Изготовление конического зубчатого колеса

Процедура изготовление конического зубчатого колеса

Маршрут обработки конического прямозубого зубчатого колеса

Размеры, мм

Операция

Содержание или наименование операции

Станок, оборудование

Оснастка

005

Отрезать заготовку

Абразивно-отрезной 8Б262

Тиски

010

Кузнечная

015

Термическая обработка

020

Подрезать торцы Æ60Æ32Н7 и Æ87.66/Æ66 предварительно. Точить поверхность Æ60 предварительно. Сверлить, зенкеровать, развернуть отверстие Æ32Н7 предварительно. Расточить и точить фаски.

Токарный полуавтомат с ЧПУ КТ141

Трех кулачковый патрон

025

Подрезать торец Æ87,66/Æ32Н7. Точить поверхность Æ87,66 предварительно.

Токарный полуавтомат с ЧПУ КТ141

Трех кулачковый патрон

030

Протянуть шпоночный паз В=10js9 окончательно.

Горизонтально-протяжной 7512

Жесткая опора

035

Опилить заусенцы на шпоночном пазе

Вибробункер

040

Подрезать торец Æ 60/Æ32Н7 предварительно, торец Æ87,66/Æ60 и точить поверхность Æ60, Æ87,66 окончательно.

Токарный полуавтомат с ЧПУ КТ141

Трёхкулачковый патрон

045

Подрезать торец Æ87,66/Æ32Н7 предварительно

Токарный с ПУ КТ141

Трёхкулачковый патрон.

050

Контроль

055

Строгать 35 зубьев (m=2,5) под шлифование

Зубострогальный 5Т23В

Оправка

060

Зачистить заусеницы на зубьях

Вибробункер

065

Шлифовать торец Æ60/Æ32Н7 окончательно и отверстие Æ32Н7 окончательно

Внутришлифовальный

Трёхкулачковый патрон

070

Шлифовать торец Æ87,66/Æ32Н7 окончательно

Плоскошлифовальный 3Б740

Магнитный стол

075

Шлифовать 35 зубьев (m=2,5) окончательно

Зубошлифовальный 58П70В

Оправка

080

Промыть деталь

Моечная машина

085

Технический контроль

090

Нанесение антикоррозионного покрытия

Содержание работы

Деталь: коническое зубчатое колесо

Выбрать и обосновать способ получения заготовки. Определить припуски и допуски на механическую обработку, выбрать чертеж заготовки с указанием размеров и предельных отклонений.

Определить последовательность технологических операции и их содержание (план механической обработки с указанием эскизов установок, наименований операций и переходов)

Выбрать станочные приспособления и станки для всех операций.

Выбрать технологические базы и способы установки заготовки на станке.

Выбрать для трех операций режущий инструмент с маркой инструментального материала, геометрию параметров (угол заточки), привести расчёт режимов резания для трёх операций (токарная, сверлильная, протягивание).

Спроектировать и выполнить чертеж приспособления для металлорежущего станка.

Оформить спроектированный технологический процесс в виде маршрутных карт и трех операционных карт для операций указанных в п. 5.

Составить пояснительную записку, отразив вопросы:

а) содержание задания;

б) выбор способа получения заготовки и определение её припусков и допусков;

в) расчёт режима резания согласно п. 5.

г) выбор режущего инструмента и проектирование одного из них;

д) выбор приспособлений и проектирование одного из них;

е) список литературы.

1. Введение

Технологическая подготовка является частью производственного процесса — её задачей является разработка технологических процессов и обеспечение технологичности конструкции изделия. Разработка технологического процесса подразумевает процедуры анализа исходных данных, выбора заготовки, технических баз, составления маршрута обработки, разработки переходов, выбор оборудования и инструментов, определение режима резания и т. д.

Цель разработки технологического процесса — выбор наиболее эффективных методов и средств изготовления детали.

Деталь: Коническое зубчатое колесо

Изготовлено из стали Ст 45 (ГОСТ 1050−74)

sв 610 Мпа

200 НВ

Так как одной из характеристик данного производства является малый объём выпуска одинаковых изделий и повторное изготовление которых не предусматривается, значит технологическое оборудование данного производства будет универсальным, и на рабочем месте будут выполнятся различные операции с использованием универсальной оснастки без их периодического повторения. Исходя из этого, делается вывод о типе производства — единичном.

1. Выбор способа получения заготовки и определение её припусков и допусков.

