Технологи обработки блока зубчатых колес

 

2.3.2 Разработка маршрута обработки детали вал – шестерня для второго

         варианта ТП (N=10000 шт.)

Предварительный маршрут обработки  детали вал представлен в таблице 6.

Таблица 6 – Предварительный маршрут обработки детали вал – шестерня

                     при N=10000 шт

№ п/п	Содержание операции	Базирование	Оборудование
1	2	3	4
005	Токарно-полуавтоматная: - рассверлить отверстие 9;	Цилиндрическая поверхность, торец.	Токарный многорезцовый  полуавтомат 1А720; Сверло 2300-2680 ГОСТ 10902-77;
010	Токарно-полуавтоматная: - точить поверхность 3; - точить поверхность 7; - рассверлить отверстие 9; - зенкеровать отверстие 9; - точить кольцевую  канавку 11; - точить канавку 5; - точить канавку 2; - точить торцы 8, 12; - точить поверхность 4; - точить поверхность 6; - точить фаски.	Цилиндрическая поверхность, торец.	Токарный многорезцовый  полуавтомат 1А720; Резец 2100-0559 ГОСТ 18869-73; Резец 2101-0561 ГОСТ 18870-73; Резец 2146-1179 ГОСТ 25416-72. Сверло 2300-2684 ГОСТ 10902-77; Зенкер 2323-0551 ГОСТ 12489-71.
015	Токарно-полуавтоматная: - расточить отверстие 9;	Цилиндрическая поверхность, торец.	Токарный многорезцовый  полуавтомат 1А720; 2130-0251 ГОСТ 18884-73;
Продолжение таблицы 6
1	2	3	4
015	Вертикально-сверлильная - сверлить поперечное  отверстие; - развернуть поперечное  отверстие.	Цилиндрическая поверхность, торец	Вертикально-сверлильный  станок 2Н118, сверло, сверло 2300-6574 ГОСТ 10902-77, развертка 2363-1130 ГОСТ 16086-70.
020	Круглошлифовальная: - шлифовать поверхность 1; - шлифовать поверхность 2;	Центровые отверстия	Круглошлифовальный станок 3А110; Шлифовальный круг 1А1-1 32х12х10х5 ГОСТ 17123-79
025	Вертикально-протяжная: - протянуть 8-ми шлицевое отверстие	Цилиндрическая поверхность, торец.	Вертикально-протяжной  п/а 7А623, протяжка 2402-1227 ГОСТ 24820-81
030	Зубодолбежная: - нарезать 2 цилиндрических  зубчатых венца	Внутренняя цилиндрическая поверхность, торец.	Полуавтомат зубодолбежный  ЕЗ-207, долбяк 2530-0174 ГОСТ ГОСТ 9323-79
035	Зубозакругляющая - закруглить зубья  зубчатого венца	Внутренняя  цилиндрическая поверхность, торец.	Зубозакругляющий полуавтомат ВС-80
040	Слесарная: - снять заусенцы с  поверхности	Опорные шейки	Верстак слесарный
045	Термическая обработка: - закалка ТВЧ зубчатых венцов;	-	Печь ТВЧ
050	Зубошлифовальная - шлифовать зубья цилиндрических зубчатых венцов	Внутренняя  цилиндрическая поверхность, торец.	Зубошлифовальный полуавтомат 5В833
055	Контроль: - твердость согласно  чертежу;	-	Стол контролера
060	Мойка: - промыть деталь; - обдуть сжатым воздухом;	-	Моечная машина
065	Контроль: - качество покрытия - размеры детали согласно  чертежу	-	Стол контролера

 

 

 

 

 

 

2.4 Расчет припусков и межоперационных размеров

Исходные данные:

Наименование детали – блок зубчатый.

Заготовка – поковка.

Масса – 13 кг.

Размер Ø36H7.

Значение пространственного отклонения заготовки [3, с. 69]

             ,

где погрешность по смещению [3, с. 73]

      - эксцентриситет, мкм [6, с. 50];

Остаточная величина пространственного отклонения [3, с. 74]

после рассверливания

,

после 1 растачивания

,

после 2 растачивания

,

после протягивания

.

Расчет минимальных значений припусков  [3, с. 65]

             .

Минимальный припуск:

под рассверливание

,

под 1 растачивание

,

под 2 растачивание

,

под протягивание

.

