ПЗ-Гладких (Модернизация поворотного конвейера концевого вагона состава для засорителей), страница 8

Скребок для очистки лентыИзм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 00.00.00 ПЗЛист534. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССАИЗГОТОВЛЕНИЯ ВАЛА4.1. Описание детали и выбор способа ее изготовленияИзготавливаемый вал (рисунок 4.1) является деталью неприводного барабанапогрузочного конвейера. Вал изготавливается из среднеуглеродистой стали 45ГОСТ 1050-88. Ее химические и механические свойства приведены в таблицах 4.1и 3.2.Таблица 4.1 Химический состав стали 45 ГОСТ 1050-88C0.4 – 0.5Содержание элементов в %SiCr0.17 – 0.370.3Mn0.5 – 0.8Ni0.3S0.045P0.045Таблица 4.2 Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050-88 T , МПа B , МПа5 , % ,% H , МПа 1 , МПа360610164050280НВ, неболее241Рисунок 4.1.

ВалСхема поверхностей вала представлена на рисунке 4.2Рисунок 4.2 Поверхности валаИзм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 00.00.00 ПЗЛист54В качестве заготовки принимается прокат – калиброванная круглая сталь(ГОСТ 7417-75) диаметром 120 мм.Поверхности 2 и 8 служат для установки на них подшипников. Поверхности3 и 7 препятствуют осевому перемещению подшипников. На поверхности 4посредством шпонки и шпоночного паза 15 крепится приводной барабанконвейера. Поверхности 9 и 21 – торцы вала.

Поверхность 5 выполняет рольпромежуточного вала, увеличивая длину приводного вала барабана. Всеостальные указанные поверхности – фаски.Определение маршрута обработки поверхности вала производится исходя изтребований чертежа и типа принятой заготовки. Поверхности обрабатываются впоследовательности обратной степени точности (рисунки 4.3 – 4.8).Рисунок 4.3. Токарная (заготовительная) операция, установ А и БРисунок 4.4. Токарная операция (снятие фасок не показано), установ АРисунок 4.5.

Токарная операция (снятие фасок не показано), установ БИзм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 00.00.00 ПЗЛист55Рисунок 4.6. Шлифовальная операция, установ АРисунок 4.7. Шлифовальная операция, установ БРисунок 4.8. Фрезерная операция, установ А и БМаршрут обработки поверхностей представлен в таблице 4.3.Для обработки на токарном станке применяется следующий инструмент:токарный проходной отогнутый резец (ГОСТ 18868-73):   45 0 ; В = 16 мм; Н =10 мм; токарные проходные прямые резцы (правый и левый) с пластинами избыстрорежущей стали:   45 , В = 16 мм, Н = 16 мм.Дляшлифованияповерхностейподподшипникииспользуетсяшлифовальный круг прямого профиля.Для фрезерования шпоночных пазов используется шпоночная фреза избыстрорежущей стали ГОСТ 9304-69 диаметром 25 мм и 32 мм.Технические характеристики применяемых станков приведены в таблицах4.4-4.6.Изм.

Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 00.00.00 ПЗЛист56Таблица 4.3Установ АШлифовать 2Установ БШлифовать 8Круглошлифовальныйстанок 3164ТрехкулачковыйпатронЦентрФрезерование шпоночного паза15Фрезерование шпоночного паза19Вертикально-фрезерныйстанок 6Н13Опорыпризматическоготипа4Фрезерная3Шлифовальная1415-1617-1819-23Изм. Лист1212№ докум.Подп.ДатаВКР 00.00.00 ПЗНомера базовыхповерхностейТрехкулачковыйпатронЦентр123456-89-131и8Токарно-винторезныйстанок 16К20343и7Трехкулачковыйпатрон1и7ТипприспособленийТокарно-винторезныйстанок 16К20Установ АТорцевать поверхность 9Сверлить центровочноеотверстиеУстанов БТорцевать поверхность 21Сверлить центровочноеотверстиеУстанов АТочить начерно 4Точить однократно 5Точить начерно 6Точить однократно 7Точить начерно 8Точить начисто 4, 6, 8Снять фаски 10, 11, 12, 13, 14Установ БТочить однократно 3Точить начерно 2, 1Точить начисто 2, 1Снять фаски 16, 17, 18, 20, 16123и7Тип и маркаоборудованияНаименованиепереходов иномераобрабатываемыхповерхностейТокарная(заготовительная)2Номера переходовНаименованиеоперации1ТокарнаяНомер операцииПлан операций и переходовЛист57Таблица 4.4Технические характеристики токарно-винторезного станка 16К20Наибольший диаметр обрабатываемой детали, ммРасстояние между центрами, ммЧисло ступеней частоты вращения шпинделяЧастота вращения шпинделя, об/минЧисло ступеней подачи суппортаПодача суппорта, мм/обпродольнаяпоперечнаяМощность, кВтКПДНаибольшая сила подачи, Н40014002212,5-1600240,05-2,80,025-1,4110,753528Таблица 4.5Технические характеристики круглошлифовального станка 3164Наибольший размер обрабатываемой детали, ммдиаметрдлинаЧисло оборотов шпинделя шлифовального круга, об/минСкорость перемещения стола, мм/минКоличество ступеней чисел оборотов шпинделя передней бабкиЧисло оборотов шпинделя передней бабки, об/минМощность, кВт4002000910200-6000830-23514Таблица 4.6Технические характеристики вертикально-фрезерного станка 6Н13Размеры рабочей поверхности стола, ммСкорость перемещения стола, мм/минпродольнаяпоперечнаявертикальнаяКоличество ступеней подачЧисло оборотов шпинделя, об/минМощность, кВт400*1600230023007701863-150010 + 2.84.2.

Расчет припусков на обработкуПрипуски измеряют по нормали к обрабатываемой поверхности. Приобработке поверхности вращения припуски задают на диаметр или на толщину,Изм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 00.00.00 ПЗЛист58т.е указывают удвоенное значение припуска. Общий припуск на обработку равенсумме промежуточных припусков.

Общий припуск зависит от ряда факторовтаких как: размеры и конфигурация детали, материал детали, способ изготовлениязаготовки и др.Для выполнения заданных условий необходимо заготовку (d=120мм)обработать по ступеням в две операции: два токарных перехода и одиншлифовальный. Следовательно, общий припуск на обработку будет включать трислагаемых:Z  Z ЧР  Z ЧС  Z Ш , мм(4.1)где ZЧР - припуск на черновую обработку, мм;ZЧС - припуск на чистовую обработку, мм;Z Ш - припуск на шлифование, мм.Общий припуск на обработку i-той ступеней вала можно найти по формуле:DЗ  D ДZi 2, мм(4.2)где DЗ - диаметр заготовки, DЗ  120 мм ;D Д - диаметр детали, мм.Тогда:Z1 120  90 15 мм2Z 2  Z8 120  95 12.5 мм2Z3  Z5  Z7 Z4  Z6 120  105 7.5 мм2120  115 2.5 мм2Распределение припусков по поверхностям сведены в таблицу 4.7.Изм.

Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 00.00.00 ПЗЛист59Таблица 4.7Припуски на обработку валаНаименование переходаТочить поверхность 4Точить поверхность 5Точить поверхность 6Точить поверхность 7Точить поверхность 8Точить поверхность 3Точить поверхность 2Точить поверхность 1Шлифовать поверхность 2Шлифовать поверхность 8Фрезеровать паз 15Фрезеровать паз 19Общий припуск, ммЧерновой припуск, ммЧистовой припуск, мм2.57.52.57.512.57.512.5150.50.5119222x52x53x4-0.57.50.57.527.5230.50.51194.3. Последовательность расчета параметров обработки деталиПри установлении режимов резания учитывается характер обработки, тип иматериал инструмента, его геометрические параметры, материал и состояниезаготовки, тип оборудования и другие факторы.Расчет режимов чаще всего ведется по следующей схеме t-S-V-Р, т. е.устанавливается глубина резания t, подача S, определяется скорость резания V исила резания Р, по которой рассчитывается потребная мощность станка.Глубина резания при черновой обработке назначается по возможностимаксимальной (чаще всего равной всему припуску на обработку), а при чистовой в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработаннойповерхности.Подача при черновой обработке выбирается максимально возможной, исходяиз жесткости и прочности системы: «станок - приспособление - инструмент деталь»; мощности станка, прочности режущей части инструмента и другихограничивающих факторов.

При чистовой обработке принимается во вниманиетребуемая степень точности и шероховатости обработанной поверхности.Токарная обработкаСкорость резания определяется по формуле:Изм. Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 00.00.00 ПЗЛист60VP CVKV , м/минT *tx *S ym(4.3)где CV - коэффициент, учитывающий условия резания;T m - период стойкости инструмента, мин;S - подача, мм/об;KV - корректирующий коэффициент;t - глубина резания, мм;m, x, y - показатели степени.Корректирующий коэффициент определяется по следующей формуле:KV  K mV * K ПV * K ИV * K * K r(4.4)где K mV - коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки;K ПV - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;K ИV - коэффициент, учитывающий материал режущей части резца;K - коэффициент, учитывающий главный угол в плане резца;K r - коэффициент, учитывающий величину радиуса при вершине резца(принимается во внимание только для резцов из быстрорежущей стали).Коэффициент K mV при обработке сталей рассчитывается по формуле:K mV 750   B nV(4.5)где  B - предел прочности материала заготовки, МПа;nV- показатель, при обработке резцами из твердого сплава принимается дляобработки сталей – 1.0.Расчетная частота вращения шпинделя:nP 1000 * VP, 1/минDO(4.6)где DO - диаметр заготовки до обработки, мм;VP - скорость резания, м/мин.Изм.

Лист№ докум.Подп.ДатаВКР 00.00.00 ПЗЛист61Полученная nP сравнивается с имеющимися на станке значениями. Еслирасчетная частота не совпадает с одной из ступеней, то для дальнейших расчетовпринимается та ступень nСт , которая является ближайшей меньшей к nP , т. е.должно выдерживаться условие nСт < nP .По принятому значению nСт определяется фактическая скорость резания VФ ,м/мин:VФ DO * nСт1000, м/мин(4.7)где DO - диаметр заготовки до обработки, м;nСт - принятое значение частоты вращения шпинделя, 1/мин.В дальнейших расчетах используются только nСт и VФ .Сила резания раскладывается на составляющие силы, направленные по осямкоординат станка: тангенциальную Pz , радиальную Py и осевую Px . Этисоставляющие рассчитываются по формуле:Pz , y , x  10CP * t x * S y *VФn * K P , Н(4.8)где t - длина режущей кромки резца при отрезании, прорезании и фасонномточении;CP - постоянная точения;х, у, n - показатели степени;S – подача, мм/об;VФ - фактическая скорость резания, м/мин;KP- поправочный коэффициент, представляет собой произведение рядакоэффициентов, учитывающих условия резания:K P  K MP * KP * KP * K P(4.9)Коэффициент K MP для резцов из твердых сплавов при обработке сталейопределяется из выражения:K MPИзм.