Y_V = 0,3

m = 0,20

K_V – произведение коэффициентов.

K_V = K_MV K_ПV K_ИV = 1* 0,8 * 1 = 0,8

K_MV – коэффициент учитывающий влияние материала заготовки.

K_MV= 1

K_ПV - коэффициент учитывающий состояние поверхности

K_ПV = 0,8

K_ИV - коэффициент учитывающий влияние материала инструмента

K_ИV = 1

м/мин

Частота вращения шпинделя

об/мин

Корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным

станка: n_ст=150 об/мин

Тогда действительная скорость резания равна:

м/мин

Определяем главную составляющую силы резания:

P_Z = 10 C_P t^x S^y Vⁿ K_P

C_P = 300

x = 1

y = 0,75

n = -0,15

K_P – произведение ряда коэффициентов, учитывающих

фактические условия резания.

K_P = К_МР K_P K_P K_P

К_МР = 0,74

K_P = 0,94 (=60^о)

K_P = 1 (=10^о)

K_P = 1 (=0^о)

K_P = 0,74*0,94*1*1 = 0,69

P_Z = 10 * 300 * 1¹ * 0,6^0,75 * 176^-0,15 * 0,69 = 760 Н

2.1.5 Расчёт усилия зажима

Определим необходимую величину зажимного усилия вала при условии недопустимости проворачивания его в кулачках, при количестве кулачков равным трём.

W = Рz·К/(f·3)

f - коэффициент трения; f = 0,15

W = 760·2,56/(0,15·3) = 4632 Н

Крутящий момент на валу круга 3 (рис. 2.2) будет равен:

Мкр = 1/3·f·W·(D³-d³)/(D²-d²)

f - коэффициент трения в резьбовом соединении между кругом 3 и кулачками 5;

D - диаметр круга 3;

d - обрабатываемый диаметр ступицы на данной операции;

Мкр = 1/3·0,25·4632·(205³-150³)/(205²-150²) = 86007 H·мм = 86 H·м

2.1.6 Расчёт электромеханического привода

Для нормальной работы привода принимаем частоту вращения вала круга 3 равным 150 об/мин.

Угловая скорость вала равна: ω = 3,14·150/30 = 15,7 c^-1

Мощность на валу равна: Р = ω·Мкр = 15,7·86 = 1350 Вт = 1,35 кВт

Подбираем электродвигатель под данные параметры:

частота вращения двигателя: n_дв = n · Uр = 150·5 = 750 об/мин

Uр - передаточное число червячного редуктора

мощность двигателя: Pдв = Р/(η·Uр) = 1,35/(0,65·5) = 0,42 кВт

η - суммарное КПД подшипников и червячной передачи привода.

На основании расчётов выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый серии 4А закрытый обдуваемый с синхронной частотой вращения 750мин^-1 4А132М4, с параметрами Рном = 5кВт, n_ном= 750 мин ^-1.

2.2. Проектирование контрольного приспособления

2.2.1 Описание и принцип работы контрольного приспособления

Назначение.

Приспособление применяется для комплексного контроля радиального, торцевого биения поверхностей деталей вращения, а также плоскостности.

Показателем кинематической точности наряду с допуском на кинематическую погрешность вращающегося основания приспособления 2 (см. чертёж), на которое установлена проверяемая деталь, является допуск на колебание подшипников 16, зависящий от степени точности самих подшипников

Таким образом контроль радиальных и торцевых биений детали производится посредством индикатора 5, прикреплённого к стойке 3 вместе с держателем 4. Держатель может передвигаться вверх и вниз в определённых стойки. В право,

влево передвигается стойка индикатора по направляющим держателя.

Закрепление заготовки происходит посредством гайки 9, заворачивая гайку происходит давление в гидросистеме и под действием масла в гидрополости корпуса 1 шпонка давит на внутреннюю поверхность проверяемой детали. Для раскрепления детали необходимо на несколько оборотов отвернуть гайку.

Показания торцевого и радиального биения детали вращения отражаются на электронном дисплее 5. Точность данного приспособления зависит от допусков входящих деталей в механическую вращающуюся часть приспособления и должна быть не более 0,01 мм. Данное приспособление компактно и удобно в применение, не требует дополнительных технологических оснасток.

2.2.2 Описание устройства индикатора

Рис. 2.3 Устройство индикатора И-160М.

Для контроля диаметров и радиального биения вала используем индикатор модели И-160М ГОСТ 862-82 1 класса точности и с ценой деления индикатора 0,01 мм.

Таблица 1. Технические характеристики индикатора И-160М

Индикатор (рис. 2.3) состоит из корпуса 1 и трубы 2, на которой крепятся ручка 3 и зажим 4. Зажим служит для закрепления всего индикатора. В корпус вворачивается винт 6, который ограничивает давление штока 7 на рычаг 9. Шток 7 под действием пружины возвращается в исходное положение при ослаблении давления на него. Данный шток через рычаг 9, сидящий на оси 8 перемещает измерительный стержень индикатора 10. Измерительное усилие индикатора равно сумме усилия пружины штока 7 и усилия пружины 11. Монтаж и закрепления индикатора в приспособлении производиться по трубе 2, а после этого надевается верхний цилиндрический корпус 12 вместе с циферблатом 5 и закрепляется винтами к трубе 2. Внутренние штоки индикатора передвигаются в осевом направлении по посадке в нарправляющих втулках 13 и 14. Эти втулки запрессованы в трубу 2 и цилиндрические корпуса по жёсткой посадке.

Комплект сменных измерительных стержней позволяет производить установку индикатора на размер в пределах диапазона измерений.

2.2.3 Расчёт контрольного приспособления на точность

Для того чтобы контрольное приспособление обеспечивало правильность контроля, требуется, чтобы его погрешность была не более допуска на контролируемый параметр:

;

где ∑ε_i – суммарное значение погрешностей в процессе измерения;

TD – допуск контролируемого размера, мм.

Так как контрольное приспособление устанавливается на суппорт станка, то все погрешности кроме погрешности измерения инструмента и погрешности самого контрольного приспособления берём из расчётов станочного приспособления.

Погрешности в процессе измерения:

ε_б – погрешность базирования (ε_б = 0);

ε_З – погрешность закрепления (ε_З = 0);

ε_у – погрешность станка (ε_у = 0,01 мм);

ε_{изм. средства} – погрешность индикатора (ε_{изм. средства} = 0,01 мм - по паспорту индикатора).

ε_пр – погрешность контрольного приспособления (ε_пр = 0,05 мм – сумма полей допусков плоскостности кондукторной плиты, посадочных размеров стойки и кронштейна контрольного приспособления);

∑ε_i = (0,01² + 0,01² + 0,03²)^1/2 = 0,031 мм

Допуск на обрабатываемый диаметр 70 мм равен 0,05 мм,

Условие выполнено, приспособление пригодно к применению.

2.3. Средства автоматизации

Для замены физического труда рабочего данная поточная линия, на которой выполняется механообработка ступицы снабжена межоперационными портальными роботами модели ПРЦ-1и автоматизированной транспортно-накопительной системой. Портальный робот установлен возле каждого станка, его функция заключается в захвате заготовки в межоперационном накопители и подаче его в зажимное приспособления станка. После того, как закончится полный цикл обработки детали, робот захватывает заготовку и передаёт её обратно в накопительный бункер, в отсек обработанных деталей.

Для передачи деталей между станками используется транспортно-накопительная система (рис. 2.4), которая забирает обработанные на данной операции детали из накопительного бункера, и передаёт в накопительный бункер следующей операции.

Рис. 2.4 Транспортно-накопительная система

1- Линия системы;

2- Передвижной промышленный робот; 3- Рука робота; 4- Захватываемая заготовка; 5- Межоперационные накопители;

Основными элементами транспортно-накопительной системы являются: межоперационные накопители, состоящие из двух отсеков, обработанных и предстоящих обработке на данной операции заготовок, линии системы и манипулятора модели “Универсал-5”. Данный манипулятор может передвигаться как вдоль линии системы так и поперечно ей, благодаря этому станки могут располагаться по обе стороны маршрутной межоперационной линии.

Подробный и качественный диплом на тему

“Усовершенствование техпроцесса изготовления

детали 'Ось колеса переднего

ведущего моста трактора Т35А”

по специальности “Технология машиностроения”

на http://www.diploms17.ru/osi/

3. Научно-исследовательская часть

3.1. Анализ вопроса повышения качества деталей путем применения алмазных пластин

Одним из путей повышения эффективности производства и качества изделий является все более широкое применение обработки деталей абразивными, алмазными и другими инструментами. Алмазная обработка позволяет обеспечить требуемые точность и качество деталей при высокой производительности, а значит обеспечить высокую надежность и долговечность машиностроительной продукции в процессе эксплуатации, поэтому объем и роль отделочных операций в современном машиностроении непрерывно возрастают.

Свойства любого алмазного инструмента зависят от его конструкции, вида и свойства алмазного материала, природного состава и технологии их производства, последующей технологии формирования алмазного режущего инструмента посредством механических, термических, химических и других видов воздействия.

Алмазные инструменты имеют существенные преимущества по сравнению с инструментами из твёрдосплавных материалов при обработке высоколегированных сталей и сплавов, когда лимитирующими факторами являются высокие требования к отсутствию прижогов и трещин. Они обладают хорошей самозатачиваемостью и позволяют обрабатывать детали с меньшим выделением тепла в зоне резания по сравнению с обычными инструментами.

3.2. Прочность алмазных режущих пластин

К прочности алмазных пластин предъявляют очень высокие требования, выполнение которых гарантирует безопасную эксплуатацию резцов. Наибольшие напряжения у алмазных пластин возникают на поверхности крепления к корпусу резца:

_{t max} = * [(3 + )*d²_k + (1 - )*d²],

где  - плотность алмаза, г/см³;

 - угловая скорость заготовки;

 - коэффициент Пуассона;

d _k ,d – диаметры соответственно отверстия крепления пластин;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с².

Полагая отношение диаметров d/d _k = 0,36 и коэффициент Пуассона  = 0,25, это соотношение примет вид:

_{t max} = 0,085**_K²,

где _k = * - окружная скорость, м/с.

Постоянный коэффициент в этой формуле справедлив только для принятого соотношения d/d _k = 0,36.

Плотность крупнокристаллических алмазов твердостью СМ1 обычно находится в пределах 1,5 – 2,00 г/см³, у средне кристаллических той же твердости – 2,0 – 2,2 г/см³. Поэтому максимальные напряжения у крупнокристаллических будут соответственно меньше. Это подтверждается также экспериментальными данными по определению предела прочности на разрыв в форме восьмерок (табл. 3.1.).