451; заявл. 15.10.07; опубл. 25.01.08, Бюл. № 2.

6. Пат. на корисну модель № 29824 Україна, МПК (2006) В23В 39/00. Упор регульований / Карпусь В. Є., Іванов В. О.; заявник та власник патента Нац. техн. ун-т “ХПІ”. – № u 2007 11452; заявл. 15.10.07; опубл. 25.01.08, Бюл. № 2.

7. Пат. на корисну модель № 30999 Україна, МПК (2006) В23Q 3/06. Оправка розтискна / Карпусь В. Є., Іванов В. О.; заявник та власник патента Нац. техн. ун-т “ХПІ”. – № u 2007 11359; заявл. 15.10.07; опубл. 25.03.08, Бюл. № 6.

8. Пат. на корисну модель № 31000 Україна, МПК (2006) В23В 39/00. Опора регульована / Карпусь В. Є., Іванов В. О.; заявник та власник патента Нац. техн. ун-т “ХПІ”. – № u 2007 11360; заявл. 15.10.07; опубл. 25.03.08, Бюл. № 6.

10. Пат. на корисну модель № 31469 Україна, МПК (2006) В23В 39/00. Базуючий вузол / Карпусь В. Є., Іванов В. О.; заявник та власник патента Нац. техн. ун-т “ХПІ”. – № u 2; заявл. 07.12.07; опубл. 10.04.08, Бюл. № 7.

11. Пат. на корисну модель № 34438 Україна, МПК (2006) В23В 39/00, В23Q 3/06. Змінна плита / Карпусь В. Є., Іванов В. О.; заявник та власник патента Нац. техн. ун-т “ХПІ”.– № u 2008 03381; заявл. 17.03.08; опубл. 11.08.08, Бюл. № 15.

12. Пат. на корисну модель № 38073 Україна, МПК (2006) В23Q 3/00. Затискний модуль / Карпусь В. Є., Іванов В. О.; заявник та власник патента Нац. техн. ун-т “ХПІ”. – № u 2008 07518; заявл. 02.06.08; опубл. 25.12.08, Бюл. № 24.

13. Пат. на корисну модель № 31416 Україна, МПК (2006) В23В 39/00. Базуюча призма, що автоматично регулюється / Карпусь В. Є., Іванов В. О.; заявник та власник патента Нац. техн. ун-т “ХПІ”. – № u 2; заявл. 20.11.2007; опубл. 10.04.08, Бюл. № 7.

Источник

При фрезеровании шпоночных пазов, лысок, изготовления зубчатых венцов, венцов для базирования используют подшипниковые шейки, а также другие ступени валов.

В зависимости от типа производства (единичное, средне- и крупносерийное) подготовку главных технологических производят: на токарных и револьверных, на центровальных и фрезерно-центровальных станках; так как их можно встраивать в автоматическую линию.

Двусторонний фрезерно-центровальный станок 73С1 имеет две позиции для крепления заготовки, на которых производятся последовательно фрезерование и центрование.

Фрезерно-центровальные станки МР-77 и МР-78 барабанного типа одновременно фрезеруют и центруют две заготовки без съема их со станка.

В действующих автоматических линиях применяют станки А981 для фрезерования торцов и А982 для центрирования.

13. Изготовление ходовых винтов. Методы получения винтового профиля ходовых винтов.

Ответ: СЛУЖЕБНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ ХОДОВЫХ ВИНТОВ

Ходовые винты станков служат для преобразования вращательного движения в поступательное прямолинейное перемещение с помощью сопряженной с ним гайки различных деталей и узлов станка (суппортов, кареток, фартуков и др.) с заданной точностью. Их относят к нежестким валам .

Способы нарезки резьбы:

фрезерованием, вихревым методом или резцом на токарно-винторезном станке.

Первые два метода более производительны, но применяются как черновые.

Обработка ведется на токарных и резьбонарезных станках различными прорезными и профильными резцами. Существуют два способа установки плоскости профиля резца относительно оси нарезаемого ходового винта.

Схемы установки резцов при нарезании резьбы

1-й) плоскость профиля резца совмещают с плоскостью оси ходового винта; все режущие кромки резца являются прямолинейными.

Легче выполнять заточку по профилю и при обработке обеспечивать геометрически правильный профиль резьбы.