Способ получения заготовки: Прокат

Припуски определяем по ГОСТ 7829–70

Припуски подразделяются на общие и межоперационные. Общим припуском называют снижаемый в течении всего процесса обработки данной поверхности — от размера заготовки до окончательного размера готовой детали. Межоперационным называется припуск, удаляемый при выполнении отдельной операции. Нужно, чтобы припуск имел размеры, обеспечивающие выполнение необходимой для данной детали механической обработки при удовлетворении установленных требований к шероховатости и качеству поверхности металла, точности размеров деталей при наименьшем расходе материала и наименьшей себестоимости детали. Устанавливая размеры припусков на обработку, необходимо указать допустимое отклонение от них, т. е. допуски на размеры заготовки, поскольку получить заготовку точно установленных размеров невозможно. Размер припуска зависит от таких параметров, как толщина поверхностного поврежденного слоя, т. е. толщина корки для литых заготовок, обезуглероженного слоя для проката, глубины поверхностных неровностей, раковин, трещин, пор, и пр., а также от неизбежных производственных и технологических погрешностей, которые зависят от способа изготовления заготовки, её формы и размеров, способа обработки, геометрических погрешностей станка и других факторов. В производственных условиях размеры припусков устанавливают, основываясь на опыте, при этом используются различные нормативные таблицы, входами в которые являются геометрические размеры детали конструктивные формы, точность обработки и чистоты поверхности.

На рис. 1 показаны схемы расположения межоперационных припусков и допусков при обработке заготовок типа вала (рис. 1, а) и отверстия (рис. 1б).

Необходимо иметь в виду, что показанные на рис. 1. припуски являются наименьшими.

Из схемы рисунка видно, что общий припуск на обработку — Z0 равен сумме наименьших межоперационных припусков и межоперационных допусков без допуска на определенную операцию

Z0=Z1+d1+Z2+d2+Z3

На практике размер заготовки (например вала) определяют:

B1=B6+Z3+d2+Z2+d1+Z1=B6+Z0

Рис 1а., 1б.

Условия обозначения:

B1 — размер заготовки (вала);

B2 и B3 — наибольший и наименьший предельные размеры операции;

B4 и B5 — то же, после второй операции;

B6 и B7 — то же, после третьей операции;

Z1 и d1 — межоперационный припуск и допуск на первую операцию;

Z2 и d2 — то же, на вторую операцию;

Z3 и d3— то же на третью операцию;

A1 — размер отверстия в заготовке;

A2 и A3, A4 и A5, A6 и A7 — наименьшие и наибольшие предельные размеры отверстий после первой, второй и третьей операции соответственно. Имея в виду то, что B6 — это один из размеров детали, указанный в чертеже. Графическое построение поле припусков и допусков проводят в последовательности обратной последовательности обработки.

При проектировании технологического процесса межоперационные размеры определяют следующим образом.

Для вала :

B4 = B6 +Z3 + d2

B2 = B6 +Z3 +d2 + Z2 + d1 = B6 + Z1

Эти размеры и указывают в технологической документации, как предельные, которые должны быть получены в результате выполнения соответствующей операции (перехода).

Полученный размер заготовки (прутка) B1 уточняют по сортометру, выбирая ближайший больший. Ориентировочные значения общего припуска для проката характеризуются следующими средними данными.

Вид заготовки

Материал

Припуск на толщину дефектного слоя на сторону в мм.

Общий припуск на сторону в мм.

Прутковый металл

Сталь

0,5

1 — 2

То для максимально нагруженного размера получаем:

Æ86,66 + 1,4 + 1,0 = Æ89,06 мм ;

По ГОСТ 7417– — 75 находим ближайшую большую Æ 90 мм; следовательно для изготовления детали используем припуск :

круг

Для изготовления детали используем сталь 45 со следующими технологическими свойствами:

температура ковки, С 0: начала 1250, конца 700

свариваемость — трудно свариваемая .

способы сварки — ручная дуговая .

Необходим подогрев с последующей термообработкой .

К отпускной хрупкости не склонна .

Химический состав

C

Si

Mn

Cr

S

P

Cu

Ni

As

Не более

0,42¸0,50

0,17¸0,37

0,50¸0,80

0,25

0,04

0,035

0,25

0,25

0,08

Назначение — изготовление вал — шестерён, коленчатых и распределительных валов, шестерён, шпинделей, бандажей, цилиндров, кулаков, и других нормализуемых, улучшаемых и подвергаемых поверхностной термообработке деталей, от которых требуется поверхностная прочность.

Оборудованиеиинструментдлямеханическойобработкизаготовки .

Заданием предусмотрены для расчёта следующие операции:

токарная — Æ 90 до Æ60 мм

сверлильная — Æ 32 мм

протягивание шпоночного глаза B = 10jr 9;

Согласно рекомендаций разработки «Методика расчётов режимов резания при механической обработке металлов» (к. т. н. Моисеев В.В.) выбираем следующее оборудование:

1) Для токарной обработки токарно-винторезный станок 1М61 со следующими параметрами:

Наибольший диаметр обрабатываемой детали — 320 мм

Расстояние между центрами 1000 мм

Число ступеней частот вращения шпинделя 24

Частота вращения шпинделя 12,5 — 1600 об/мин

Число ступеней подач суппорта 24 подача суппорта :

продольная — 0,08 — 1,9 мм/об

поперечная — 0,04 -0,95 мм/об

Мощность главного электро двигателя — 4 квт

КПД станка — 0,75

Наибольшая сила подачи механизма подачи — 150 кг-с.

