Диплом (1219699), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Окупаемость наступает заемостиодин рабочий сезон.(7 месяцев)капиталь-ных вложенийЛистИзм.78Лист№ докум.ПодписьДата786 Технологическая часть6.1 Описание конструкции и назначение деталиЗубчатое колесо предназначено для передачи крутящего момента от валамотор-редуктора к опорно-поворотному устройству вращающей передачи. Вконструкции привода предусмотрена шестерня.
Приведем ниже расчет режимов механической обработки. Для получения данной детали выбираем заготовку из круглого проката стали 45 ГОСТ 1050-88. Свойства материала стали45 сведены в таблицу 6.1.Таблица 6.1 – Свойства стали 45 ГОСТ 1050-88.Механические свойстваПределПредел те- ОтносительноеОтносительноепрочностикучестиудлинениеσв, МПаσт, МПаразрыве, δ5, %6003551640при сужение, ψ, %Ударнаявязкость, ξ,Дж/м249Физические свойстваМодульПлот-КоэффициентУд.электросо- Уд.теплоемупругости,ность,ρ,теплопроводно-противление,кость,Е, МПакг/см3сти, l, Вт/м·ºСR,109 Ом·мДж/кг·ºС200785048200494С,Проектируемое зубчатое колесо представляет собой колесо диаметров240мм, схема нумерации поверхностей при изготовление представлено нарисунке 6.1.ЛистИзм.79Лист№ докум.ПодписьДата79Рисунок 6.1. Схема нумерации поверхности детали.ЛистИзм.80Лист№ докум.ПодписьДата806.2 Выбор метода получения заготовкиУчитывая свойства материала в качестве заготовки принимается круглый прокат по ГОСТ 2590-88 диаметром 110 мм, характеристики которойприведены в таблице 6.2.Таблица 4.2 – Характеристики проката стального круглого.Предельныеклонения, мм+1,2; -3,0от- Площадьпопе- Масса погонного Предельная кри-речного сечения, метра, кгвизна на 1 м дли-мм2ны, мм490,88385,341После проведения технологических операций по обработке заготовкизубчатое колесо должно иметь размеры, приведенные на рисунке 6.2.Рисунок 6.2.
Размеры готовой детали.ЛистИзм.81Лист№ докум.ПодписьДата816.3 Разработка маршрута изготовления зубчатого колесаДля более полного представления информации о технологии получениязаготовки план операций и переходов приведен в таблица 6.3.Технические характеристики токарно-винторезного станка 16К20 приведены в таблице 6.4.Номера переходовНаименованиеоперацииТаблица 6.3. Перечень технологических операций и переходов.Наименование переходов и номера обрабатываемых поверхностейТипоборудованияТипприспособленийНомерабазовыхповерхностейТокарновинторезный станок1К62Трехкулочковыйпатрон,центрвращения2Токарновинторезный станок1К62Трехкулочковыйпатрон,центрвращения2Станок протяжный7505Тискимашинные2Установ А:ТокарнаяТочить торец 1Точить начерно 2Точить начисто 2Точить фаску 3Сверлить отверстие∅28,5 4Сверлить отверстие∅37,5 4Развёртывать 5Точить фаску 6ТокарнаяУстанов Б:ПротяжнаяТочить торец 7Точить фаску 8Точить фаску 9Протягивать шпоночный паз 10ЛистИзм.82Лист№ докум.ПодписьДата82ЗубофрезернаяПродолжение таблицы 6.3Нарезать зубья 11Станок зубофрезерный 6М82ГТискимашинные2Таблица 4.4 – Технические характеристики токарно-винторезного станка16К20.Наименование параметровЕд.изм.
ВеличиныНаибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиноймм400Наибольший диаметр точения над поперечным суппортоммм220Наибольший диаметр обрабатываемого пруткамм50Наибольшая длина обрабатываемого изделиямм1400об/мин12,5-1600- продольныхмм/об0,05-2,8- поперечныхмм/об0,025-1,4- продольноекгс800- поперечноекгс460- продольноекгс600- поперечноекгс360Мощность электродвигателя главного движениякВт11- длинамм3195- ширинамм1190- высотамм1500Масса станкакг3225Предел числа оборотов шпинделяПределы подач:Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подач наупоре:Наибольшее усилие, допускаемое механизмом подач нарезце:Габариты станка:ЛистИзм.83Лист№ докум.ПодписьДата83Технические характеристики протяжного станка приведены в таблице6.5Таблица 6.5.
Станок протяжный 7505.Наименование параметраВеличинаДиаметр наибольший устанавливаемый, мм800Диаметр рабочей поверхности, мм800Ход шпинделя наибольший, мм200Наибольший модуль нарезаемых зубчатых колес, мм12Наибольший номинальный делительный диаметр долбяка, мм200Число двойных ходов шпинделя min/max10-212 (бесступенчато)Конус отверстия в шпинделе Морзе5Мощность двигателя главного движения, кВт10Пределы круговых подач при диаметре инструмента d 100,мм/двойной ход0,5-1,5 (бесступенчато)Пределы радиальной подачи стола , мм/минутуРасстояние между верхней плоскостью стола и торцом шпинделяРасстояние от оси стола до оси шпинделя, мм0,5-5,0 (бесступенчато)155-3550-700Скорость ускоренного перемещения стола, мм/минуту205Частота вращения стола, оборотов/минуту1,7ЛистИзм.84Лист№ докум.ПодписьДата84Технические характеристики зубофрезерного станка 6М82Г представлены в таблице 6.6.Таблица 6.6.
Параметры зубо-фрезерного станка 6м82г.ПараметрЗначениеРазмеры рабочей поверхности станка:400х1000Наибольшее перемещение столапродольное:500поперечное:250шпиндельной бабки:350Число скоростей шпинделя:18Частота вращения шпинделя, об/мин:31,5 – 1600Подача, мм/минстола:10 – 2000шпиндельной бабки:4 – 800Мощность электродвигателя, кВт:7,5ЛистИзм.85Лист№ докум.ПодписьДата856.4 Расчет режимов обработки6.4.1 Расчет режимов фрезерованияИсходные данные для расчета:станок — 6М82Г;глубина резания - 0,1 мм;Расчет начинается с определения знаменателя геометрической про-грессиидля ступеней подач z 1 S max ,S(6.1)minгде S max—1250 мм/мин, Smin =25 мм/мин - максимальная и минимальнаяподачи у выбранного станка, мм/об; Z =18 — количество подач,для ступеней частот вращения1 Z i nmax(6.2)nminгде1nmax 1600 мин , nmin 31 мин'1 — максимальная и минимальнаячастота вращения шпинделя станка, об/мин;Z 1 16 количество ступенейчастоты вращения. 1811250 1,259 ,25 1811600 1,26131Значения , 1 корректируем по стандартным значениям и принимаем 1 1,26 .Ступени подач и частот вращения определяются следующими равенствами:S1 S min ;n1 nmin ;ЛистИзм.86Лист№ докум.ПодписьДата86S 2 S1 ;n2 n1 ;2S 3 S1 ;n3 n1 1 ;3S 4 S1 ;n2 n1 1 ;23S n S max S1 n 1n4 nmax n1 ;n 1;Ступени подач равны:2S1 25 мм/мин; S 2 25 1,26 33,5 мм/мин; S 3 25 1,26 39,69мм/мин;S 4 50,01 мм/мин; S 5 63,01мм/мин; S 6 79,39 мм/мин;S 7 100,04 мм/мин; S 8 126,05 мм/мин; S 9 158,82 мм/мин;S10 200,11 мм/мин; S15 635,52 мм/мин; S16 800,75 мм/мин;S17 1008,95 мм/мин; S18 1271,27 мм/мин.Частота вращения шпинделя:n1 31минˉ¹; n2 39,06 мин ˉ¹; n3 49,22 мин ˉ¹; n4 62,01 мин ˉ¹;n5 78,13 минˉ¹; n6 98,45 минˉ¹; n7 124,05 минˉ¹; n8 156,3минˉ¹;….
n15 788,14 минˉ¹;n16 992,93 минˉ¹; n17 1251,1минˉ¹;n18 1576,4 минˉ¹.Для расчетов принимаем S 800,75 мм/мин и n16 992,93 минˉ¹.Так как диаметр заготовки 240 мм выбираем торцевую насадную регулируемую фрезу (рисунок 6.3). Основные характеристики приведены в таблице 6.1.ЛистИзм.87Лист№ докум.ПодписьДата87Рисунок 6.3 - Фреза торцевая насадная регулируемаяТаблица 6.1 - Основные характеристики фрезыРазмеры, ммФрезаDD(H7)ЧислоHзубьев zВИ54.586.00.000.00100-01125-02160-03200-04250-05315-0640083210144063162060243060Расчётную скорость резания V p , м/мин, определяют по эмпирической формулеЛистИзм.88Лист№ докум.ПодписьДата88C D KV p m XVV YV nVV WV ;T t SZ B ZqVГде(6.3)C v 64,7 коэффициент, учитывающий условия резания; K V попра-вочный коэффициент; D=160 мм – диаметр фрезы, мм; Т=180 мин – периодстойкости инструмента; t=0.1 мм – глубина резания; B=125 мм – ширинафрезерования, мм; z=14 – количество зубьев фрезы.qv 0,25; m 0,2; xv 0,1; y v 0,2; W v 0.Общий поправочный коэффициент определяется по формуле:K V K M V K И V K nVГдеK ИVK MV(6.4)- коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;- коэффициент,учитывающий материал инструмента, 0,8;K nV- ко-эффициент, учитывающий состояние поверхности, 1. 750 nVK M V B (6.5)Где B 650 Мпа – предел прочности материала заготовки при растяжении; nV 0.9 показатель степени. 750 K мV 650 0.9 1.14K V 1,14 1 0,8 0,912Vp64,7 1600,25 0,9121800,2 0,10,1 0,070,2 1250,15 100 73,64 м/минРасчетная частота вращения шпинделя:np 1000 V p D(6.6)ЛистИзм.89Лист№ докум.ПодписьДата89np 1000 73,64 160 187,62 минˉ¹Полученное значение расчётной частоты вращения шпинделя сравнивают симеющимся паспортным данными на станке и принимают ближайшее меньшее ncm n p .
Принемаем n p 156,3 минˉ¹.Фактическая скорость, м/мин,VФ VФ D ncm1000 160 156,31000(6.7) 61,35 м/минСила резания, кгс,vИqP z 10 C p t X p S z p B p z D .lp K p(6.8)Где С p 82,5 коэффициент, учитывающий условия резания; значения коэффициента K p K М .p1,10,80,951,1P z 10 82,5 0,1 0,07 125 10 160 0,3 10,32 НДля определения возможности осуществления на выбранном станке принятых режимов резания необходимо сравнить силы подачи с силой, допускаемой механизмом подачи станка PX (0,3 0,4) PZ 3,1H .Необходимо, чтобы PXддо P X .15003,1H .Эффективная мощность на шпинделе станка, кВт,Nэ Nэ P z V p1020 60(6.9)10,32 61,35 0.01 кВт1020 60Потребная мощность на шпинделе станкаЛистИзм.90Лист№ докум.ПодписьДата90N ПОТ NЭст(6.10)Где ст КПД станка.N ПОТ 0,01 0,014 кВт0,75Коэффициент использования станка по мощностиK N ПОТ 100%N ст(6.11)Где N ст мощность главного электродвигателя.K0.014100% 0.19%7.5Основное технологическое (машинное) время, мин,TO LS MCTi(6.12)Где L расчётная длина обрабатываемой поверхности, мм,L l l2(6.13)l 125 действительная длина обрабатываемой поверхности, мм;l2 2 4 величина перебега (выхода) инструмента, мм; S МСТ 126,05 Гдеминутная подача по паспорту станка, мм/мин; i 1 количество проходов.TO 125 3 1 1,015 минут126,05ЛистИзм.91Лист№ докум.ПодписьДата916.4.2 ТочениеИсходные дынные для расчёта:станок – 16К20;глубина резания t=2 ммнаибольшая сила подачи РX 3528 Н.Значения всех коэффициентов и показателей степени принимаем порекомендациям [13].Определим знаменатели геометрической прогрессии ,1 по формулам (4,1) и (4,2).