Виробництво і випробування верстатів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Московський Державний

Технічний Університет

ім. Н. Е. Баумана

Калузький філія

Факультет: МТК

Кафедра: М4 - КФ

Розрахунково-пояснювальна записка

до курсового проекту

на тему: «Виробництво та випробування верстатів»

Зміст

  1. Службове призначення деталі та умови експлуатації

  2. Матеріал заготовки

  3. Вибір способу і методу отримання заготовки

  4. Розрахунок припусків на обробку і габаритних розмірів заготовки

  5. Маршрут технологічного процесу механічної обробки

  6. Розрахунок режимів різання

  7. Розрахунок пристосування

  8. Розрахунок очікуваної похибки обробки поверхні

Список літератури

  1. Службове призначення деталі та умови експлуатації

Передача ходовий гвинт - гайка служить для здійснення точних поступальних переміщень рухомих органів металорізальних верстатів (супорти, столи, траверси і т.д.).

Основною перевагою гвинтових механізмів є висока точність і плавність здійснюваних ними переміщень, а також можливість отримання значної редукції.

Гвинтові механізми використовуються в приводах переміщень, що забезпечують робочу подачу, швидкі переміщення, настановні переміщення. Привід гвинтового механізму може бути електричним (від електродвигуна змінного або постійного струму), електрогідравлічним (кроковий електродвигун з гідропідсилювачем), гідравлічним (гідромотор), ручним.

У процесі експлуатації верстата гвинтовий механізм забезпечує переміщення робочих органів з необхідною швидкістю. Величина переміщень становить від декількох сотих часток міліметра до декількох метрів. Швидкості робочих переміщень знаходяться в межах від 0,01 до 2 м / хв, швидкість швидких переміщень - більше 10 м / хв. Швидкість обертання ходового гвинта, що забезпечує задані швидкості лінійних переміщень, досягає 500 об / хв.

Гвинтовий механізм повинен забезпечувати точність переміщень і позиціонування робочих органів верстата. Необхідна точність (дискретність) переміщення досягає 1 ... 3 мкм, а точність позиціонування - 2 ... 5 мкм.

Маси переміщуються гвинтовими механізмами вузлів верстата становлять кілька сотень кілограмів. Складові сили різання, дія яких долає гвинтовий механізм, сягають десятків, а у важких верстатах, сотень кілоньютонах. Відповідно, потужність приводів гвинтових механізмів досягає 10 кВт і більше. Статичне навантаження на механізм досягає 1000 кН і більше, а динамічна - 300 кН. Тиск на виток різьблення досягає 10 ... 12 МПа. Гвинтовий механізм повинен мати осьову жорсткість не менше 0,5 ... 1,0 кН / мкм.

У процесі експлуатації деталі гвинтових механізмів піддаються зношуванню, що веде до втрати точності механізму.

  1. Матеріал заготовки

Матеріал заготовки сталь 18ХГТ ГОСТ 4543 - 71.

Хімічний склад сталі 18ХГТ:

Хімічний склад,%

C

З r

Si

Mn

інші

0,17 ... 0,23

1,00 ... 1,30

0,17 ... 0,37

0,80 ... 1,10

Ti - 0,03 ... 0,09

Механічні властивості та коефіцієнт оброблюваності стали 18ХГТ:

σ B, МПа

δ,%

KCU, Дж / ​​см 2

Твердість HB

Коефіцієнт

оброблюваності

1000

9

80

217

1,1

3.Вибор способу і методу отримання заготовки. Характеристика заготовок

Як заготовок ходових гвинтів використовують сортовий прокат круглого профілю (ГОСТ 2590 - 88, ГОСТ 2591 - 88).

Велике значення при виборі заготовок ходових гвинтів має монтажна схема.

Кожна партія сталі, що надходить на завод, повинна супроводжуватися сертифікатом, оформленим відповідно до ГОСТ 7566 - 94.

При надходженні на склад кожна партія повинна бути покладена в окремі стелажі. Змішування пачок (зв'язок) або окремих прутків прокату різних партій не допускається. Перед запуском у виробництво кожна партія повинна бути піддана контролю за визначеними параметрами.

Параметри контролю вихідного матеріалу.

Контрольовані параметри

Об'єкти контролю


Прокат

Зразки

Упаковка та маркування

+


Розміри

+


Стан поверхні

+


Хімічний склад (відповідність марки сталі)

+

+

Твердість

+

+

Мікроструктура


+

Макроструктура


+

Контроль прокату виробляють складі; контроль зразків - у лабораторії.

Контроль упаковки і маркування виробляють зовнішнім оглядом партії прокату. Упаковка та маркування повинні відповідати ГОСТ 7566 - 94. У випадку порушення упаковки і перемішування партій прокату слід провести контроль і розсортування за розмірами і марками сталі. У разі відсутності маркування слід провести контроль розмірів і хімічного складу і розкладку прокату за відповідними стелажів.

Контроль розмірів прутка виробляють універсальними вимірювальними інструментами або шаблонами у 10% прутків з усієї партії. Розміри повинні відповідати сертифікату. У разі невідповідності виробляють розбракування всієї партії.

Контроль якості поверхні прутка проводять візу. На поверхні не повинно бути тріщин, заходів, міхурів і забруднень. Дефекти повинні бути видалені вирубкою або зачисткою. Глибина зачистки пороків не повинна перевищувати регламентовану відповідним стандартом. У разі виявлення шлюбу за глибиною залягання дефектів пруток може бути використаний для виготовлення гвинтів меншого діаметру.

Контроль хімічного складу на відповідність стали даної марки виробляють безпосередньо на прокаті стілоскопіческім методом.

Контроль твердості виконують за методом Бріннелю після зачистки обезуглероженного шару. Остаточне рішення про твердість даної партії приймається після контролю твердості зразків.

Зразки для контролю якості стали слід відокремлювати від прокату холодним способом. Для однієї партії прокату беруть два зразки довжиною 150 ... 200 мм від двох інших прутків. Зразки передають в лабораторію заводу з супровідним паспортом, в якому вказують номер партії і номер зразка, дані сертифіката з партії, що перевіряється, результати контролю партії на складі.

Контроль хімічного складу на кількісний вміст вуглецю виконують в тому випадку, якщо стілоскопіческій аналіз показав задовільні результати за основними легирующим елементам. Відбір стружки для визначення кількості вуглецю виробляють у відповідність з ГОСТ 7565 - 81, визначення вуглецю - у відповідність з ГОСТ 12344 - 88. У разі незадовільного результату стілоскопіческого аналізу за основними легирующим елементів у лабораторії проводять повний хімічний аналіз відповідно до ГОСТ 12344 - 88 - ГОСТ 12355 - 78.

Контроль твердості на зразках здійснюють методом Бріннелю відповідно до ГОСТ 9012 - 59.

Контроль мікроструктури сталі проводять згідно з методикою, наведеною в ГОСТ 5950 - 73.

Контроль макроструктури проводять відповідно до ГОСТ 10243 - 75 на протруєного темплетам без застосування збільшувальних приладів. Макроструктура не повинна мати подусадочной пухкості, тріщин, включень, раковин, флокенов.

При отриманні незадовільних результатів контролю хоча б по одному параметру, повинен бути проведений повторний контроль за цим параметром на подвоєній кількості зразків, які відбирають з тієї ж партії прокату. Якщо при повторному випробуванні хоча б на одному зразку будуть отримані незадовільні результати, партія бракується.

Перед відрізків заготівлі рекомендується здійснювати суцільний контроль прямолінійності прутків. Для виготовлення ходових гвинтів рекомендується відбирати прутки з кривизною не більше 10% від гранично допустимої за відповідним стандартом.

Правка прутків для заготовок гвинтів, не упрочняются термічною обробкою, не допускається.

Правка прутків допускається тільки для заготовок гвинтів, зміцнюючих об'ємної загартуванням. Правку прутків виробляють на гідравлічних пресах. Після правки обов'язково проводять стабілізуючий відпал.

Стабілізуючою термічній обробці піддаються заготівлі ходових гвинтів у тих випадках, коли виявлено невідповідність вимогам стандарту твердості або мікроструктури матеріалу.

Відтинку заготовок проводять на відрізних круглопилкових напівавтоматах або стрічкових вертикальних верстатах.

Маса заготовок, в залежності від їх розмірів становить від кількох кілограмів до кількох десятків кілограмів. Коефіцієнт використання матеріалу (КІМ) при використанні прутків заготовок становить 0,4 ... 0,7.

4. Розрахунок припусків на обробку і габаритних розмірів заготовки

Припуск - шар матеріалу, що видаляється з поверхні заготовки з метою досягнення заданих властивостей оброблюваної поверхні деталі.

Розрахунковою величиною є мінімальний припуск на обробку, достатній для усунення на виконуваному переході похибок обробки і дефектів поверхневого шару, отриманих на попередньому переході і компенсації похибок, що виникають на виконуваному переході.

Для визначення габаритних розмірів заготовки необхідно розрахувати припуски на механічну обробку заготовки з прокату і допуски на їх виготовлення.

Існує 2 методи визначення припусків: розрахунково-аналітичний і табличний.

Скористаємося табличним методом для визначення загального припуску на механічну обробку. Необхідні значення припусків і допусків регламентуються по ГОСТ 26645 - 85.

Мінімальний припуск (односторонній):

, Де

R z i -1 - висота нерівностей профілю на попередньому переході;

h i -1 - глибина дефектного поверхневого шару на попередньому переході;

Δ Σi -1 - сумарні відхилення розташування поверхні;

ε i - похибка установки заготовки на виконуваному переході.

Якість поверхні сортового прокату (мкм)

Діаметр прокату, мм

Точність прокатки


Rz

h

Св. 20 до 80

100

75

Дані про сортовому профілі прокату загального призначення

Діаметр, мм

Граничні відхилення (мм) діаметра при точності прокатки


+

-

45

0,3

0,9

Маємо два габаритні розміру деталі: 1200 63 мм (довжина × ширина). Розрахуємо загальні припуски на діаметр і довжину:

Розмір

(Деталі)

(Мм)

Допуск розміру

(Прокату)

(Мм)

Допуск форми й роз-я

(Прокатки)

(Мм)

Загальний

допуск

(Виливки)

(Мм)

Вид закінчать.

обробки

(Мм)

Загальний припуск

(Мм)

Розмір

заготовки

(Мм)


355



1,2


0,24


1,2

1.Чістовая


2.Чістовая

1,6


1,6


385,2 ± 0,8


45



1,40


0,24


1,60

1.Тонкая


2.Черновая

1,7


1,1


50,1 ± 0,7


5. Маршрут технологічного процесу механічної обробки

Маршрутна карта виготовлення ходового гвинта кочення круглошліфувальні верстата мод. 3К152ВФ20 представлена ​​на аркуші № 3 курсового проекту. У неї входять наступні операції:

005 Відрізна

010 Термічна

015 Токарна

020 Безцентрово-шліфувальна

025 різьбонакатних

030 Термічна

035 Шліфувальна

040 Токарна

045 Термічна

050 Токарна

055 Термічна

060 Шліфувальна

065 Шліфувальна

070 Фрезерна

075 Фрезерна

080 Координатно-розточна

085 Шліфувальна

090 Термічна

095 Шліфувальна

100 Шліфувальна

105 Шліфувальна

110 Шліфувальна

115 Контрольна

6. Розрахунок режимів різання

Операція 025

Обладнання - Токарно-гвинторізний верстат

Поверхня 1 (d = 26,5).

Інструмент - різець з МНП Т15К6

  1. Глибина різання t = 0,2 мм.

  2. Подача S = 0,25 мм / об [2, с.268, Т.14]

  3. Стійкість T = 60 хв

  4. Визначаємо швидкість різання

м / хв, де

K v = K м v * K і v * K lv

K м v = 1; K і v = 1; K п v = 1.

C v = 420; x = 0,15; y = 0,2; m = 0,2. [2, с.269, т.17]

5. Визначаємо частоту обертання шпинделя

n = = 1600 хв -1

Приймаються максимальну частоту обертання шпинделя на даному верстаті n = 750 хв -1

6.Определяем швидкість різання по верстату

7. Визначаємо хвилинну подачу

S M = S 0 * n мм / хв.

S M = 0,25 * 750 = 187,5 мм / хв.

8. Визначаємо основне машинний час

Т М = , Хв

де i - кількість проходів, i = 1.

L рез = 627,5 мм.

Т М = = 3,35 хв.

9. Визначаємо сили різання

Тангенціальна сила P z

C p = 300, х = 1,0, у = 0,75, n =- 0,15 [2, с.273, т.22]

Радіальна сила P у

C p = 243, х = 0,9, у = 0,6, n =- 0,3 [2, с.273, т.22]

Осьова сила P x

C p = 339, х = 1, у = 0,5, n =- 0,4 [2, с.273, т.22]

10. Визначаємо потужність різання

Для переходів 2,3,4,5,6,7,8 застосовується один і той самий інструмент, використовується та ж стійкість, подача та швидкість різання. Для цих же переходів складові сили різання і потужність різання будуть рівні.

5. Визначаємо частоту обертання шпинделя

n = = 832 хв -1

Приймаються максимальну частоту обертання шпинделя на даному верстаті n = 750 хв -1

6. Визначаємо хвилинну подачу

S M = S 0 * n мм / хв.

S M = 0,25 * 750 = 187,5 мм / хв.

7. Визначаємо основне машинний час

Т М = , Хв

ТМ = = 0,35 хв.

де i - кількість проходів, i = 1.

L рез = 65мм.

Обладнання - Токарно-гвинторізний верстат

Інструмент - різець з МНП Т15К6

  1. Глибина різання t = 0,5 мм.

  2. Подача S = 1,5 мм / об

  3. Стійкість T = 70 хв

  4. Визначаємо швидкість різання

Зовнішній діаметр різьби d = 26 мм, внутрішній діаметр різьби d 1 = 22мм, отже необхідно зробити три проходи з глибиною різання t = 0,5 мм, і один прохід з глибиною різання t = 0,124 мм.

; М / хв, де

K v = K м v * K і v * K lv

K м v = 1; K і v = 1; K п v = 1.

C v = 244; x = 0,23; y = 0,30; m = 0,2. [2, с.296, т.49]

Для t = 0,5 мм

Для t = 0,124 мм

  1. Визначаємо частоту обертання шпинделя для перших 3-х проходів

n =

Для останнього проходу

Приймаються максимальну частоту обертання шпинделя на даному верстаті n = 750 хв -1

6.Определяем швидкість різання по верстату

7. Визначаємо хвилинну подачу

S M = S 0 * n мм / хв.

S M = 1,5 * 750 = 1125 мм / хв.

8. Визначаємо основне машинний час

Т М = , Хв,

де i - кількість проходів, i = 4.

L рез = 35 +2 +2 = 39 мм,

Т М = = 0,14 хв.

9. Визначаємо сили різання

Тангенціальна сила P z

C p = 148, у = 1,7, n = 0,71 [2, с.298, т.51]

9. Визначаємо потужність різання

Операція 105 кругло-шліфувальна (круглошліфувальний верстат 3К152ВФ20):

Перехід: шліфувати зовнішній діаметр ходової різьби остаточно.

Вибираємо шліфувальний круг прямого профілю ПП для круглого зовнішнього шліфування периферією круга з поздовжньою подачею.

Вибираємо шліфувальний круг 9А40 ПСМ2-С2 К5.

9А40 - шліфувальний матеріал - білий електрокорунд зернистістю 16.

СМ2 - среднемягкій;

С2 - середній;

К5 - зв'язка керамічна.

Розмір До 100 × 50 × 20 (мм).

Припуск на шліфування 0,2 (мм)

Для верстата, при остаточному шліфуванні вибираємо режими різання:

Швидкість кола: м / с.

Швидкість заготовки: м / хв.

Глибина шліфування: мм.

Поздовжня подача: м / хв;

мм / об;

Число оборотів заготовки:

хв -1;

Т.ч. припуск знімаємо допомогою 20 проходів шліфувального круга.

Ефективна потужність при шліфуванні периферією круга з поздовжньою подачею:

;

Коефіцієнт .

Показники ступеня:

;

;

.

Діаметр шліфування: мм.

кВт.

Операція 110 кругло-шліфувальна (круглошліфувальний верстат 3К152ВФ20):

Перехід: шліфувати посадочні поверхні остаточно.

Вибираємо шліфувальний круг прямого профілю ПП для круглого зовнішнього шліфування периферією круга з поздовжньою подачею.

Вибираємо шліфувальний круг 9А40 ПСМ1-С1 К5.

9А40 - шліфувальний матеріал - білий електрокорунд зернистістю 16.

СМ1 - среднемягкій;

С1 - середній;

К5 - зв'язка керамічна.

Розмір До 60 × 30 × 15 (мм).

Припуск на шліфування 0,15 (мм)

Для верстата, при остаточному шліфуванні вибираємо режими різання:

Швидкість кола: м / с.

Швидкість заготовки: м / хв.

Глибина шліфування: мм.

Поздовжня подача: м / хв;

мм / об;

Число оборотів заготовки:

хв -1;

Т.ч. припуск знімаємо від 30 проходів шліфувального круга.

Ефективна потужність при шліфуванні периферією круга з поздовжньою подачею:

;

Коефіцієнт .

Показники ступеня:

;

;

.

Діаметр шліфування: мм.

кВт.

7. Розрахунок пристосування

Як пристосування використовується повідковий патрон з автоматичним розкриттям кулачків.

Такий патрон призначений для закріплення деталей по зовнішній необробленої поверхні з одночасним центруванням, підведеними центром 16. Тиском деталі центр утапливается і забезпечує досилання її торця до упору в базову поверхню гайки.

Центр при затиску замикається автоматично кулачками 17, які повідомляють сухарів і повзуна обертання (щодо патрона). Завдяки похилих пазах повзуна повідомляється поступальний рух уздовж осі пазів. При цьому сухарі переміщуються по похилих пазів і досилають кулачки до упору в гайку.

Визначення довжини L кулачка за заданим діаметру заготовки:

;

де с = 70 мм - половина відстані між осями хитання кулачків;

R k = 70 мм - радіус кривизни кулачків;

r зг = 23 мм - радіус оброблюваної заготовки;

r = 20 мм - радіус опорної частини кулачка;

f = 0,5 мм - величина зміщення центрів хитання кулачків.

Значеннями c і r слід задаватися, враховуючи обмеження діаметрів заготовок. Значення R k підбирають так, щоб кут α знаходився в межах 12 - 20 ˚.

Зсув центрів хитання кулачків не повинно перевищувати 3 мм.

(Мм).

Обчислення сили закріплення P з:

Умовні позначення: R - сила різання та її складові;

K - коефіцієнт запасу (K = 1,4);

D про - діаметр оброблюваної заготовки (D про = 26 мм);

L з - довжина заготовки (L з = 355 мм);

l 1 - відстань від середини центрового гнізда до середини пінолі;

a п - довжина пінолі;

;

Ψ - кут конуса при вершині центру;

φ 1 і φ 2 - кути тертя відповідно на поверхні конуса центру та пінолі ( ).

8. Розрахунок очікуваної похибки обробки поверхні

Найбільше зміщення (мкм) різцетримача і оправлення встановленої в шпинделі передньої бабки: 300 мкм

Найбільше зміщення (мкм) різцетримача і оправлення встановленої в пінолі задньої бабки: 400 мкм

Розрахункова сила становить 88,6 Н, беремо максимальну силу з даного верстата: 12544 Н [2, с.29, т.11]

Точність обробки по IT 8

Заготівля попередньо оброблена чорновим гострінням з допуском на діаметр з IT 11

Мінімальний припуск на бік h = 0,2 мм

1) U 0 = 6мкм;

L === 32 м.

Δ U = * U 0 = * 6 = 0,19 мкм.

L = 1000 +32 = тисячі тридцять два м.

L N = L * N = 32 * 5 = 160м.

