Тяга

Содержание. Введение …. Описание токарных патронов Обосновать выбор материала, указать состав, физические и механические свойства Сч20
Режимы резания Схема проверки прямолинейности перемещения ступпорта Передовые методы работы Организация рабочего места при обработке тяги Правила по технике безопасности при обработке тяги Расчет и изображение полей допуска Технологическая карта на обработку тяги Список литературы Введение. Пути повышения производительности труда – это одна из главных задач стоящая перед отечественной промышленностью. Ее решение связано с уменьшением себестоимости и снижением трудоёмкости выпускаемых изделий. Основные пути повышения производительности комплексная механизация и автоматизация технологических процессов; создание новых более современных технологических конструкций деталей; расширение использования полуавтоматов и автоматов, станков с ЧПУ; создание автоматических производств и заводов-автоматов; создание новых конструкций инструментов обеспечивающих повышенные режимы резания; сокращение вспомогательного времени; получение заготовок пластической деформацией, точным литьем, профильным прокатыванием и другими прогрессивными методами; совершенствование и внедрение новых прогрессивных технологических процессов. Описание токарных патронов. Двухкулачковый патрон руч­ного действия. Такой патрон применяется для закрепления небольших заготовок, при установке которых не требуется точного цент­рирования. Вращением винта 2 , име­ющего на одном конце правую, а на другом — левую резьбу, перемещают кулачки патрона. Подшипник 1, ох­ватывающий шейку винта, исключает осевые смещения последнего. К ос­новным кулачкам 3 патрона крепятся винтами наклонные кулачки 4, форма рабочих поверхностей которых выби­рается в соответствии с формой об­рабатываемой заготовки. Наиболее широко применяются трехкулачковые самоцент­рирующие патроны. Обрабатываемая заготовка зажима­ется кулачками 4, скрепленными с рейкой 3, входящей в зацепление со спиралью, нарезанной на переднем торце конической шестерни 2. Враще­нием ключом одного из трех зубчатых колес 5 перемещают кулачки 4 в Т-об­разных пазах корпуса. Зубчатые колеса 1 расположены равномерно по окружности патрона в отверстиях корпуса и закреплены в нем шпильками 7. Крышка 6 ограничивает перемещение шестерни в осевом направлении. Шестерня 2 установлена в корпусе так, что зазор между ее торцом и крышкой составляет 0,02—0,05 мм. Про­дольные боковые выступы на рейке служат направляющими для кулачков, которые крепятся к рейке винтами. Расположение зажимных поверхностей кулачков уступом по трем различным радиусам увеличивает диапазон размеров за­жимаемых заготовок и облегчает переналадку патрона с одного размера на другой. Преимуществом универсальных трехкулачковых спиральных патронов является простота конструкции, универ­сальность и достаточное усилие зажима, а недостатком — сильный износ спирали и преждевременная потеря точности патрона. Трехку­лачковый самоцентрирую­щий патрон, который приводится в действие от быстродействующего привода через тягу, проходящую в отверстие в шпинделе (тяга на рисун­ке не показана). Вращением винта можно устанавливать сменные кулач­ки на разных расстояниях от оси патрона, что дает возможность за­креплять заготовки, соблюдая цент­рирование их. Универсальный четырехкулачковый патрон состоит из следующих основных деталей: корпуса, винтов, кулач­ков, центрирующих опор. Винт приводится во вращательное движе­ние ключом. Закрепляясь резьбой на торце кулачка, винт перемещает по­следний по радиальному пазу корпу­са; от поступательного движения винт предохраняет опора. Индиви­дуальный привод кулачков дает воз­можность сцентрировать заготовки произвольной формы. Цанговый патрон для закрепления заготовки небольших размеров. При навертывании на корпус патрона гайки, цанга сжимается, закрепляя таким образом заготовку. Винт предотвращает провертывание цанги в корпусе. Такие патроны используются для заготовок с небольшими откло­нениями по диаметру (0,5—1 мм). Недостатком их является не­высокая точность центрирования, обусловленная тем, что цанга центрируется в двух деталях патрона. Цанга патрона центрируется корпусом патрона. Этим достигается высокая точ­ность центрирования закрепляемой заготовки. Винт 4 обеспечи­вает постоянное положение закрепляемых заготовок в осевом на­правлении. Роликовый самозажимный патрон. Внутренняя поверхность корпуса имеет три участка, обработанные эксцентрично по отношению к оси патрона. На них опираются ролики, расположенные в пазах втулки. Последняя может быть повернута на некоторый угол с помощью стержня, закладываемого в одно из радиальных гнезд. Угол поворота втулки ограничен винтом, ввернутым в корпус. После установки заготовки втулку поворачивают так, чтобы ролики, перекатываясь по поверхностям, слегка заклинивались между этими поверхностями и заготовкой. В процессе обработки происходит дальнейшее заклинивание силой резания. Упор определяет положение заготовки в осевом направлении. Ролико­вые патроны применяют для закрепления заготовок диаметром 40—60 мм, используя сменные втулки. Недостатком такого пат­рона является образование вмятин на закрепляемой заготовке при больших силах резания. Обосновать выбор материала, указать состав, физические и механические свойства Сч20 Чугун – это многокомпонентный железоуглеродистый сплав с содержанием углерода свыше 2% претерпевающий эвтектические превращения. Чугун наиболее распространенный материал для изготовления отливок благодаря хорошим технически свойствам и относительной дешевизне. Область применения чугуна расширяется в следствие непрерывного повышения его прочности и технологических свойств, а также разработки новых марок со специальными физическими и химическими свойствами. Обычно чугун подразделяют на белые и серые. Белые – чугуны характеризуются наличием углерода преимущественно в связной форме в виде цементира (Fe3C). Серый – чугуны характеризуются наличием углерода преимущественно в виде графитовых включений различного размера и формы. Белые чугуны отличаются высокой твердостью, хрупкостью и очень плохо обрабатываются резанием. У серых чугунов хорошие технические и прочностные свойства, они чаще всего применяются как конструкционные материалы. К серым чугунам относят также модифицированные и высокопрочные чугуны. Серые чугуны по химическому составу разделяют на обычные и легированные. Свойства чугуна определяется структурой металлической массы, формы, количеством и расположением графитовых включений. Классификация структур чугунных отливок перлитно-ферритного класса по перлиту, графиту и фасфидной эвтектике регламентирована ГОСТ 3443-57.
Механические свойства Сч20. Механические свойства различных марок чугуна с пластинчатым графитом, их состав и назначение приведены в таблице 1. Таблица 1 Чугун
Примерный химический состав Хар-ки механич. свойств НВ C Si Mn P S CN N σв´ σи´ P600/300 σеж´ Не более Сч20 3,0-33 1,3-1,7 0,8-1,2 0,3 0,15 0,3 0,5 21 40 9/3 75 170-241 С увеличением толщины (сечения) отливок их прочность снижается. Показатели прочности свойств при различных сечениях приведены в таблице 2 Химический состав отливок из серого чугуна машиностроительного производства, получаемых в металлических формах, приведен в таблице 3. Режимы резания. По заданным условиям обработки: А) обрабатываемый материал – сталь 45 Б) размер заготовки Ø22х230 В) припуск на обработку – 1,7 мм Выбираются. А) тип и размер инструмента, резец проходной упорный 16х25. Б) материал режущей части – Т15К6 В) условия охлаждения – без охлаждения. Выбор рациональных режимов резания состоит в выборе наиболее выгодных для задания условий обработки режимов резания. Последовательность выбора режима резания. 1. Определяем максимально допустимую глубину резания исходя из припуска на обработку и требуемой точности t=0,85. 2. Находим в таблице справочника максимально допустимую подачу в зависимости от глубины резания и требуемой шероховатости, уточняем по её паспортным данным станка. Выбираем ближайшую меньшую подачу имеющуюся на станке. S=0,4 мм/об. По выбранной глубине резания и подаче в зависимости от материала заготовки и резца определяем по таблице справочника скорость резания U=166 м/мин. Эффективную мощьность резания на шпинделе станка определяем по формуле: где Pz – сила резания в кг. Pz = k × f =178х0,34=62кг f – площадь поперечного сечения среза в мм². f = t × S = 0,85 × 0,4 = 0,34 мм² k – коэффициент резания выбираем по справочнику. k = 178 кгс/мм² Выбранный режим может быть осуществлен при условии что: Ne 1,8кВт В зависимости от выбранной скорости резания определяем число оборотов шпинделя станка по формуле: где D – диаметр обрабатываемой детали в мм. Уточняем его паспортным данным станка, выбирая ближайшее меньшее число оборотов шпинделя имеющееся на станке (n=1600 об/мин). Определяем машинное время по формуле: где L – длинна перемещения инструмента с учетом врезания и перебега, мм - длина обробатываемой заготовки, мм. - величина врезания, мм. - величина пробега инструмента. и - принимаем по таблицам справочника. (3 и 5). S – подача, мм/об. i – число проходов. L = 320 + 3 + 5 = 328 мм Схема проверки прямолинейности перемещения ступпорта Токарный станок 16К20 В шпиндель станка плотно вставляется цилиндрическая, закаленная и отшлифованная оправка 1, а на суппорте 2 устанавливается индикатор 3 так, чтобы его измерительный штифт касался оправки. Суппорт перемещают вдоль станины и замеряют отклонения от прямолинейности. Допускаемое отклонение от горизонтальной плоскости 0,015 мм на длине 300 мм, а в вертикальной плоскости 0,030 мм Передовые методы, применяемые при обработке тяги. К передовым методам обработки относят: 1. Рациональный выбор заготовок для обрабатываемых деталей, уменьшение припусков на обработку, использование литья и поковок для фигурных и фасонных деталей. 2. Повышение режимов работы резания за счет применения современного режущего инструмента. 3. Снижение вспомогательного времени за счет применения активного контроля деталей, применение быстродействующих зажимных приспособлений, комбинированного режущего инструмента, упоров, копировальных и других устройств. 4. Усовершенствование технологического процесса, переход от универсального оборудования на станки с Ч.П.У, что позволит автоматизировать процесс изготовления деталей в итоге существенно повысить производительность труда и качество выпускаемой продукции. Организация рабочего места при обработке тяги Организация рабочего места предусматривает рациональное рас­положение оборудования и оснастки, наиболее эффективное исполь­зование производственных площадей, создание удобных и безопас­ных условий труда, а также продуманное расположение инструмен­тов, заготовок и деталей на рабочем месте. Все предметы и инструменты располагают на рабочем месте в пределах досягаемости вытянутых рук, чтобы не делать лишних наклонов, поворотов, приседаний и других движений, вызывающих дополнительные затраты времени и ускоряющих утомляемость рабо­чего. Все, что приходится брать левой рукой, располагают слева, то, что берут правой, располагают справа. Материалы и инструменты, которые берут обеими руками, располагают с той стороны станка, где во время работы находится токарь. Планировка рабочего места должна обеспечивать условия для выработки привычных движений. Если предметы труда располагать в строго определенном порядке и всегда на одних и тех же местах, то у рабочего появится навык и даже автоматизм движений, что ведет к снижению напряжения и утомляемости.
Рабочее место оснащается соответствующим инвентарем и ме­белью. На рабочем месте токаря хранится много инструментов и при­способлений. Для хранения используется организационно-техническая оснаст­ка, в которую входят инструментальная тумбочка с планшетом, прикрепленным с задней стороны тумбочки и служащим для выве­шивания документации (чертежей, карт технологического процесса, инструкций по технике безопасности); приемный столик, на верхней полке которого устанавливают тару с заготовками и деталями, а на нижней хранят приспособления и принадлежности; решетка для ног.
При односменной работе на рабочем месте устанавливается тум­бочка с одним отделением, при работе в две смены — с двумя от­делениями, при трехсменной работе — две инструментальные тум­бочки: одна с двумя отделениями, другая с одним. Правила по технике безопасности при обработке тяги Перед началом работы: привести в порядок рабочую одежду; застегнуть или обвязать обшлага рукавов, за­править халат (комбинезон), чтобы не было развевающихся концов, убрать волосы под головной убор; небрежно надетая одежда мо­жет привести к травме; убедиться в исправности станка; осмотреть ограждение зубчатых колес, привод­ных ремней и гитары станка; проверить, не оборван или заземляющий провод; проверить установку светильника местного освещения (свет не должен слепить глаза); проверить станок на холостом ходу и убедиться в исправ­ности кнопок «пуск» и «стоп», органов управ­ления, тормоза, систем смазки и охлаждения, подъемных и загрузочных устройств; работать на неисправном станке опасно; привести в порядок рабочее место: убрать все лишнее со станка и площади рабочего места; осмотреть и подготовить к работе приспо­собления, режущий и измерительный инстру­мент и крепежные детали; удобно установить тару для заготовок и деталей; проверить, ис­правна ли подножная деревянная решетка; порядок на рабочем месте — залог безопасности работы; о неисправностях станка и электрооборудова­ния немедленно сообщить мастеру или дежур­ному слесарю (электрику) и до устранения не­исправности к работе не приступать. Во время работы станка: "при установке и съеме заготовок и деталей массой более 20 кг пользоваться подъемными устройствами, при этом надежно стропить за­готовку (деталь). Освобождать от подвески заготовку (деталь) только после ее установки и надежного закрепления на станке; прочно закреплять обрабатываемые заготовки