Расчетный диаметр на каждом переходе [3, с. 63]

,

,

Наибольшие предельные размеры  [3, с. 63]

,

,

,

,

.

,

мм,

мм,

мм,

мм,

Предельные значения припусков определяем как разность наименьших предельных размеров и - как разность наибольших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

,

,

,

,

,

,

,

.

Общие припуски и рассчитываем, суммируя промежуточные припуски и записывая их значения внизу соответствующих граф таблицы.

,

.

Произведем проверку

,

где δ_з – допуск на размер заготовки, δ_з=620 мкм;

      δ_д – допуск на размер детали, δ_д=25 мкм.

Номинальный припуск

,

где и - верхние отклонения заготовки и детали соответственно,

2Z_oном = 2325+620-25=2920 мкм.

 

Номинальный размер заготовки

D_ном = d_ном-2Z_оном=36-2,92=33,08 мм.

 

 

Таблица 7– Расчет припусков и предельных размеров по

                    технологическим переходам на обработку поверхности

                    диаметром мм, детали блок зубчатый.

Технологические переходы обработки поверхности 6	Элементы припуска, мкм			Расчетный припуск 2Zmin, мкм	Расчетный диаметр   dP, мм	Допуск d, мкм	Предельный размер, мм		Предельные значения припуска, мкм
							dmin	dmax
Заготовка	200	250	400		33,699	620	33,08	33,7
Рассверл.	125	120	20	1700	35,399	250	35,15	35,4	1700	2070
Растач. 1	40	50	16	530	35,717	100	35,62	35,72	320	470
Растач. 2	20	20	8	212	35,929	39	35,89	35,93	210	270
Протяг.	4	6	0,8	96	36,025	25	36	36,025	95	110
									2325	2900

 

Схема графического расположения припусков  и допусков на обработку поверхности  диаметром  мм детали блок зубчатый представлена на рисунке 4.

Рисунок 3 – Схема расположения припусков

 

2.5 Расчет режимов резания

Операция 010. Токарно – винторезная.

Токарный станок 16Б16.

Мощность электродвигателя главного привода (по каталогу) Р=4,1 кВт.

Черновая обработка внешней  цилиндрической поверхности.

Точить с d=210 мм до d=207 мм.

Глубина резания [7, с. 265]

Подачу при черновом наружном точении  выбираем в зависимости от обрабатываемого материала, диаметра заготовки и принятой глубины резания.

[7, с. 266]

Теоретическая скорость резания при  наружном точении рассчитывается по эмпирической формуле

,

где - эмпирический коэффициент, зависящий от обрабатываемого ма-

      териала и вида обработки [7, с. 269];

      - среднее значение стойкости инструмента при одно инстру-

      ментальной обработке [7, с. 268];

      - показатели степени [7, с. 269];

      - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки, состояние

      поверхности и материала инструмента.

,

где - поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-

      механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

,

где - коэффициент и показатель степени в формуле для расчета ко-

      эффициента обрабатываемости стали [7, с. 262];

      - поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния

      поверхности заготовки на скорость резания [7, с. 263];

      - поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструмен

      тального материала на скорость резания [7, с. 263].

.

Теоретическая частота вращения шпинделя определится как

   .

По паспорту станка принимаем стандартную  частоту вращения шпинделя .

Рассчитываем фактическую скорость резания

   .

Сила резания при наружном точении  рассчитывается по формуле

   ,

где - коэффициент и показатели степени в

      формуле для определения силы резания [7, с. 273];

           - поправочный коэффициент,

где - поправочный коэффициент, учитывающий  

      влияние качества обрабатываемого материала на силу  
      резания [7, с. 264];

      - поправочные коэффициенты, учитываю-

      щие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на       

      силу резания [7, с. 275].

   ,

   .

Требуемая мощность резания рассчитывается по формуле

  ,

Мощность электродвигателя главного привода станка достаточна для данной операции.

Определение основного (технологического) времени.

   ,

   где - длина обработки в направлении подачи.

 

Операция 015 Вертикально – сверлильная .

Вертикально – сверлильный станок 2Н118.

Мощность электродвигателя привода  главного движения (по справочнику) Р=1,5 кВт.

Сверлить отверстие диаметром  мм глубиной 22 мм.

Глубина резания при сверлении [7, с. 276]

,

Принимаем подачу при сверлении  [7, с. 277].

Теоретическая скорость резания

  

где - коэффициент и показатели степени в фор-  

      муле скорости резания при сверлении [7, с. 278];

      - период стойкости сверла [7, с. 279];

      - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки, состояние

      поверхности и материала инструмента.

,

где - поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико-

       -механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания

,

где - коэффициент и показатель степени в формуле для расчета ко-

      эффициента обрабатываемости стали [7, с. 262];

      - поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния

      поверхности заготовки на скорость резания [7,  с. 263];

      - поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструмен-

      тального материала на скорость резания [7, с. 263].

,

.

Теоретическая частота вращения шпинделя:

.

По паспорту станка принимаем стандартную  частоту вращения шпинделя

Фактическая скорость резания:

   .

Крутящий момент при сверлении

  

где - коэффициент и показатели степени в формуле

      крутящего момента при сверлении [7, с. 281];

      - поправочный коэффициент, учитывающий

      влияние качества обрабатываемого материала на силу  
      резания [7, с. 264];

.

Осевая сила резания

  

где - коэффициент и показатели степени в формуле осе-

      вой силы при сверлении [7, с. 281].

.

Требуемая мощность резания при сверлении

   .

Мощность электродвигателя привода  главного движения станка достаточна для данной операции.

Определение основного (технологического) времени на операции

   [7, с. 282],

где - длина обрабатываемого отверстия;

      - длина врезания.

 

Операция 020. Круглошлифовальная.

Круглошлифовальный станок 3А110.

Мощность электродвигателя привода  главного движения Р=1,5 кВт.

Предварительное шлифование внешней цилиндрической поверхности  диаметром 207h7 мм.

Шлифовать с d=207,094 мм до d=207 мм.

Теоретическая скорость вращения обрабатываемой детали определяется по формуле

   ,

где - период стойкости шлифовального круга в минутах машинного

      времени [3, с. 106];

          - диаметр обрабатываемой детали, мм;

          - поперечная подача [7, с. 301];

      - коэффициент и показатели степени для  

      формулы определения скорости вращения обрабатываемой детали  
      [3, с. 107].

            

Теоретическая частота вращения шпинделя заготовки

  

Так как станок имеет бесступенчатую регулировку скоростей фактическая частота вращения и скорость резания будут равны теоретическим.

Рассчитываем фактическую скорость вращения обрабатываемой детали

 м/мин.

Эффективная мощность при врезном  шлифовании периферией  
круга [7, с. 300]

,

где - коэффициент и показатели степени

      в формуле мощности при шлифовании [7, с. 303];

      - ширина шлифования.

Мощность электродвигателя привода  главного движения станка достаточна для данной операции.

Определение основного (технологического) времени на операции  
[7, с. 304]

,

где - припуск на сторону;

      - коэффициент, учитывающий точность шлифования;

      - поперечная подача круга.

.

 

Операция 030 Зубодолбежная.

Полуавтомат зубодолбежный ЕЗ-207. Мощность привода главного движения Р=6 Квт.

Черновое нарезание зубьев цилиндрического зубчатого венца.

Черновую обработку производят за один проход.

Подачу выбираем по таблице  [9, с. 458].

При нарезании зубчатых венцов дисковыми  долбяками скорость резания определяется по формуле.

,

где - коэффициент и показатели степени для формулы определения скорости резания [9, с. 456];

        m – модуль, нарезаемого колеса, m=3 мм;

       - общий коэффициент, представляющий собой произведение из ряда поправочных коэффициентов, учитывающих конкретные условия резания.

,

где - поправочные коэффициенты на скорость резания в зависимости от конструктивных особенностей инструментов и других факторов [9, с. 461];

.

.

Мощность, требуемую на резание  рассчитывают по формуле:

,

где - коэффициент и показатели степени

      в формуле мощности  при долблении [9, с. 464];

      - поправочный коэффициент на мощность, учитывающий измененные условия эксплуатации [9, с. 461], .

.

Мощность электродвигателя привода  главного движения станка достаточна для данной операции.

 

2.6 Проектирование операции с применением станка с ЧПУ

Операция 010 Токарная с ЧПУ.

Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3.

Формируем состав технологических переходов: