Технлогия машинстроения

3 Рсчёт и координирование УП на токарную операцию 015

3.1 Составление циклограммы.

Каждая зона обработки на станках  ЧПУ, как правило, соответствует  одному технологическому переходу и  формируется в зависимости от чёрного и чистового контура  детали и технологических возможностей режущего инструмента, выполняющего данный переход. В зависимости от конфигурации участка чернового или чистового  контура детали, формируемого за технологический  переход, зоны обработки делятся на открытые , полуоткрытые, закрытые и комбинированные.

На операции 015, на которую составляется управляющая программа, обрабатывается торец, наружные поверхности. Центрируется, верлится и растачивается ступенчатое отверстие, а также отрезается заготовка на станке с ЧПУ ИТ-42. При этом используются типовые схемы проходов «спуск» и «петля».

 

- открытая  зона

- закрытая зона

- полуоткрытая зона

 

Рис.3.1.1 зоны выборки токарной обработки  на операцию 015.

Составление циклограммы.

Переход 1

1. Точить торец как чисто

Рис. 3.1.2. 1-2-3-4-1

Переход 2

1.центровать отверстие.

Рис. 3.13. 1-5-6-1

Переход 3.

1. Сверлить отверстие 6.3 на длину 9 мм

Рис. 3.14  1-5-6-1

переход 4

4. точить диаметры 13.5 на длину 17.5, 10.8

На длину 2.5, конус 15 1-9-10-11-12-13-14-15-16-1

Рис 3.1.5

Переход 5

5. Точить диаметры

1-17-18-19-20-21-22-23-20-1

Рис. 3.1.6

Переход 6

1. отрезать деталь

1-24-25-1

Рис. 3.1.7

4.1 Конструирование и расчёт приспособления. Описание его работы, расчёт усилий зажима, расчёт на точность базирования, проверочный расчёт на прочность.

1. Деталь обрабатывается в условиях  мелкосерийного производства.

Деталь «колесо зубчатое» с  модулем 0.5 и количеством зубьев 25.

Деталь обрабатывается на станке 5303ПТ.

2. Консольные и центровые оправки применяются для установок с центральным базовым отверстием втулок, колец, шестерён, обрабатываемых на многорезцовых, шлифовальных и других станках при обработке партии таких деталей требуется получить высокую концентричность наружных и внутренних поверхностей и заданную перпендикулярность торцов к оси детали. В зависимости от способа установки и центрирования обрабатываемых деталей консольные и центровые. Оправки можно подразделить на несколько видов, но в нашем случае оправка жёсткая (гладкая). Она служит для установки деталей с зазором.

3. Определяем оправку на жёсткость.

Мкр=Pz∙D/2

V=;

Где d – диаметр оправки

n – по паспорту станка

V = 3.14∙10∙400/1000 = 12.5

Nэ = 0.124∙/d,

Где S = 0,63 по паспорту станка.

Сопоставление __ с допуском а показывает, что результирующая погрешность обработки__=0.020 мм.

Меньше допуску Т=0.022 мм, и допуск на торцевое биение

__=Smax/2=0,015

Следовательно приспособление будет обеспечивать заданную точность обработки.

 

P=1.44∙158.4=228.09 кг.м.

, принимаем d = 9

4. Расчёт оправки на прочность.

1) При нарезании зубьев колес  выдерживается ряд параметров, допуски  на которые задаётся по ГОСТ1643-56. Приспособление оказывает существенное  влияние на один параметр –  радиальное биение зубчатого  венца. Для рассматриваемого колеса  m = 0.5; z= 25 степенью точности Ст 8-х (ГОСТ1643-56), радильное биение зубчатого венца = 0.022 мм.

Таким образом допуск подлежащий проверке расчётом на точность = 0.022 мм.

2) Так как приспособление на  зубообрабатывающих станках при  установке выверяется, при нарезании  колес со степенью точности  Ст8 рекомендуется выверять оправку  на биение по поверхности с  точностью 0.03 мм. Обозначим погрешность  с биением этой поверхности  оправки после установки на станок . Величина = 0.003 мм.

А) погрешность при установке детали на оправку. Ось её отверстия может в пределах зазора относительно оси поверхности оправки.

Максимальное смещение Е = Smax-dmin,где Smax –максимальный зазор между поверхностью оправки и отверстием детали. В результате смещения Е будет возникать биение обработанной поверхности относительно оси отверстия детали, которое будет равно 2Е.

m – модуль

d = 10

Nэ = =3.3 (кВт)

P = 60∙∙Nэ/V = 60∙

Мкр=158.4 ∙ 0.0045/2 = 3.64 Н.м.

Погрешность . Для нарезния колесо со степенью точности Ст-8-х ГОСТ9323-60 рекомендует червячную фрезу со следующими параметрами: da =71; d =32;d1=50;L=71;z0=16.

Для червячной фрезы с номинальным  диаметром da = 71u z=16, у которой посадочное отверстие имеет диаметр 9.004+0.004 мм. Радиальное биение зубчатого венца фрезы Е0 не должно превышать 0.01 мм. Так как и у нарезаемого колеса и фрезы z=25, то при нарезании зубьев за 1 оборот колеса фреза так же будет совершать действие резания, и все погрешности фрезы будут переноситься на нарезаемое колесо Погрешность равна максимальному зазору между отверстием фрезы диаметром 9.004+0.003 мм и пояском шпинделя 9.011-0.003 мм (по стандарту предприятия).

=0.003 мм

Суммирование составляющих погрешности  будем производить по формуле при коэффициенте К =1.1;

 

Где = 0.003 погрешность мах зазора.

 погрешность  фрезы

 мах зазор

 

 

Б) Таким образом погрешность установки составит:

 

Определим Smax. По таблицам допусков находим:

Диаметр детали 9h7 (9-0.015) мм, а диаметр оправки 9js(9±0.0075) мм, откуда максимальный зазор будет равен:

S max=Д отв мах-d min=9.0075-8.985=0.0025

Допустимая погрешность базирования  составляет 0.003, следовательно, приспособление обеспечивает требуемую точность, так  как

 

0.003>0.0225.

5. Проверка оправки на точность.

;

Где – касательное напряжение.

Допускаемое касательное напряжение составляет:

. Так как по  расчётам , то:

21.909

Следовательно, приспособление обеспечивает высокую надёжность и точность.

4.2 Конструирование и расчёт  спирального сверла для сверления  отверстия .

1. Определяем диаметр сверла  по диаметру отверстия, если  d=6.3, то диаметр сверла равен 6.3.

Определяем длину сверла: l = 65.5; L = 121; d = 6.3.

Определяем номер конуса хвостовика.

Момент трения между хвостовиком  и втулкой равен:

(н.м.)

 

По ГОСТу 2847-67 выбираем ближайший  конус, то есть конус Морзе № 1 с  лапкой со следующими основными конструкторскими размерами: .

 

 

Где =2543

2. Материал режущей части сверла в зависимости от обрабатываемого отверстия применяют быстрорежущую сталь Р6М5 HRC 62…64.

3. назначаем режимы резания:

S = 0.12…0.15 мм/об, S = 0.15 мм/об

 

Сверло из быстрорежущей стали  Р6М5 при 

 

q = 0.4

x = 0.2

y = 0.5

m = 0.2

частота вращения:

n =

Принимаем n = 2000

 

 

q = 1.0

x = 0

y = 0

 

Момент сил сопротивления резанию (крутящий момент)

 

 

 

q = 2.0

x = 0

y = 0.8

5. Определяем значения геометрических и конструктивных параметров режущей части сверла.

 

H =

Ширина пера В = 0.55D

В=0.55

Геометрические элементы профиля  фрезы для фрезерования канавки  сверла

 

 

 

 

 

 

Принимаем

 

 

 

Меньше радиуса профиля 

Где

 

Ширина профиля В = =2.96+1.196=4.104

На основании расчётов выполняем  чертёж спирального сверла.