Но при большом угле подъема винтовой линии нарезаемых винтов у одной кромки резца образуется тупой угол резания, вследствие чего она скоблит, а не режет металл, у другой же кромки образуется острый угол, что ослабляет режущую кромку.

Также возникает опасность врезания резца в металл под влиянием сил, возникающих вследствие трения одной из граней резца о стенку канавки.

Применяют для чистового нарезания ходовых винтов с небольшим углом подъема резьб.

2-й) установка плоскости профиля резца под углом относительно оси ходового винта;

в этом случае, углы резания у обеих режущих кромок резца одинаковы и составляющая силы резания направлена перпендикулярно к плоскости профиля резца.

Но для прямобочных профилей резьбы правильной геометрической формы, все три кромки резца необходимо делать криволинейными, что значительно усложняет и удорожает изготовление и заточку.

Применяют для черновой обработки.

Чистовое нарезание ходовых винтов с большим углом подъема резьбы выполняют тремя отдельными резцами, причем их режущие кромки делают прямолинейными и плоскость профиля резца устанавливают в плоскости, проходящие через ось ходового винта.

Достигаемая точность – 4 кл.;

Режимы: V=40-50 м/мин, S=0,4-0,6 мм/зуб.(Р6М5)

Дисковую фрезу устанавливают так же, как резец по второму способу, т. е. так, что ось ее вращения располагают на высоте центров перпендикулярно к средней винтовой линии резьбы винта.

Такая установка фрезы приводит к искажению профиля нарезаемой резьбы, поэтому его обычно исправляют на последующих операциях калибровкой резцами.

Другим недостатком фрезерования резьбы является неравномерность резания, что повышает шероховатость обрабатываемой поверхности и ускоряет затупление фрезы.

Вихревое нарезание резьб

при вращении обрабатываемой заготовки и одновременном параллельном движении резцовой головки вдоль ее оси с определенным шагом за один оборот заготовки осуществляется результирующее движение по винтовой линии.

Ось резцовой головки смещена параллельно оси обрабатываемой заготовки на величину е, поэтому процесс нарезания получается прерывистым.

Схема вихревого нарезания наружной резьбы

Режущие кромки каждого резца находятся в контакте с обрабатываемой поверхностью заготовки только на некоторой части окружности. По остальной, большей части окружности резцы проходят по воздуху и охлаждаются, что повышает их стойкость (нарезание происходит при обильном охлаждении).

Вихревое нарезание выполняют как на специальных станках, так и на обычных токарных, если оснастить их специальными резцовыми головками с отдельным приводом.

Вершины резцов устанавливают в инструментальной головке по окружности диаметром Dp, большим в 1,2-1,3 раза, чем диаметр нарезаемой резьбы.

Для стали А40Г резцами, оснащенными пластинками из твердого сплава, нарезают со скоростью резания 250-300 м/мин (при стойкости 60 мин). Подача 0,2-0,5 мм/об, резца.

Нагрев ходового винта длиной 300 мм выше 40-50 °С вызывает удлинение его на 0,01 мм.

Вихревое нарезание резцами с пластинами из твердого сплава с применением охлаждения более производительно, дает малую шероховатость поверхности и снижает деформации резьбы.

Уменьшить шероховатость и повысить точность резьбы можно увеличением числа резцов в инструментальной головке и специальным распределением между ними элементов обработки резьбы. Инструментальные головки с тангенциальным расположением резцов при вихревом нарезании еще более эффективны.

Применяют для винтов 3-го и 4-го классов точности или как предварительная операция для 2,1 и 0 классов.

Отделочную обработку резьбы производят на прецизионных токарно-винторезных станках 1622В резцами Т15К6 с доведенными гранями.

Ходовые винты повышенной точности обрабатывать сложнее.

Для них в зависимости от класса точности предусматривают однократную или многократную термическую обработку, для снятия внутренних напряжений. А так как после этого происходит перераспределение внутренних напряжений и ходовой винт деформируется, проверяют зацентрованные отверстия и дополнительно обрабатывают их шлифованием.

Хранение и межоперационное транспортирование разрешается только в вертикальном положении, а отделочные операции проводят в термоконстантных помещениях.

Для устранения и уменьшения погрешностей, возникающих в процессе чистовой и отделочной обработки резьбы, ее нарезают на прецизионных или на специальных станках с применением коррекционных устройств.

14. Конструкторско-технологические признаки и нормы точности корпусных деталей.