на станке (в патроне, центрах или на оправке). Не наращивать рукоятки ключа для закрепля-ния заготовок в патроне, не применять подкла­док между зевом ключа и гранями гайки. Не оставлять ключ в патроне после закрепления или освобождения заготовки; правильно и надежно закреплять инструмент. При установке резца применять минимальное число подкладок, перед включением станка убедиться в том, что пуск его никому не угро­жает опасностью. Перед тем как остановить станок, выключить подачу и отвести инстру­мент от заготовки; работать на режимах резания, указанных в спра­вочнике или операционной карте; обязательно отключить станок при временном прекращении работы: измерении обрабатывае­мой заготовки, наладке и ремонте станка 6орке рабочего места, смазке станка и регу­лировке, при перерывах в подаче электро­энергии; не снимать и не открывать ограждений и предох­ранительных устройств; не снимать футляров с электрооборудования, не открывать дверей электрошкафов, не прикасаться к клеммам; не тормозить станок нажимом руки на патрон или заготовку, работать с отрегулированным тормозом; во время работы перекрывать зону резания защитным щитком; на станке, не оснащенном защитным устрой­ством, работать в защитных очках или исполь­зовать индивидуальный защитный щиток, применять предохранительный щиток над патроном; при скоростном точении стали пользоваться резцами с накладными стружколомателями или стружколомающими канавками, при обработке чугуна — стружкоотражателями. Не убирать в кулачковом патроне без поддержки центром задней бабки закреплять только короткие за­готовки, более длинные поддерживать центром задней бабки; нежесткие валы обрабатывать в люнетах: не отрезать прутковый материал при большом вылете из шпинделя. Выступающий из нерабо­чей стороны шпинделя конец прутка ограждать трубчатым кожухом; не производить никаких измерений универсаль­ными измерительными инструментами или ка­либрами на ходу станка; не раздвигать кулачки патрона до выхода их из корпуса; не облокачиваться на станок во время работы; при работе с невращающимся задним центром своевременно заполнять смазкой центровые от­верстия заготовок; периодически проверять, не отходит ли задний центр. Не допускается работа с жестким центром при частоте враще­ния шпинделя свыше 150 об/мин; при обработ­ке тяжелых заготовок (массой свыше 30 кг) применять самосмазывающийся центр; если патрон крепится к шпинделю на резьбе, применять стопорное устройство, предохра­няющее патрон от самоотвинчивания; не допускать чрезмерного зажима кулачкового люнета на заготовке, периодически смазывать кулачки, своевременно заменять сработанные кулачки; После окончания работы: выключить электродвигатель станка; привести в порядок рабочее место, очистить и смазать станок; аккуратно сложить на рабочем месте заготовки и детали. Расчет и изображение полей допуска 1. Характеристика посадки. Посадка с переходная в системе отверстия. Отверстие 18Н7 основное отклонение с точностью 7 квалитета. Вал 18js6 основное отклонение с точностью 7 квалитета. 2. Расчет отверстия. Предельное отклонение. ES = +21 mkm. = +0.021mm. EJ = 0 mkm. = 0.000mm. Предельные размеры отверстия. Dmax = Dн + ES = 18 + 0.021 = 18.021 mm. Dmin = Dн + EJ = 18 + 0.000 = 18.000 mm. Допуск отверстия. TD = Dmax – Dmin = 18.021 – 18.000 = 0.021 mm. 3. Расчет вала. Предельное отклонение. es = 5.5 mkm= 0.0055 mm. ei = -6.5 mkm = -0.065 mm. Предельные размеры вала. dmax = dн + es = 18 + 0.0055 = 18.0055 mm. dmin = dн+ ei = 18 + (-0.065) = 17.9935 mm. Допуск вала. Td = dmax – dmin = 18.0055 – 17.9935 = 0.012 mm. 4. Предельные зазоры. Smax = Dmax – dmin = 18.021 – 17.9935 = 0.0278 mm. Smin = Dmax – dmax = 18.021 – 18.0055 = 0.0155 mm. Nmax = dmax – Dmin = 18.0055 – 18.000 = 0.055 mm. Изображение полей допусков посадки. Наибольший зазор равен: 18,021-17,9935=0,0275мм. Наименьший зазор равен: 18,021-18,0055=0,0155мм. Наибольший натяг равен: 18,0055-18=0,0055мм. Список литературы § П.М. Денежный, Г.М. Стискин, И.Е. Тхор «Токарное дело» Изд. 2-е переработанное и дополненное. Учебник для средних ипроф.-техи. Училищ. - М.: «Высшая школа» 1986. § Г.М. Ганевский, И.И. Гольдин. «Допуски, посадки и технические измерения в машиностроении» Учебн. для сред. ПТУ. – М.: «Высшая школа» 1987. § Б.Г. Зайцев, П.И. Завгороднев, А.С. Шевченко. «Справочник молодого токаря» Для проф.-техн. учебн. заведений. Изд. 2-е переработанное и дополненное. - М.: «Высшая школа» 1988.
§ Н.С. Козловский, А.Н. Виноградов «Основы стандартизации, допуски, посадки и технические измерения», Изд. 2-е переработанное и дополненное. Учебник для средних ипроф.-техи. Училищ. - М.: «Машиностроение» 1982.