124495 (Технологический процесс изготовления шпинделя 4-хшпиндельной комбинированной головки), страница 10

6: мм/об

8,2: мм/об

Операция 070 Шлифовальная

1) Внутришлифовальная пов.12 (установ А)

Для конструкционной стали для внутреннего шлифования методом врезания выбираем:

скорость круга = 35 м/с;

скорость заготовки = 45 м/мин;

глубина резания t = 0,3 мм;

радиальная подача

0,0045*1,1 = 0,005 мм/об;

продольная подача

= 0,65*25 = 13 мм/об

Частота вращения круга:

16711 об/мин.

2) Круглошлифовальная пов 2,4(установ Б)

= 35 м/с; = 35 м/мин; t = 0,1 мм;

минутная подача табличная = 1,1 мм/мин;

Минутная подача

=0,76м/мин

Частота вращения круга:

1671 об/мин.

Операция 080 Шлицешлифовальная

Шлифование боковых поверхностей шлица пов.20,21.

Глубина резания t = 0,075 мм;

Диаметр круга D = 270 мм;

Частота вращения круга nк = 1700 об/мин;

Скорость круга = 24 м/с;

Скорость вращения заготовки = 20 м/мин;

Продольная подача = 0,3 мм/об;

Операция 085 Резьбошлифовальная

= 35 м/с; = 35 м/мин; t = 0,1 мм;

минутная подача табличная = 1,1 мм/мин;

Минутная подача

=0,76м/мин

Частота вращения круга:

1671 об/мин.

7. Проектирование оправки на шлицефрезерную операцию

Оправки разделяются на жесткие и разжимные. Важнейшей характеристикой при выборе того или другого типа оправок является точность обработки. Ее показателем обычно служит отклонение от соосности, возникающее при обработке наружной поверхности относительно базовой. При выборе оправки также играет роль жесткость заготовки, потому что при закреплении на оправке она деформируется. Это приводит к различным отклонениям формы обработанных поверхностей.

Цилиндрические оправки (рис.7.1) для установки деталей с гарантированным зазором обеспечивают стабильное положение детали вдоль оси. Поэтому такие оправки можно применять при работе на настроенных станках, для обработки длинных деталей, когда предъявляются повышенные требования к продольным размерам. С помощью данных оправок не достигается точность центрирования, однако они имеют преимущества при многоместной обработке.

Рис. 71. Цилиндрическая оправка с гарантированным зазором

Исходные данные:

М_кр — передаваемый крутящий момент или крутящий момент от сил резания, Н • мм;

l₃ — базовая длина заготовки, мм;

D — диаметр обработанной заготовки, мм;

d — диаметр базового отверстия заготовки, мм;

Т d — поле допуска базового отверстия, мм;

е — допускаемое отклонение от соосности обработанной и базовой поверхностей заготовки, мм.

1) Гарантированный зазор для установки оправки на деталь:

(7.1)

где е_оп – отклонение от соосности базовой поверхности оправки (рекомендуется в пределах 3-й степени точности);

Т_d.оп – допуск на диаметр базовой поверхности оправки (рекомендуется h6);

_из – допустимый износ базовой поверхности оправки (рекомендуется 0,01…0,02 мм);

Приближенно _ГАР0,02 мм.

2) Номинальный диаметр базовой поверхности оправки:

(7.2)

3) Длина базовой поверхности оправки:

(7.3)

где n – число одновременно обрабатываемых деталей.

.

4) Наружные диаметры опорного буртика и нажимной шайбы:

(7.4)

.

5) Ширина нажимной шайбы:

(7.5)

.

6) Гарантированный крутящий момент, передаваемый оправкой:

(7.6)

где k – коэффициент запаса, принимается приближенный k2,5.

.

7) Требуемое усилие зажима детали:

(7.7)

где f – коэффициент трения, принимается равным 0,16…0,2.

Следовательно, необходимое усилие Р нужно приложить на каждый прижимной винт оправки.

8. Расчет и проектирование контрольного приспособления

Для контроля радиального биения наружного диаметра применяем биениемер.

Т. к. биение необходимо измерить относительно базового отверстия, то для закрепления вала-шестерни в контрольном приспособлении применяем мембранную оправку.

Произведем расчет усилия для сжатия кулачков.

8.1 Расчет осевого усилия для разжима кулачков

8.1.1 Для сжатия кулачков патрона в размер , действующее на мембрану осевое усилие должно составить:

(8.1)

где К(Р)=1,1 – коэффициент ужесточения мембраны ее кулачками [ табл.10];

S, a, c, b – соответственно толщина, рабочий радиус, радиус центрального окна, радиус расположения кулачков мембраны;

а = 54; S = 3; b = 0,4a = 32; c = 0.18a = 10

L = 24 – плечо кулачка;

dк = 54 - диаметр наружной поверхности кулачков;

dк min= 51,5 – диаметр кулачков, позволяющий установить наименьшую заготовку в партии.

=8870 Н

8.1.2 С учетом коэффициента полезного действия η = 0,7…0,8 усилие на штоке составляет:

= Н

8.1.3 Вычислим наибольшее напряжение σmax

= 517 Н

где К(σ) = 0,7 [ , стр.526]

8.2 Усилие закрепления заготовки одним кулачком оправки

(8.2)

где dз = диаметр базы заготовки, мм;

функция

Н

8.3 Описание конструкции и принцип работы приспособления

Приспособление предназначено для измерения радиального биения на наружном диаметре шейки шпинделя относительно базового отверстия.

Приспособление содержит основание 11, мембранную оправку, плавающий центр и измерительную головку ИПП874.

Мембранная оправка содержит корпус 4, к которому винтами 15 крепится мембрана с кулачками 5. Через центральное резьбовое отверстие корпуса проходит шток 6, на шток с наружной стороны мембраны устанавливается шайба 20 и гайка 21, а также ручка 12, которая фиксируется на штоке с помощью штифта 19. Мембранная оправка устанавливается в переднюю бабку 2 с запрессованным подшипником 3 с минимальным зазором. И спереди и сзади для установки оправки к корпусу винтами 14 привинчиваются шайбы 9.

По направляющим основания перемещаются передняя бабка с мембранной оправкой, задняя бабка 7 с установленным в ней плавающим центром 8, и измерительная головка 1, смонтированная на колонке 10.

Приспособление работает следующим образом.

Шпиндель устанавливают точно на кулачки 5 мембранной оправки и поджимают плавающим центром 8. Оправка с валом должна свободно от руки поворачиваться, при этом необходимо следить за тем, чтобы не было качки. Сжатие оправки производится ручкой при помощи ручки 12, которая при проворачивании выкручивает шток 6, а шток, в свою очередь, прогибает мембрану и кулачки сходятся. Наконечник с шариком подводится к поверхности шейки шпинделя и занимает определенное радиальное положение, которое фиксируется чувствительной головкой.

Наибольшее колебание показаний чувствительной головки при расположении наконечника во всех впадинах колеса характеризует величину биения.

Чтобы шарик соприкасался с профилем шейки проверяемого колеса, его диаметр должен быть равен

(8.3)

где = 0 – смещение исходного контура.

Тогда, D = 1,680*2+0 = 3,36 мм

9. Расчет режущего инструмента

Проектирование режущего инструмента – фрезы червячной для нарезания шлицев

В данном разделе спроектируем режущий инструмент – червячную фрезу для нарезания шлицев на шлифефрезерной операции.

1. Материалом для режущей части выбираем быстрорез Р6М5К5.

2. Для черновой обработки зубьев допустимо принять фрез цельной конструкции.

3. Диаметр наружный фрезы d_a выбираем по ГОСТ 9324-80, принимаем d_a= 70мм.

4. Число зубьев фрезы принимаем равным 12, что в 2 раза больше числу нарезаемых зубьев шлицев.

Далее проведем расчет и выбор элементов геометрических параметров фрезы червячной для нарезания шлицев.

1. Принимаемые по ГОСТ 9324-80 или конструктивным особенностям параметры:

1. Высоту ножки зуба h₀ принимаем равным высоте нарезаемых зубьев с учетом черновой обработки: h₀ =3мм;

2. Задний угол при вершине зуба _а = 10…12, принимаем _а = 10;

1. Элементы стружечной канавки цельных фрез (рис.9.1):

1. Глубина канавки:

Н = h₀ + (К + К₁)/2 + r₃ , (9.1)

где К, К₁ –величины затылования на вершине зуба определяются по формулам:

К = d_a tg_a / z₀ (9.2)

К = [3,14 70 tg10 ] / 12 = 3,231мм

К₁ = (1,3…1,7) К (9.3)

К₁ = 1,4 3,231 = 4,524мм

r₃ – радиус закругления дна канавки принимается кратным 0,05мм, принимаем r₃ = 1,25мм;

Н = h₀ + (К + К₁)/2 + r₃ = 3 + (3,231+4,524)/2 + 1,25 = 8,127

принимаем Н=8,5мм

1. Толщина зуба у основания С (рис.9.1) должна соответствовать условию:

С 0,8Н (9.4)

С = 0,8 8,5 = 6,8; принимаем С = 7мм.

1. Угол профиля канавки в зависимости от рекомендуемых одно- или двухугловых фрез принимается равным: 22, 25, 30, принимаем = 25.

Элементы стружечной канавки и зуба цельных червячных фрез

1. Длина L₁ рабочей части фрезы рассчитывается по формуле:

L₁ = 2h₀ctg_n0 + xh₀/1,25 (9.5)

где h₀ – высота зуба фрезы;

_n0 – угол профиля исходного контура;

x – поправочный коэффициент выбирается по [ , с.235, табл.8.1], принимаем х = 3

L₁ = [2 3 ctg 10]+ [3,14 3,4 3 / 1,25] = 59,66;

принимаем 60мм

1. Полная длина фрезы:

L = L₁ +2l_б (9.6)

где l_б – длина буртика l_б = 3…5мм, принимаем l_б = 5мм

L = 60 + 2 5 = 70мм

1. Диаметр буртика:

d_б = d_а – 2Н – (1…3) (9.7)

d_б = 70 – 2 8,5 – 3 = 50мм

1. Диаметр отверстия под оправку рассчитывается по формуле:

d_отв= 20 [h₀/1,25]^0.373 (9.8)

d_отв= 20 [ 3 / 1,25 ]^0.373 = 27,72;