Ответ: Корпусные детали относят к базовым, так как на них устанавливают различные детали и сборочные единицы.

Корпусные детали должны иметь требуемую точность, обладать необходимой жесткостью и виброустойчивостью.

Конструктивное исполнение корпусных деталей, материал и необходимые параметры точности определяют, исходя из служебного назначения деталей, требований к работе механизмов и условий их эксплуатации. При этом учитывают также технологические факторы, связанные с возможностью получения требуемой конфигурации заготовки, возможностями обработки резанием и удобства сборки, которую начинают с базовой корпусной детали.

В ДВС базовой корпусной деталью является блок цилиндров. В блоке цилиндров с требуемой точностью установлены: коленчатый вал, шатунно-поршневая группа, головка блока, масляный насос и бензонасос, картер двигателя, масляный фильтр и др.

Корпусные детали делят на группы и при изготовлении деталей каждой группы параметры точности достаточно близкие.

1.корпусные детали коробчатой формы в виде параллелепипеда, габариты которых имеют одинаковый порядок.

Например, корпуса редукторов, корпуса коробок скоростей, коробок подачи шпиндельных бабок.

Они имеют стенки, ребра и перегородки, обеспечивающие повышение их жесткости. Корпуса коробчатой формы могут быть цельные и разъемные; плоскость разъема может проходить по осям главных отверстий.

Группы корпусных деталей: а — коробчатого типа — цельные и разъемные, б — с гладкими внутренними цилиндрическими поверхностями; в — корпуса сложной пространственной геометрической формы; г — корпусные детали с направляющими поверхностями; д — детали типа кронштейнов, угольников

2.корпусные детали с гладкими внутренними цилиндрическими поверхностями, протяженность которых превышает их диаметральные размеры.

Например, блоки цилиндров, двигателей и компрессоров, корпуса различных цилиндров и золотников, пневмо- и гидроаппаратуру (рис. б), корпуса задних бабок, обеспечивающих базирование выдвижной пиноли и заднего центра.

3.корпусные детали сложной пространственной геометрической формы.

Например корпуса паровых и газовых турбин, центробежных насосов, коллекторов, тройников, вентилей, кранов (рис. в).

Сложная пространственная форма и геометрические размеры таких корпусов предназначены для формирования требуемых потоков движения газов или жидкостей.

К этой группе относят также сложные по форме корпусные детали ходовой части машин — картер заднего моста, корпус поворотного рычага и др.

4.корпусные детали с направляющими поверхностями — столы, спутники, каретки, салазки, суппорты, ползуны, планшайбы (рис. г).

5.корпусные детали типа кронштейнов, угольников, стоек плит и крышек. Эта наиболее простые по конструкции корпусные детали, которые выполняют функции дополнительных опор.

Основными базами, с помощью которых корпусные детали присоединяются к станинам, рамам или другим корпусам, в большинстве случаев являются плоские поверхности или сочетание плоской поверхности и одного или двух базовых отверстий. При этом чаще реализуются схемы базирования по трем плоскостям или по плоскости и двум отверстиям. У деталей типа столов, кареток, суппортов комплект основных базирующих поверхностей образуется сочетанием определенных поверхностей направляющих.

Вспомогательными базами корпусных деталей являются главные отверстия, по ним базируются шпиндели, валы, а также плоские поверхности и их сочетания, которые определяют положение различных присоединяемых узлов и деталей — крышек, фланцев и др.

У большинства корпусных деталей имеются также различные мелкие и резьбовые крепежные отверстия.

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И НОРМЫ ТОЧНОСТИ

К корпусным деталям предъявляют комплекс технических требований, определяемых в каждом конкретном случае исходя из служебного назначения детали. Технические требования, относящиеся к параметрам геометрической точности детали, выполняют в результате обработки резанием на различных этапах технологического процесса изготовления корпусной детали.

В зависимости от конструктивного исполнения и сложности к корпусным деталям предъявляют следующие технические требования, характеризующие различные параметры их геометрической точности.

5. Точность относительного углового положения осей отвер­стий. Отклонения от параллельности и перпендикулярности осей главных отверстий относительно плоских поверхностей составляют 0,01/200-0,15/200, предельные угловые отклонения оси одного отверстия относительно оси другого—0,005/200. 0,1/200.

7. Параметр шероховатости плоских поверхностей Rа=2,5-0,63 мкм, параметр шероховатости главных отверстий Ra=1,25-0,16 мкм, а для ответственных деталей до Ra=0,08 мкм.

Корпус механизма перемещения пиноли

Координатные системы основных и вспомогательных баз корпусных деталей:

а — механизма перемещения пиноли задней бабки; б — спутник

15. Базирование и типовой маршрут обработки корпусных деталей.

Ответ: МАРШРУТ ОБРАБОТКИ

Структура и содержание ТП обработки резанием заготовки корпусной детали зависит от ее конструктивного исполнения, геометрической формы, размеров, массы, вида заготовки, сложности предъявляемых технических требований и характера производства.

Для различных по конструкции и размерам корпусных деталей ТП обработки резанием включает следующие основные этапы:

1. черновая и чистовая обработка плоских поверхностей или плоскости и двух отверстий, используемых в дальнейшем в качестве технологических баз;

2. обработка остальных наружных поверхностей;

3. черновая и чистовая обработка главных отверстий;

4. обработка мелких и резьбовых отверстий;

5. отделочная обработка плоских поверхностей и главных отверстий;

6. контроль точности детали.

Между этапами черновой и чистовой обработки заготовки может быть естественное или искусственное старение.

ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ БАЗ

Выбор технологических баз основывается на выявлении и анализе функционального назначения поверхностей детали и установлении размерных связей между ними.

Характерным является наличие нескольких комплектов вспомогательных баз.

Анализ функционального назначения различных поверхностей детали и размерных связей между ними позволяет определить поверхности, относительно которых задано положение большинства других поверхностей, и выявить поверхности, к которым предъявляют наиболее жесткие технические требования, необходимость выполнения их во многом определяет принимаемые решения.

Следует исходить из необходимости достижения точности относительного поворота поверхностей детали, а затем точности расстояния.

Обработка большинства поверхностей на одних и тех же базах означает применение координатного метода получения точности размеров.

Этот метод имеет особо важное значение для достижения требуемой точности поворотов.

В качестве новых технологических баз выбирают поверхности, от которых непосредственно заданы требуемые размеры.

Это означает переход от координатного метода получения размеров к цепному, что позволяет уменьшить число звеньев технологических размерных цепей.

Отличительными геометрическими признаками баз, являются наибольшие габаритные размеры для поверхности установочной базы, наибольшая протяженность для поверхности направляющей базы и наименьшие габаритные размеры поверхности опорной базы.

При выборе технологических баз на первой операции нужно:

1.Установить требуемые связи, определяющие расстояния и повороты при обработке.

2.Обеспечить равномерное распределение фактического припуска при обработке.

В большинстве случаев результат выбора определенной схемы базирования детали на первой операции проявляется не в начале, а на последующих этапах технологического процесса.

Если же стоит задача обеспечения равномерного припуска при обработке определенной поверхности заготовки, то ее решение проявляется уже на первом этапе обработки этой поверхности.

16. Классификационные технологические признаки для деталей типа цилиндрических зубчатых колес. Нормы точности, материалы и исходные заготовки.

Ответ: СЛУЖЕБНЫЕ НАЗНАЧЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИОННЫЕ ПРИЗНАКИ.

Использ. во всех зуб. передачах.

Признаки для классификации:

б) кинематические для определения углов поворотов.

2.по степени точности по ГОСТ 1643-81

точность увеличивается

3.по конструктивным особенностям (форма зуба, размеры).

Зубчатые колеса различаются по габаритным размерам:

до 50 мм; 50. 200 мм; 200. 300 мм; свыше 300.

Цилиндр. зубч. колеса могут быть прямые и кривозубые.

Зубчатые колеса изготавливают, как со ступицей, так и без нее.

4.по технологическому признаку различают:

1.одновенцовые зубчатые колеса. (б/з

Могут быть типа дисков если l/d > 3,5 мм нарезают за несколько рабочих ходов.

Для колес с m >5 мм предварительное нарезание зубьев целесообразно проводить путем фрезерования дисковыми фрезами, а окончательное — строганием. Это позволяет в 1,5—2,5 раза сократить машинное время и сохранить точность зубострогальных станков.

3.Строгание двумя резцами по методу обката обеспечивает получение 7—8-й степеней точности и параметр шероховатости поверхности зубьев Ra =1,25-2,5 мкм. Прямые зубья конических колес могут быть нарезаны также строганием одним или двумя резцами по копиру на зубострогальных станках. Этот метод обработки применяют для нарезания колес большого диаметра (2000-4500 мм) с т 2,5 мм применяют черновую и чистовую обработку.

Схема нарезания круговых зубьев конических колес по методу обката резцовыми головками, расположение заготовки и схема нарезания резцовой головки (а), схема нарезания колеса — вала (б), схема нарезания плоского колеса (в)

При методе копирования заготовка колеса остается неподвижной, а резцовая головка вращается, перемещается вдоль оси и прорезает впадину зуба.

При методе обката заготовка нарезаемой шестерни 1 (рис. а) и люлька 2 с резцовой головкой 3 совершают согласованное вращение. В процессе вращения режущие кромки резцов последовательно занимают определенные положения, создавая круговые зубья воображаемого плоского колеса 4, с которым находится в зацеплении заготовка шестерни.

При черновой обработке метод копирования применяют главным образом для нарезания зубьев колеса, а метод обката—для чернового нарезания зубьев шестерни. Припуск на сторону зуба, оставляемый для чистового нарезания, составляет 0,25-0,5 мм.

По способу чистового нарезания конические передачи с криволинейным зубом разделяют на обкатные и полуобкатные.

В первом случае зубья колеса и шестерни нарезают по методу обката, при этом боковой профиль зубьев получается криволинейным.

Во втором случае колесо нарезают по методу копирования, получая прямобочный профиль зуба, а шестерню нарезают методом обката, создавая криволинейный профиль зуба.

Время чистового нарезания колеса методом копирования в 3—5 раз меньше, чем время нарезания методом обката, а качество передач практически одинаковое. В этом заключается преимущество полуобкатных передач. При чистовом зубонарезании обе стороны зубьев колеса и шестерни могут обрабатываться резцовой головкой одновременно или каждая сторона зубьев раздельно. В последнем случае для обработки каждой стороны зуба требуется раздельная наладка станка.

В крупносерийном и массовом производстве отделку конических колес выполняют по следующей технологической схеме.

После зубонарезания производят обкатку колес под нагрузкой (нагартовку), затем закалку и окончательно притирку зубьев. Обкат осуществляют на обкатных станках при беззазорном зацеплении заготовки в паре с закаленным колесом, в зону контакта подается машинное масло. Обкат обеспечивает упрочнение поверхностного слоя, уменьшение шероховатости боковых поверхностей зубьев и улучшение геометрии зацепления.

После термической обработки производят подбор пар зубчатых колес по суммарному пятну контакта и шуму, а затем притирку колес.

Конические колеса в подобранной паре притирают на притирочных станках. В процессе притирки колеса одновременно вращаются со скоростью 0,17-0,2 м/с и шестерня совершает малые относительные движения по касательной к делительному конусу ведущего колеса, а также в радиальном и осевом направлении. На притирочных станках для колес с круговым зубом помимо этих относительных перемещений ось шестерни поворачивается вокруг точки, расположенной в середине длины зуба.

Притирка уменьшает шероховатость поверхности зубьев, улучшает форму суммарного пятна контакта и геометрию зацепления. Все это способствует уменьшению уровня шума передачи на 4-6 дБ.

Отделка зубьев закаленных конических колес достигается шлифованием на специальных зубошлифовальных станках в целях увеличения точности и уменьшения шероховатости поверхности.

Шлифование колес с т R/ dlf.

Наименьший расчетный натяг при осевом нагружении силой Р и крутящим моментом М_кр соответственно

При запрессовке деталей микронеровности на сопрягаемых поверхностях обеих деталей сминаются, что вызывает уменьшение натяга и прочности.

Смятие неровностей зависит от их высоты, условий сборки, механических свойств материала и других факторов. Поэтому расчетный натяг в соединении деталей целесообразно определять с учетом смятия микронеровностей сопрягаемых поверхностей.

Коэффициент трения (сцепления) f_п зависит от давления на контактных поверхностях, материала собираемых деталей, размеров и профиля микронеровностей, наличия смазочного материала и покрытий, а также способа сборки (с помощью пресса, с нагревом или охлаждением деталей).

Коэффициент трения возрастает с увеличением шероховатости поверхностей, а также при сборке с нагревом или охлаждением деталей, по сравнению со сборкой с помощью пресса. Повысить коэффициент трения можно за счет гальванических покрытий. Мягкие покрытия (Cd, Си, Zn) и сборка с охлаждением повышает несущую способность соединений в 3-4 раза.

Уклон конуса у втулок составляет 1:30.

Недостатки — более высокие требования к точности изготовления и измерений.

Прочность соединения определяется способностью сопротивляться взаимному смещению деталей под действием внешней осевой силы Р (сдвиг) и крутящего момента М_к (проворот).

Условия прочности выражаются неравенствами

Применяемое оборудование

Соединения ударами молотка применяются для посадки небольших размеров штифтов, клиньев, шпонок, втулок, заглушек.

Вес молотков 0,25-1,25 кг. Чтобы избежать повреждения поверхностей соединяемых деталей (забоины, вмятины), применяют мягкие или протестированные молотки.

Соединения под давлением пресса применяются при запрессовке деталей типа втулок, пальцев, заглушек или пробок в отверстия охватывающих деталей или при напрессовке колец, зубчатых венцов и дисков на охватываемые детали.

Для выполнения заклепочных соединений прессы подбирают по силе клепки с учетом конструктивных факторов пресса, определяющих удобство его применения.

Для сборки малогабаритных изделий применяют стационарные прессы, для крупных — переносные установки.

Этот способ сборки чаще применяют при сборке с натягом соединений больших размеров. Масло под давлением (Рмас=до 5МПа) нагнетается в зону сопряжения и происходит упругое увеличение и уменьшение диаметров сопрягаемых деталей. Можно значительно уменьшить силу запрессовки (распрессовки), поэтому способ эффективен для установки крупных зубчатых колес, подшипников качения и тонкостенных втулок с номинальным диаметром более 100 мм.

Подача масла осуществляется через специальное отверстие в охватывающей детали.

Запас по мощности оборудования в 1,5-2 раза, чем расчетное усилие запрессовки.

22. Проектирование операций тепловой сборки с натягом типа «вал-втулка».

При сборке с тепловым воздействием необходимо рассчитать температуру, время нагрева или охлаждения и ряд других данных.

Для облегчения процесса сборки температурные деформации сопрягаемых деталей должны не только превышать максимальный натяг δ в соединении, но и создавать монтажный зазор Δο, облегчающий выполнение соединений.

Максимальный зазор Δ₀ рекомендуется выбирать равным 0,0006. 0,0007d для диаметров 30. 40 мм и 0,0007. 0,0011d для диаметров 40. 100 мм. При автоматической сборке соединений монтажный зазор Δο должен быть не менее 0,03 мм, чтобы обеспечить безотказное соединение простыми по конструкции и надежными в работе исполнительными механизмами.

Температуру нагрева или охлаждения собираемых деталей определяют по формуле

(6.16)

Δο, δ — монтажный зазор и максимальный натяг соединения соответственно, мм;

— коэффициент линейного расширения (сжатия), ;

d- диаметр соединения, мм.

Ниже приведены значения · 10 6 для различных материалов при нагреве (числитель) и охлаждении (знаменатель), :

При перемещении детали из нагревающего или охлаждающего устройства неизбежны ее охлаждение или нагрев. Приближенно можно считать, что эта температура составляет
25. 30 °С, тогда формула (6 16) принимает вид

Несмотря на бесспорные преимущества тепловых методов сборки, их технологические возможности ограничены рядом причин.

Обычно температуру t_A + t_н нагрева охватывающей детали ограничивают 350 °С, так как дальнейшее ее увеличение нецелесообразно, ибо ведет к снижению твердости, появлению окалины (оксидных пленок) При значительной разнице коэффициентов линейного расширения и нагрев в процессе сборки охватываемой детали от охватывающей может быть причиной возникновения остаточных напряжений.

Например, у валов диаметром 50 мм из стали ХВГ с содержанием аустенита от 13 до 45 %* увеличение диаметра составляет от 0,07 до 0,25 мм, что недопустимо, так как возникающее от натяга в сопряжении напряжение должно быть меньше предела текучести.

При использовании охлаждающих сред необходимо соблюдать меры предосторожности вследствие их токсичности и взрывоопасности.

Тепловая сборка не дает нужного эффекта, если диаметр соединения d ≤ 15 мм (увеличения или уменьшения размера детали недостаточно, чтобы вместо посадки с натягом получить посадку с зазором), а при 15 мм

Дата добавления: 2015-01-29 ; просмотров: 5927 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник