body (Комплексный дипломный проект: Проект участка по производству технологических приспособлений для электромеханического восстановления и укрепления поверхностного слоя деталей машин. Плоские поверхности.), страница 5

[7. табл. 12 и табл. 13].

C_p = 700; X_p = 0.85; K_j = 0.93; K_c=K_u = 1

Подставляя известные величины в формулу (2.8), получим:

Z_чс = 700300.1^0.8550.93/114000 = 0.4

Принимаем Z_чс = 2.

2.1.13. Произведем расчет припуска.

Припуск на переходные зубья А_оп и число переходных секций i определяем по [7. табл.21]

А_оп = 0.18 мм, i_n = 2.

Припуски на чистовые зубья.

А_очт равен А_оит = 0.1 мм

Припуск на черновые зубья определяем по формуле

А_оч = А_о – (А_оп + А_опт) мм, (2.9)

Подставляя известные величины в формулу (2.9), получим:

А_оч = 0.6 – 0.18 – 0.1 = 0.32 мм.

2.1.14. Определим припуски на двузубую черновую секцию.

Припуски определяются по формуле

А_оч.1 = 1.8S_zu/Z_чс мм, (2.10)

Подставляя известные величины в формулу (2.10), получим:

А_оч.1 = 1.80.1/2 = 0.09 мм.

2.1.15. Определим количество черновых секций.

Количество черновых секций без первой определим по формуле

i_u = A_оч – A_оч.1 / (2S_zu) шт, (2.11)

Подставляя известные величины в формулу (2.11), получим:

i_u = 0.32-0.09/(20.1) = 1.15

Принимаем i_u = 2.

2.1.16. Определим число зубьев в черновой части.

Z_ч = Z_ч.1 + Z_ч.с.  i шт, (2.12)

Подставляя известные величины в формулу (2.12) , получим:

Z_ч = 2+22 = 6 шт

2.1.17. Определим длину черновой части.

Длина черновой части определяется по формуле

l_ч = Z_ч  t мм, (2.13)

где l_ч – длина черновой части, мм

Z_ч – число зубьев в черновой части, шт

t – шаг зубьев, мм.

Подставляя известные величины в формулу (2.13), получим:

l_ч = 610=60 мм

2.1.18. Определим число переходных секций.

Число переходных секций определим по [7. табл.21].

2.1.19. Определим подачу на переходных секциях.

Назначим подачу на 1 и 2 переход. секции соответственно S_zn1 = 0.9 мм, S_zn2 = 0.9 мм.

2.1.20. Определим число переходных зубьев и длину этой части протяжки.

Число переходных зубьев определяется по формуле

Z_n = Z_n.c  i_n шт, (2.14)

где Z_n.c. =2 – число переходных зубьев в первой секции

Подставляя известные величины в формулу (2.14), получим:

Z_n = 22 = 4 шт.

Длина переходной части равна (2.13)

l_n = 410=40 мм

2.1.21. Определим количество чистовых зубьев и их укороченный шаг.

Количество укороченных зубьев определяется по формуле

Z_ч.м. = A_очт/(2S_zu.m) шт, (2.15)

Подставляя известные величины в формулу (2.15), получим:

S_zчм = 0.1  (20.01) = 5

Шаг чистовых зубьев определим из соотношения 

t_чт = 0.7t = 7мм

2.1.22. Определим размеры стружечной канавки для чистовых и калибрующих зубьев.

Размеры определяются по таблице [7. табл. 20].

2.1.23. Определим длину чистовой части протяжки.

Длина чистовой части протяжки определяется по формуле

l_чт = Z_чт  t_чт мм, (2.16)

Подставляя известные величины в формулу (2.16), получим:

l_чт = 57 = 35 мм.

2.1.24. Определим диаметр калибрующих зубьев.

Диаметр калибрующих зубьев определяется по формуле

D = D_max - мм, (2.17)

где D_max – максимальный диаметр обрабатываемого отверстия, мм

 - изменение диаметра отверстия после протягивания, мм.

Подставляя известные величины в формулу (2.17), получим:

D = 30+0.021 = 30.021 мм

При протягивании заготовок из стали, диаметр отверстия увеличивается на 0.0050.01 мм. Учитывая это D_k = 30.021 – 0.01 = 30.011 мм.

2.1.25. Определим количество калибрующих зубьев.

Количество калибрующих зубьев Z_k определяется по таблице [7. табл. 22]. Z_k = 7 шт.

2.1.26. Определим длину калибрующей части.

Длина калибрующей части определяется по формуле

l_k = Z_k  t_k мм, (2.18)

Подставляя известные величины в формулу (2.18), получим:

l_k = 77 = 49 мм

2.1.27. Определим задний угол калибрующих зубьев.

_k = 115`  j_k = 152

2.1.28. Определим длину режущей части.

l_p = 60 + 40 + 35 = 135 мм.

2.1.29. Определим цилиндрическую ленточку на вершинах калибрующих зубьев.

Цилиндрическую ленточку на вершинах калибрующих зубьев принимаем f_k = 0.2 мм.

2.1.30. Определим ширину выступов между выкружками.

Ширину выступов между выкружками определяем по формуле

В _в = (1.1  1.3)  D мм, (2.19)

Подставляя известные величины в формулу (2.19), получим:

В _в = 1.29  30 = 7 мм

2.1.31. Определим количество выкружек.

Количество выкружек на черновых зубьях определяется по формуле

N_черн. = D / (Z_cВ_в) шт, (2.20)

Количество выкружек на чистовых зубьях определяется по формуле

N_чист. = D / (2 В_в) шт, (2.21)

Подставляя известные величины в формулы (2.20) и (2.21) получим:

N_черн. = 30(27) = 6 шт.

N_чист. = 30(27) = 6 шт.

2.1.32. Определим ширину выкружек.

Ширину выкружек для черновых зубьев определяем по формуле

В_черн. = D/N_ч  (Z_c-1)/Z_c мм, (2.22)

Ширину выкружек для чистовых зубьев определяем по формуле

В_чист. = В_черн -2 мм, (2.23)

Подставляя известные величины в формулы (2.22) и (2.23), получим:

В_черн. = 307  (2-1)2 = 6.73 мм

Принимаем В_черн = 7 мм.

В_чист = 7-2 = 5 мм.

2.1.33. Определим радиусы выкружек и диаметры шлифовального круга.

Данные выбираем по таблице [7. табл.23]. Rв_ч = 36 мм,

D_ч = 60 мм.

2.1.34. Выбираем размеры центрового отверстия.

Данные выбираем по таблице [7. табл.16]

2.1.35. Определим длину хвостовика.

Длину хвостовика определяем из таблицы [7. табл.18].

L_х = 80 мм.

2.1.36. Определим диаметр шейки протяжки.

Диаметр шейки протяжки определяется по формуле

D₂ = D₁ – 1 мм, (2.24)

Подставляя известные величины в формулу (2.24), получим:

D₂ = 28- 1 = 27 мм.

2.1.37. Определим длину переходного конуса, длину и диаметр передней направляющей.

Эти размеры принимаем следующими

l_k = 35 мм l_n = 50 мм

2.1.38. Определим длину и диаметр задней направляющей.

Диаметр задней направляющей равен D_u = 30f7, а длина направляющей составляет 50 мм.

2.1.39. Определим длину протяжки.

Длину протяжки определяем по формуле

L_п = l_p + l_k + l₁ + l_k + l_n + l_u мм, (2.25)

Подставляя известные величины в формулу (2.25) , получим:

L_п = 135 + 49 + 80 +16 +30 = 399 мм

2.2. Конструкции специального высаживающего и сглаживающего инструмента для восстановления и упрочнения плоских поверхностей

Разработаем конструкции специального высаживающего и сглаживающего инструмента для восстановления и упрочнения плоских поверхностей на вертикально фрезерном станке.

2.2.1. Конструкция высаживающего инструмента приведена в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.01.СБ) .

Роликовый инструмент состоит из конусного хвостовика (16) и скалки (13), закрепленной на фланце хвостовика через изоляционное кольцо (6) и изоляционные втулки (2), изготовленные из текстолита. Скалка служит для направления вилки (1), в нижней части которой на радиальных подшипниках качения (21) и (22) установлена ось (11), с роликом (12). Давление инструмента на деталь и плавность работы всего инструмента осуществляется с помощью пружины (23). Ролик (12) толщиной 56 мм, диаметром 80 мм может быть изготовлен из твердого слава иди быстрорежущей стали. Оптимальные геометрические параметры высаживающих роликов следующие

угол заточки 60 фаска при вершине не должна быть меньше 0.2 … 0.3 мм. В крышках (9) и (10) и стаканах (14) и (15) установлены щелевидные уплотнения, служащие для предотвращения загрязнения подшипников пылью и другими микрочастицами. При осуществлении процессов выдавливания и сглаживания цепь главного движения в станке отключается. Ролик вращается вокруг своей оси за счет трения о поверхность обрабатываемой детали. Шпонка (27) служит для исключения поворачивания вилки относительно детали.

Принципиальная схема обработки плоских поверхностей на вертикально фрезерном станке представлена в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.13.02) . Ток от источника подводится с помощью гайки (19).

2.2.2. Конструкция сглаживающего инструмента приведена в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.01.18.СБ)

Конструкция сглаживающего инструмента аналогична конструкции выдавливающего. Отличие заключается в связи с тем, что рабочим инструментом является не вращающийся ролик, а неподвижно закрепленная пластина (7) которая изготовляется из твердого сплава ВК3.

Пластина, со сферической рабочей поверхностью, крепится к планке (5) с помощью зажима (3).

Плотное прилегание пластины к планке осуществляется завинчиванием гайки (12). Сама планка крепится к вилке четырьмя болтами (11).

Твердосплавная пластина – инструмент имеет возможность поворачиваться вокруг оси винта-зажима, на величину, обеспечивающую использование всей сферической поверхности пластины.

Сглаживанием достигается низкая шероховатость поверхности, размер и величина выступов могут регулироваться числом повторных рабочих ходов и давлением инструмента. Измерение микротвердости в сечениях высаженного и сглаженного профиля показывает увеличение твердости отдельных участков в 2 … 3 раза по сравнению с твердостью сердцевины.

Сглаживание обеспечивает увеличение контактной поверхности сопрягаемой детали и снижение ее шероховатости увеличение твердости и упругих свойств контактной поверхности необходимый натяг сопряжения.

Заточку твердосплавных пластин проводят на приспособлении к заточному станку, кругами из белого электокорунда 40-25 СТ1-СТ2, доводят алмазным кругом.

Конструкция приспособления для профилирования инструмента приведена в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.С.06. 01.СБ).

Пластину (9) устанавливают между валом (8) и прижимом (4). Вал установлен в корпусе (6) в двух подшипниках (12) и поворачивается маховиком (7).

Все приспособление крепится в специальных заточных тисках, которые имеют возможность поворачиваться относительно трех осей координат. Необходимый угол заточки пластины определяется поворотом всего приспособления на станке, а значение радиуса пластины определяется расстоянием от оси вращения вала до шлифовального круга станка.

2.3. Возможность дальнейшего развития упрочняющей технологии электромеханической обработки.

В условиях серийного производства и ремонта деталей основной задачей совершенствования должно явиться повышение производительности процесса и обеспечение высокого качества. Это должно осуществляться путем применения многинструментальных приспособлений, которые во многих случаях позволяют исключить электроконтактное устройство, что особенно важно при упрочнении деталей большой длины, так как при этом обеспечивается стабильность теплообразования по всей длине детали, и, кроме того, экономиться электроэнергия.

Схема четырехконтактного приспособления, которое устанавливают в суппорте (7) токарного станка приведена в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.2.C.13.03).

Приспособление предназначено для отделочно-упрочняющей обработки шеек валов. Обоймы (3), в которых крепятся вращающиеся ролики (4), имеют возможность поворачиваться на стойке (2) и штоке пружинной державки (6), что обеспечивает хороший контакт роликов с обрабатываемой заготовкой (5). Непосредственное присоединение концов вторичного конура трансформатора (8) к обоймам (3) обеспечивает стабильность электрического режима независимо от длины обрабатываемой заготовки (5) и наименьшие потери энергии по сравнению с подачей тока через патрон станка.

Одновременная работа четырех роликов позволяет значительно увеличить подачу и, следовательно, производительность обработки. При этом, разумеется, увеличивается суммарная поверхность контакта заготовки с инструментом и соответственно должна быть увеличена плотность тока до 200 … 250 Амм².

Такая схема упрочнения электромеханической обработки особенно эффективна при обработке больших поверхностей длинных деталей, как, например, валы турбин, различные штоки гидравлических машин, где производительность, стабильность и качество обработки имеют решающее значение.

2.4. Расчет пружины.

Проведем расчет параметров пружины по [3]. Установим необходимые параметры пружины

P₁ – сила пружины при предварительной деформации