В качестве режущего инструмента для токарной обработки используем токарный проходной резец, прямой, правый .

Материал рабочей части — твердый сплав Т5К10, материал корпуса резца — сталь 45, сечение корпуса резца (державки):

B´H = 16 ´25мм

длинна резца — 150 мм

Геометрические параметры:

j = 600 g1 = - 50a = 120¦ = 0,6 мм R = 6 мм

j1 = 150g = 15 0t = 00B = 2,5 мм r = 1 мм

Форма передней поверхности — радиусная с фаской

В качестве дополнительной оснастки для токарной обработки выбираем:

а) патрон самоцентрирующийся трех кулачковый по

ГОСТ 2675– — 80; 7100 — 0005;

б) оправку с разрезными цангами по

ГОСТ 31. 1066.02 — 85; 7112 — 1458;

2) .Для сверления — вертикальносверильный станок 2Н135 со следующими параметрами:

наибольший условный диаметр сверления — 35 мм

вертикальное перемещение сверлильной головки — 250 мм

число ступеней частоты вращения шпинделя — 12

частота вращения шпинделя — 31,5 — 1400 об/мин число ступеней подач — 9

подача шпинделя — 0,1 ¸ 1,6 мм/об

крутящий момент на шпинделе — 40 кг-с/м

наибольшая допустимая сила подачи — 1500 кг-с

мощность электродвигателя — 4 квт

КПД станка — 0,8;

В качестве режущего инструмента используем сверло спиральное из быстро режущей стали Р18: по ГОСТ 2092– — 77 2301 — 4157;

В качестве дополнительной оснастки используем тисы станочные с ручным приводом: по ГОСТ 14 904– — 80 7200 — 0213;

3) Для протягивания: выбираем горизонтально — протяжной станок модели 7Б510 со следующими характеристиками :

номинальное тяговое усилие — 10 000 кг-с

длинна рабочего хода ползуна — 1250 мм

диаметр отверстия под планшайбу в опорной плите — 150 мм

размер передней опорной плиты — 420 мм

пределы рабочей скорости протягивания — 1¸9 м/мин

мощность главного электродвигателя — 17 кВт

КПД станка — 0,9;

В качестве режущего инструмента используем протяжку: по ГОСТ 24 820– — 81;

В качестве дополнительного оборудования (оснастки) используем тисы станочные с ручным приводом: по ГОСТ 14.904 — 80 7200 — 0213;

4) Выбор измерительного инструмента:

Измерительный инструмент — это техническое устройство, используемое при измерениях и имеющие нормированные метрологические свойства. При выборе измерительного инструмента учитываются формы контроля (сплошной или выборочный масштаб производства, конструктивные характеристики детали, точность её изготовления).

В соответствии с линейными размерами нашей детали:

максимальный измеряемый диаметр — D1 max= 90 мм

минимальный измеряемый диаметр — D min = 32 мм

максимальный линейный размер — Lmax = 38,0 мм

минимальный линейный размер — Lmin = 10 мм

и классом точности размеров (смотри выше) — 5

В качестве основного измерительного инструмента выбираем: Штангенциркуль.

Штангенциркуль Ш Ц — 1 по ГОСТ 166– — 80 с ценой делений 0,1 мм.

Для измерения диаметра отверстий шпоночного паза выбираем нутромеры индикаторные:

тип

параметры

НИ — 50 М

НИ — 18

диапазон измерений

цена деления

допускаемая погрешность

глубина измерения

18 ¸ 50 мм

0,01 мм

±0,012 мм

150 мм

10 ¸ 18 мм

0,01 мм

±0,012 мм

130 мм

Для измерения параметров зубчатого колеса выбираем универсальный прибор для измерения зубчатых колёс по ТУ — 2 — 034 — 544 — 81 типа ЗИП — 1 со следующими характеристиками:

Модуль 1 — 8;

Диаметр делительной окружности 20 — 320 мм ;

Степень точности 6

Цена деления 0,001 мм;

Допускаемая погрешность 0,0035 мм

1. Расчет режимов резания.

Расчет режима резания при токарной обработке.

Деталь — коническое зубчатое колесо. Материал сталь 45;

s в = 61 кг-с/ мм 2 ;

Режущий инструмент — токарный проходной резец из быстрорежущей стали Т5К10, правый, стойкость резца — 90 мин .

Оборудование — токарно — винторезный станок 1 М 61

Необходимо рассчитать режим резания при токарной обработке цилиндрической поверхности с диаметра Æ 87,66 мм; до диаметра Æ 60 мм; по 5 классу, на длине 12 мм .

1) .Определяем припуск на механическую обработку и глубину резания:

мм

Учитывается что припуск до 2 мм срезается за один проход, принимаем i = 7, где i — число проходов, то;

мм

2. Назначаем подачу для первого точения: — 0,4 мм/об проверяем выбранную подачу с паспортной подачей станка 1 М 61: