Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Заслуживают внимание работы по создания мехатронных узлов для использования в прецизионных станках. Принципы построения таких узлов приведены ниже.

1. Принцип direct drive (прямой привод) заключается в том, что обрабатываемая деталь и режущий инструмент закрепляются непосредственно на электроприводах без промежуточных передач. Таким образом, устраняются погрешности из-за зазоров между деталями и их износа.

2. Управления электроприводами осуществляется путем варьирования частоты и мощности питающего напряжения. При этом каждый привод имеет автономное питание. Дозированном электрической энергии достигается более высокая точность, чем обеспечиваемая механическим приводом аналогичного назначения.

3. На станке с мехатронными узлами положение обрабатываемой детали и режущего инструмента постоянно контролируется с помощью датчиков высокой точности.

4. Станок с мехатронными узлами должен управляться компьютером, который является управляющим центром всей системы.

Сейчас в России по известным причинам нет возможности осуществлять глобальные проекты по рассмотренным выше проблемам, хотя эти проблемы и относятся к области фундаментальных исследований. Но решить определенный круг наукоемких вопросов по совершенствованию конструктивных элементов и разработать принципиально новые узлы станков, а также станки-стенды для апробации новых решений целесообразно. Это позволило создать научный задел в области высокоскоростных и сверхпрецизионных станков, что послужило бы основой развития российского станкостроения в недалеком будущем.

1.Технологическая часть

1.1 Введение

Обрабатываемая деталь относится к телам вращения. Твердость поверхности после термической обработки должна лежать в пределах 48...52 HRC. Требовался следующий порядок технологического процесса, до термообработки производилось черновое точение на токарном полуавтомате с ЧПУ, затем, после термообработки выполнялась чистовая обработка на шлифовальном станке.

Поэтому последовало предложение разработать соответствующее техническое обеспечение с применением режущего инструмента из сверхтвердого материала, отказавшись от обработки детали на шлифовальном станке.

Эти изменения технологического процесса дают следующие преимущества:

• сокращение производственной площади;

• сокращение численности основных и вспомогательных рабочих;

• улучшение технологичности (т. к. базирование детали осуществляется на одном приспособлении);

• снижается основное и вспомогательное время на изготовление детали.

3.

4.1.2 Анализ технологичности конструкции детали

Деталь зубчатое колесо является жесткой деталью, отношение длины к наибольшему диаметру не превышает 5. При обработке детали (операции 006 и 030), до термической обработки, базирование осуществляется в трехкулачковом самоцентрирующем патроне, после термообработки в трехкулачковом патроне по сырым кулачкам. Соблюдается принцип единства баз при обработке детали.

К детали предъявляются высокие требования по точности и качеству обработанной поверхности. При обработке зубчатого венца требуется обеспечить шероховатость поверхности эвольвенты не ниже Ra 1,25. Точность обработки внешней поверхности ступицы должна соответствовать 6-му квалитету и шероховатости Ra 1,25, а внутренняя поверхность 7-му квалитету и шероховатости Ra 0,4. В конструкции детали предъявляются требования к форме и взаимному расположению поверхностей.

От качества выполнения зубчатого колеса во многом зависят эксплуатационные характеристики узла, такие как надежность, долговечность, а также вибрационные и шумовые характеристики. Зубчатые колеса работают при высоких окружных скоростях и контактных напряжениях. Это приводит к увеличению динамических нагрузок.

Основными причинами выхода из строя зубчатых колес являются высокие контактные напряжения в зоне зубчатого зацепления, смятие торцов зубьев перемещающимися шестернями, снижение усталостной прочности. Поэтому зубчатый венец колеса подвергают химико-термической обработки.

Деталь технологична с точки зрения правильности взаимного расположения поверхностей.

1.3 Определение припусков на механическую обработку и размеров заготовки

Рис. 1. Заготовка

Определяем ориентировочную расчетную массу штамповки

;

где G_Д - масса детали, кг;

К_р - расчетный весовой коэффициент, зависящий от типа детали, для зубчатых колес К_р=1,5...1,8.

Определяем группу стали.

Для стали 45Х принимаем группу стали: М2.

Определяем степень сложности заготовки: принимаем - СЗ. Определяем класс точности заготовки: принимаем - Т2.

Определяем исходный индекс заготовки: принимаем - 14. Определяем основные припуски на механическую обработку (табл.1).

Таблица1.

Конфигурацию поверхности разъёма штампа принимаем плоскую. Определяем дополнительные припуски:

• смещение штампа: где z_доп1=0,2 мм;

• отклонение от плоскостности: z_доп1=0,2 мм.

Определяем общий припуск: z_общ=z_o + z_доп.

1. 200+(2,5+0,2)=202,7 мм.

2. 85+(2,2+0,2)=87,4 мм.

3. 55-(2,0+0,2)=52,8 мм.

4.24+(1,8+0,2)=26мм.

5. 102+2(2,3+0,2)⁼110,6мм.

Определяем допускаемые отклонения на размеры заготовки

Определяем допускаемые отклонения:

• смещение штампа 0,6 мм;

• отклонение от плоскостности 0,6 мм;

• высота заусенца 7 мм.

Принимаем штамповочные уклоны:

• на наружной поверхности 5°;

• на внутренней поверхности 7°.

Принимаем радиусы закругления:

•на наружной поверхности 3 мм;

•на внутренней поверхности 6 мм.

5.1.4 Расчет режимов резания

Операция № 006. Токарная с ЧПУ

Установ А.

Переход №1. Рассверлить поверхность 1 диаметром 50 мм.

Исходные данные:

• сверло выбираем по ГОСТ 10903-77;

• материал режущий части: Р6М5;

• форма заточки инструмента: нормальная.

Принимаем глубину резания t=22 мм [10]. Определяем подачу:

, [10]

S_таб= 0,50 мм/об - подача табличная;

К_S = 0,84;

Определяем скорость резания [10]:

где

Определяем частоту оборотов шпинделя [10]

, [мин^-1],

мин^-1, принимаем мин^-1;

Определяем минутную подачу: ;

мм/мин.

Определяем машинное время: ; L_р.х.=22 мм;

мин.

Определяем силу резания: , [Н],

где Р_таб = 6140 Н;

К_р= 0,84;

Н.

Определяем мощность резания: , [кВт],

где N_таб=4,11 кВт;

К_N= 0,84;

кВт.

Сверлить отверстие поверхность 1 диаметром 50 мм.

Исходные данные см. выше.

Принимаем глубину резания t=38 мм [10].

Определяем подачу: ,

S_таб= 0,30 мм/об - подача табличная;

К_S = 0,84;

Определяем скорость резания [10]:

где

Определяем частоту оборотов шпинделя [10]

, [мин^-1],

мин^-1, принимаем мин^-1;

Определяем минутную подачу: ;

мм/мин.

Определяем машинное время: ; L_р.х.=38 мм;

мин.

Определяем силу резания: , [Н],

где Р_таб = 6218 Н;

К_р= 0,84;

Н.

Определяем мощность резания: , [кВт],

где N_таб=1,45 кВт;

К_N= 0,84;

кВт

Переход №2. Точить поверхность 3 диаметром 200 мм.

Исходные данные:

• резец проходной;

• материал режущей части: Т15К6;

• сечение державки: 25х25 мм;

• геометрия резца:

• стойкость резца: Т=30 мин;

• форма передней поверхности: плоская с фаской. Определяем глубину резания : [10]

• черновой проход: t=2,00 мм;

• чистовой проход: t=0,7 мм.

Определяем подачу [10]: : ,

S_таб=0,43 мм/об - подача табличная черновая;

где

- коэффициент зависящий от материала режущей части;

- коэффициент зависящий от способа крепления,

- коэффициент зависящий от размера сечения державки;

- коэффициент зависящий от прочности режущей части;

- коэффициент зависящий от механическихсвойств обрабатываемого материала;

- коэффициент зависящий от схемы установки заготовки;

- коэффициент зависящий от состояния поверхности заготовки;

- коэффициент зависящий от геометрических параметров резца;

- коэффициент зависящий от жесткости станка.

(черновой проход)

Для чистового прохода: S_таб= 0,25 мм/об;

К_sм = 1,05;

K_sy=1,20;

K_sr=1,00;

K_sk=0,80.

(чистовой проход).

Определяем скорость резания [10]:

• черновой проход: V_таб = 185 м/мин;

• чистовой проход: V_таб = 350 м/мин.

K_vи=1,05 - коэффициент зависящий от материала режущей части;

K_vc=1,00 - коэффициент зависящий от группы обрабатываемого материала;

K_vo=1,00 - коэффициент зависящий от вида обработки;

K_vj=0,75 - коэффициент зависящий от жесткости станка;

K_vм=1,10 - коэффициент зависящий от механических свойств обрабатываемого материала;

Характеристики

Список файлов курсовой работы