L N = 160 +1000 = 1160м.

Δ U = * 6 = 6,96 мкм.

2) Δ y = W max * P ymax - W min * P ymin

min = = 23,9 мкм / кН.

Wmax = W ст. Max + W заг. Max

W ст. Max = = 27,9 мкм / кН.

D пр .= = 60 мм.

W заг. Max = 2 / d пр * (l заг / d пр) 3 = 2 / 60 * (1480/60) 3 = 0,03 * 15008 = 450мкм/кН.

P ymin = 10 * C p * t x min * S y * V n * k p; (k p = k mp * k φp * k λp * k rp) = 10 * 243 * 0,2 0,9 * 0 , 25 -0,6 * 314 -0,1 * 1 = 155,2 H.

k mp = 1; k φp = 1; k λp = 1; k rp = 1; k p = 1 * 1 * 1 * 1 = 1

P ymax = 10 * C p * t x max * S y * V n * k p = 10 * 243 * 0,58 0,9 * 0,25 -0,6 * 314 -0,1 * 1 = 256, 6 H.

t max = t min + Δ h; Δ h = 1 / 2 * JT 11 = 1 / 2 * 160 = 0,08 мкм;

t max = 0,5 + 0,08 = 0,58 мкм;

Δ y = (27,9 +450) * 256,6 - 23,9 * 155,2 = 11,8 мкм.

Σ Δ ст =; Σ Δ ст = = 2,2 мкм.

Δ H = ;

З урахуванням того, що на верстатах з ЧПК Δ рег = 0, можна приймати, що

Δ Н = 1 / 2 * Δ ізм. Δ ізм = 18 мкм, Δ Н = 1 / 2 * 10 = 5 мкм.

5) Σ Δ T = 0,15 * Δ Σ = 0,15 * (6,96 + 11,8 + 2,2 +5) = 3,9 мкм;

6) Δ п.с. = 10 мкм; Δ п.р. = 3 мкм; Δ кор = 10 мкм;

7) Δ Σд = 2 * √ Δ y 2 + ΔH 2 + (1,73 * Δ U) 2 + (1,73 * Σ Δ ст) 2 + (1,73 * Σ Δ Т) 2 + Δ п . з 2 + Δ п.р 2 + + Δ кор 2 = 2 * √ 11,8 2 +5 2 + (1,73 * 6,96) 2 + (1,73 * 2,2) 2 + (1 , 73 * 3,9) 2 + 10 2 + 3 2 + +10 2 = 38мкм.

IT 8 = 39 мкм, 39> 38 мкм.

Так як сумарна похибка не виходить за допуск, то задана деталь відповідає всім вимогам.

Список літератури

  1. Мухін О.В. та ін «Виробництво деталей металорізальних верстатів». - М: 2003 р.

  2. Довідник технолога - машинобудівника. У 2-х томах. Під ред. А. Г. Косилової і Р.К. Мещерякова. - М: 1985 р.

  3. Довідник технолога - машинобудівника. У 2-х томах. Під ред. А. Н. Малова - М.: Машинобудування, 1972 р.

  4. Розрахунок і проектування пристосувань. Довідник в 2-х томах. Під ред. Вардашкіна А.І. М.: Машинобудування, 1982

  5. Б.Л. Беспалов «Технологія машинобудування». М.: Машинобудування, 1973 р.

  6. Прогресивні ріжучі інструменти та режими різання металів. Довідник .. Під ред. В.І. Баранчікова М.: Машинобудування, 1990 р.


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
109кб. | скачати


Схожі роботи:
Виробництво і випробування верстатів Службове призначення
Приймально-здавальні випробування двигунів постійного струму Випробування електричної міцності ізоляції
При мо здавальні випробування двигунів постійного струму Випробування електричної міцності ізоляції
Класифікація ткацьких верстатів
Розрахунок технічних параметрів верстатів
Проектування електропостачання цеху металорізальних верстатів
Система моделей для CADCAE верстатів
Розрахунок коробки швидкостей металорізальних верстатів
Проектування електропостачання цеху металорізальних верстатів
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru