1 НАЗНАЧЕНИЕДЕТАЛИ И ЕЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Промежуточная шестерня 60640 коробки передач комбайна СК-4показана на рисунке 1.1. Шестерня 2 находится в корпусе коробки передач вкачестве промежуточной шестерни, находящейся в постоянном зацеплении сшестерней 5 промежуточного вала и с шестерней 1 передаточного вала коробкипередач.
Шестерня 2 с широким зубчатым венцом вращается на двухшарикоподшипниках 9, установленных на оси 3. Установочное кольцо 10 фиксируетшестерню 2 на внешних кольцах подшипников.Внутренние кольца подшипников фиксированы на оси 3 распорнойвтулкой 4. Ось плотно входит в отверстия стенки и ушка картера коробки передач.
/>
Рисунок 1.1 – Фрагмент коробкипередач комбайна СК-45 — шестерня промежуточного вала; 2 — промежуточная шестерня60640; 9 – подшипники; 3 – ось; 4 – распорная втулка; 10 — установочное кольцо;1 — шестерня передаточного вала коробки передач
Сопрягаемые поверхности:
А – зубчатое зацепление промежуточной шестерни 2 с шестернейпромежуточного вала 5;
Б – соединение установочного кольца 10 с промежуточнойшестерней 2;
В – соединение промежуточной шестерни 2 с наружными кольцамиподшипников 9;
Г — зубчатое зацепление промежуточной шестерни 2 с шестернейпередаточного вала 1.
2ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛА ДЕТАЛИСталь 18 ХГТ ГОСТ 4543 — 71 — конструкционная легированнаяхромомарганцевая сталь. Применяется для деталей машин и механизмов, работающихпри больших скоростях, средних и высоких удельных давлениях при наличии ударныхнагрузок и в условиях повышенного износа. Например: зубчатые колеса, валы,шестерни, втулки, пальцы и т.д. [2]Характеристики твердости отожженной или высокоотпущеннойстали диаметром или толщиной более 5 мм:— диаметр отпечатка ³ 5 мм— число твердости НВ £ 217Химический состав материала представлен в таблице 2.1
Таблица 2.1 — Химический составматериала
В процентах Материал детали Содержание элементов, % Твердость НВ, не более C Si Mn Cr Тi P S Си Ni не более 18ХГТ 0,17-0,23 0,17-0,37 0,8-1,1 1,0-1,3 0,03-0,09 0,035 0,035 0,2 0.25 217 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> Механические свойства в состоянии поставки приведены втаблице 2.2
Таблица 2.2 — Механические свойства всостоянии поставки Наименование и марка sТ МПа sв МПа d % y % ан Н ∙м/см 2 Твердость 18ХГТ 430 700 18 55 100 НВ³217 Режимы термической обработки приведены в таблице 2.3
Таблица 2.3 –Режимы термическойобработки Наименование операции Температурный режим,ºС Охлаждающая среда Твердость НRС Газовая цементация 950-970 воздух Поверхность – 56…63 Сердцевина – 30…45 Закалка 840-860 масло Отпуск 200 воздух Механические свойства после термической обработки приведеныв таблице 2.4
шестерня деталь заготовкарезание
Таблица 2.4 — Механические свойствапосле термической обработки Наименование и марка sТ МПа sв МПа d % y % ан Н ∙м/см 2 Твердость 18ХГТ 850 1000 9 50 80 НRС³56
3 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ЧЕРТЕЖАДЕТАЛИ
Технологический контроль предусматривает не только проверкуего на соответствие стандартам ЕСКД, но и анализ конструкции с точки зрения ееизготовления.Технологичность конструкции детали — совокупность свойствдетали, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалаи времени при технической подготовке ее производства, изготовления,эксплуатации и ремонта, в обеспечении технологичности сборочной единицы, всостав которой она входит (ГОСТ 18831-73). 3.1Технологичностьконструкции деталиДеталь – промежуточная шестерня 60640 коробки передачкомбайна СК-4, имеет простую форму, проста в изготовлении, не требуетприменения специальных инструментов при обработке, имеется доступ ко всемповерхностям для обработки с использованием стандартного режущего инструмента.Поэтому деталь можно считать технологичной. 3.2 Наличие необходимых размеров и правильность их расстановкиВсе необходимые размеры для изготовления детали на чертежеприсутствуют, незначительные несоответствия представлены в таблице 3.1
Таблица 3.1 –Несоответствия размеров, обозначенных на чертеже, стандартным размерам Обозначения по чертежу Обозначения по стандарту /> /> Параметры для шестерни должны быть занесены в таблицу нарасстоянии 20 мм от верхней рамки. Параметры и размеры таблицы для шестернипредставлены на рисунке 3.1
/>Рисунок 3.1 — Таблица для шестерни3.3 Наличиеотклонений размеров и их соответствие ГОСТ 25347-82Корректировка предельных отклонений представлена в таблице3.2Таблица 3.2 Корректировка предельных размеров Размер и предельные отклонения по чертежу Размер и предельные отклонения по стандарту Æ75 Н12 Æ75 H12 /> Æ72 N7 Æ72 N7 /> 2 /> 2 H12 /> 18 /> /> 18 js13 /> Æ114,8 h11 Æ114,8 h11 /> 3.4 Наличиезнаков обработки всех поверхностей и соответствие величин шероховатости ГОСТ2789-73Знаки обработки всех поверхностей присутствуют.Соответствие величин шероховатости точности выполняемыхразмеров приведены в таблице 3.3Таблица 3.3Соответствие величин шероховатости точности выполняемого размера Размер по чертежу Величина шероховатости по чертежу Величина шероховатости по справочным данным Æ72 N7 /> />
3.5 Наличиенеобходимых технических требований на изготовление детали, их соответствиестандартамНа чертеже технические требования присутствуют, но ихрасположение на чертеже не верно. Необходимо располагать технические требованиянад штампом. Если все требования не входят, необходимо остальные располагать слеваот штампа.Необходимо выполнить следующие требования:1 Цементировать зубья на глубину 0,7-1,2 мм. Закалить 56-63 HRC, сердцевина зуба 30-45 HRC2 Неуказанные предельные отклонения размеров валов — h14, остальных ±/>Пункт 3 убрать.
4 ВЫБОР ЗАГОТОВКИ И ЕЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
Деталь изготовлена из легированной стали марки 18ХГТ ГОСТ4543-71. Она имеет простую конфигурацию, внутренний диаметр больше половинынаружного диаметра, поэтому в качестве заготовки применяется кольцо раскатное,получаемое ковкой на молотах. Поковка выполняется по ГОСТ 7829-70.
/>
Допускается в отверстии конусность
1 :20. Неуказанные радиусы 3…5 мм.
Рисунок 4.1 – эскиз заготовки
Размеры поковки, припуски и допуски, мм
D = 114,8 — 10±3
d = 72 — 13±3
H = 38 — 7±2
Расчётные размеры, мм
D = 114,8 + 10 = 124,8; принимаем 125± 3
d = 72 – 13 = 59±3
H = 38 + 7 = 45±2
5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ОБРАБОТКИЗАГОТОВКИ
5.1 Обработка заготовки по принципупоследовательной концентрации операций
Схема технологического процесса обработки детали представленав таблице 5.1Таблица 5.1 – Схема маршрута обработки шестерни 60640
№ и код операции Наименование и содержание операции Схемы базирования Оборудование
00 2160 Заготовительная 1 Отковать заготовку
05 4114 Токарная Установ А 1 Установить заготовку 2 Точить торец 1 3 Расточить отверстие 4 Расточить фаску 2 5 Расточить канавку Установ Б 6 Установить заготовку 7 Точить торец 3 8 Расточить фаску 4 /> /> Токарно-винторезный станок 16К20 10 4182 Протяжная 1 Установить заготовку 2 Протянуть отверстие /> Вертикально- протяжной станок 7Б65
15 4114 Токарная 1 Установить заготовку 2 Точить пов. 1 начерно 3 Точить пов. 1 начисто 4 Расточить фаску 2 5 Расточить фаску 3 /> Токарно-винторезный станок 16К20
20 4153 Зубофрезерная 1 Установить заготовку 2 Фрезеровать зубья предварительно 3 Фрезеровать зубья окончательно /> Вертикальный зубофрезерный станок 5В312
25 4157 Зубошевинговальная 1 Установить заготовку 2 Шевинговать зубья /> Зубошевинго- вальный станок 5702В
30 5000 Термическая 1 Цементировать 2 Закалить 3 Отпустить
35 4158 Зубопритирочная 1 Установить заготовку 2 Притереть зубья /> Зубопритирочный станок 5736
40 4132 Шлифовальная 1 Установить заготовку 2 Шлифовать отверстие предварительно 3 Шлифовать отверстие окончательно /> Внутришлифоваль-ный станок 3К227В
45 0200 Контрольная Проверить размеры согласно чертежа Стол ОТК
/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОМЕЖУТОЧНЫХРАЗМЕРОВ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗАГОТОВКИ ДЛЯ КАЖДОГО ПЕРЕХОДА
6.1 Расчет размеров при обработкенаружной поверхности Æ114,8 h11 (-0.22)
Схема расположения промежуточных припусков и допусков приобработке наружной поверхности Æ 114,8 h11 (-0.22) представлена на рисунке 6.1
/>Рисунок 6.1 – Схема расположения промежуточных припусков идопусков при обработке наружной поверхности Æ114,8 h11(-0.22)Т1 – допуск размера заготовки; Т1 = 6,00 ммZ1 – припуск на черновое точение; Z1=6,06 мм(рекомендуемый минимальный Z1=3,2 мм)Т2 – допуск размера после чернового точения; Т2 = 0,54 ммZ2 – припуск на чистовое точение; Z2 = 0,60 ммТ3 – допуск размера после чистового точения; Т3 = 0,22 мм
6.2 Расчет размеров при обработке
внутренней поверхности Æ72 N7 />
Схема расположения промежуточных припусков и допусков приобработке внутренней поверхности Æ 72 N7 /> представленана рисунке 6.1/>Рисунок 6.2 –Схема расположения промежуточных припусков и допусков при обработке внутреннейповерхности Æ72 N7 />Т1 – допуск размера заготовки; Т1 = 6,000 ммZ1 – припуск на черновое точение; Z1 =8,190 мм(рекомендуемый минимальный Z1=3 мм)Т2 – допуск размера после чернового точения; Т2 = 0,190 ммZ2 – припуск на протягивание; Z2 = 1,005 ммТ3 – допуск размера после протягивания; Т3 = 0,030 ммZ3 – припуск на предварительное шлифование; Z3 = 0,300 ммТ4 – допуск размера после предварительного шлифования; Т4 =0,046 ммZ4 – припуск на чистовое шлифование; Z4 = 0,200 ммT5 — допуск размера изделия; T5 = 0,030 мм
7 ВЫБОР РЕЖУЩЕГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГОИНСТРУМЕНТА
7.1 Выбор режущего инструмента
7.1.1 Резец токарный подрезной отогнутый с сечением державкиН´В = 25´20 мм, с углом врезки в стержень0º, угол в плане φ=90º, длиной L= 140 мм, с пластиной твердого сплава марки Т15К6, правый.
Резец 2112-0061 Т15К6 ГОСТ 18880-73
2 Резец токарный проходной отогнутый с сечением державки Н´В = 25´20 мм, с углом врезки пластинки встенки 0º, угол в плане φ=45º, длиной L=140 мм, с пластиной из твердого сплава марки Т15К6, правый,левый.
Резец 2102-0079 Т15К6 ГОСТ 18877-73
Резец 2102-0080 Т15К6 ГОСТ 18877-73
7.1.3 Резец токарный расточной с пластинами из твердогосплава Т15К6 для обработки сквозных отверстий типа 1, исполнение 1, сечением Н´В=25´25, длиной L= 200 мм, l=70мм, с углом врезки пластинки в стержень 0º, угол в плане 60º.
Резец 2140-0029 Т15К6 ГОСТ 18882-73.
7.1.4 Резец специальный для растачивания канавки.
7.1.5 Протяжка круглая переменного резания для отверстия Æ72 N7, длиной L=750мм, диаметром d=50 мм, группа заточки 2, исполнение1.
Протяжка 2400-1198 Р9 ГОСТ 20365-74
7.1.6 Фреза червячная чистовая однозаходная дляцилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем типа 2, правозаходная,модулем m0=4 мм, без модификации, классаточности АА, исполнение 2. D = 90мм; d = 32 мм; L = 140 мм
Фреза 2510-4181 АА ГОСТ 9324-80
3.1.7 Шевер тип 2 m0=4; z =41
Наружный диаметр dа0=177,73 мм, делительный диаметр d0=164,626 мм, основной диаметр dв0=154,629 мм, угол наклона линии зуба />=5º, материал Р18
Шевер m0=4,0Р18 ГОСТ 8570-80
3.1.8 Притиры чугунные для притирки зубьев m0=4, количество притиров 2,наибольшая чистота вращения 425 мин/>
3.1.9 Шлифовальный круг типа ПП
Наружным диаметром = 63 мм, высотой Н = 40 мм, диаметромпосадочного отверстия = 16 мм, из белого электрокорунда марки 25 А, зернистость25, степень твердости СМ-1, № структуры 8, на керамической связке К5, с рабочейскоростью 35 м/с, класс точности А, первого класса неуравновешенности.
ПП 63/>40/>16 25А СМ1 8 К5 35 м/с 1 кл. ГОСТ2424-83
7.2 Вспомогательный инструмент
7.2.1 Патрон быстросменный кулачковый для протяжки квертикально-протяжному станку d=50мм, исполнение 1.
Патрон 6170-0238 ГОСТ 16158-70.
7.2.2 Оправка для фрезы с посадочным диаметром d=32 мм, исполнение 2, длиной L=165 мм.
Оправка 6224-0162 МН 3505-62.
7.2.3 Кольца промежуточные к оправке для зубофрезерногостанка, исполнение 1, d=32мм, в=10 мм, в=15 мм,
Кольцо 6030-0180 МН 33-64
Кольцо 6030-0181 МН 33-64
8 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
8.1 Операция 05 Токарная
Переход 2,7. Точить торец 1,3
Расчётный диаметр Dр = 128 мм.
Припуск на сторону Z = (47-38)/2 = 4,5 мм.
Число проходов i = 1.
Глубина резания t = 4,5/1 = 4,5 мм.
Подача на оборот шпинделя S0 = 0,5...0,7 мм/об. Принимаем S0 = 0,7 мм/об.
Скорость резания Vр = 116×0,9 =104,4 м/мин.
Число оборотов шпинделя
/> Принимаем nст =250 мин-1.
Действительная скорость резания
/>
Мощность потребная на резание Nе = 7 кВт.
Коэффициент использования станка по мощности
/>
Переход 3. Расточить отверстие
Расчётный диаметр Dр = 70,38 мм.
Припуск на сторону Zmax = (70,38-56)/2 = 7,19 мм.
Число проходов i = 2.
Глубина резания t = Z/I = 7,19/2 = 3,59 мм.
Подача на оборот шпинделя S0 = 0,12...0,2 мм/об. Принимаем S0 = 0,2 мм/об.
Скорость резания V = 136∙0,9 = 122,4 м/мин.
Число оборотов шпинделя
/>
Принимаем nст =500 мин-1.
Действительная скорость резания
/>
Мощность, потребная на резание Nе = 2 кВт.
Коэффициент использования станка по мощности
/>
8.2 Операция 10. Протяжная
Переход 2. Протянуть отверстие
Расчётный диаметр Dр = 71,415 мм.
Припуск на сторону Z = (71,415-70,190)/2 = 0,613 мм.
Число проходов i = 1.
Группа скорости резания зависит от материала – II.
Подача на зуб Sz =0,025...0,030 мм/зуб. Принимаем Sz =0,030 мм/зуб.
Скорость резания Vр =7 м/мин.
Скорость обратного хода 20 м/мин.
8.3 Операция 15. Токарная
Переход 2. Точить поверхность 1 начерно
Расчётный диаметр Dр = 128 мм.
Припуск на сторону zmax = (128-115,4)/2 = 6,3 мм.
Число проходов i = 2.
Глубина резания t = Z/i = 6,3/2 = 3,15 мм
Подача на оборот щпинделя S0 = 0,7...0,9 мм/об. Принимаем S0 = 0,8 мм/об.
Скорость резания Vр = 117∙0,9 = 105,3 м/мин.
Число оборотов шпинделя
/> Принимаем nст = 250 мин-1.
Действительная скорость резания
/>
Мощность потребная на резание Nпр = 4,9 кВт.
Коэффициент использования станка по мощности
/>
Переход 3. Точить поверхность 1 начисто
Расчётный диаметр Dр = 115,94 мм.
Припуск на сторону Z = (115,94-114,58)/2 = 0,68 мм.
Число проходов i = 1.
Глубина резания t = Z/i = 0,68/1 = 0,68 мм
Подача на оборот шпинделя S0 = 0,55...0,65 мм/об. Принимаем Sст = 0,6 мм/об.
Скорость резания Vр = 148·0,9 = 133,2 м/мин.
Число оборотов шпинделя
/>
Принимаем nст =400 мин-1.
Действительная скорость резания
/>
Мощность потребная на резание Nпр = 4,1 кВт.
8.4 Операция 20. Зубофрезерная
Переход 2. Фрезеровать зубья предварительно
Группа станков III. N =7,5 кВт. η = 0,65.
Расчётный диаметр Dр = 90 мм (равен диаметру фрезы).
Подача на оборот шпинделя S0 = (2,8...3,2)∙0,9 мм/об. Принимаем S0 = 2,5 мм/об.
Скорость резания V = 30 м/мин.
Число оборотов шпинделя
/> Принимаем nст = 100 мин-1.
Действительная скорость резания
/>
Мощность потребная на резание Nпр = 1,2 кВт.
Коэффициент использования станка по мощности
/>
Переход 3. Фрезеровать зубья окончательно
Расчётный диаметр Dр = 90 мм (равен диаметру фрезы).
Подача на оборот шпинделя S0 = (2,0...2,5)∙0,9 мм/об. Принимаем S0 = 2,5 мм/об.
Скорость резания V = 24 м/мин.
Число оборотов шпинделя
/> Принимаем nст = 100 мин-1.
Действительная скорость резания />
Мощность потребная на резание Nпр = 1,2 кВт.
Коэффициент использования станка по мощности
/>
8.5 Операция 25. Шевинговальная.
Припуск под шевингование на сторону зуба (при m0 = 4 мм) = 0,05 мм
Продольная подача S пр = 0,2 мм
Вертикальная подача S в = 0,3 мм на один ход стола
Для предварительной обработки требуется 4…6 ходов, дляокончательной – 2…4 хода
8.6 Операция 35. Зубопритирочная.
Число притиров 2
Число оборотов шпинделя n = 425 мин-1.
Число оборотов заготовки — 5 оборотов в одну сторону, 5 — вдругую.
8.7 Операция 40. Шлифовальная
Переход 2. Шлифовать отверстие предварительно
Расчётный диаметр Dр = 71,761 мм
Расчетная длина обработки Lр = 38 мм
Припуск на сторону Z = (71,761-71,385)/2 = 0,188 мм
Глубина резания t = 0,1 мм.
Число проходов i =0,188/0,1 = 2
Скорость круга Vк =35 м/с
Скорость заготовки Vи = (0,010…0,016) Vк =35 м/мин
Поперечная подача Sпоп = 0,1 мм/об.
Частота вращения заготовки
/> Принимаем nст = 200 мин-1.
Действительная скорость заготовки
/>
Частота вращения круга
/> Принимаем nст =9000 мин-1.
Действительная скорость круга
/>
Переход 3. Шлифовать отверстие окончательно
Расчётный диаметр Dр = 71,991 мм
Расчетная длина обработки Lр = 38 мм
Припуск на сторону Z = (71,991-71,715)/2 = 0,138 мм
Глубина резания t = 0,005 мм.
Число проходов i =0,138/0,005 = 28
Скорость круга Vк =35 м/с
Скорость заготовки Vи = (0,010…0,016) Vк =35 м/мин
Радиальная подача Sр = 0,005 мм/об.
Частота вращения заготовки
/> Принимаем nст = 200 мин-1.
Действительная скорость заготовки
/>
Частота вращения круга
/> Принимаем nст =9000 мин-1.
Действительная скорость круга
/>
9 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ НОРМЫ ВРЕМЕНИ
9.1. Определение основного времени
Переход2,7. Точить торец 1,3 начерно.
Основноевремя для поперечного точения на токарном станке определяется по формуле
/>, мингде l — длина обрабатываемой поверхности, мм;/>мм;
l1, l2 — врезание и перебег инструмента, мм; l1 = 0; l2 = 2 мм;
Sо — подача, мм/об; Sо = 0,7 мм/об;
п — частота вращения шпинделя станка, мин-1; п = 250 мин-1;
i — число проходов; i = 1
/>/>мин
Переход 3. Расточить отверстие
Основноевремя для продольного точения на токарном станке определяют по формуле 9.1
l — длина обрабатываемой поверхности, мм; />мм;
l1, l2 — врезание и перебег инструмента, мм; l1 = 2 мм; l2 = 2 мм;
Sо — подача, мм/об; Sо = 0,2 мм/об;
п — частота вращения шпинделя станка, мин-1; п = 500 мин-1;
i — число проходов; i = 2
/>мин
/>мин
Операция 10. Протяжная
Основноевремя при протягивании определяется по формуле
/>,мин (9,2)где h — припуск на сторону, снимаемый протяжкой за проход, мм; h = 0.613 мм;
l — длина протягиваемого отверстия, мм;
hk — коэффициент, учитывающий длинукалибрующей части протяжки, hk = 1
kx — коэффициент, учитывающий обратный ход станка
/>, (9.3)где V и Vx — скорость соответственно рабочего и обратного ходапротяжки, м/мин;
/>
Sz — подача на зуб протяжки, мм/зуб; Sz = 0,030 мм/зуб.
Z — число зубьев протяжки, находящихся одновременно в работе
/>, (9.4)где tp — шаг зубьев протяжки
/>, принимаем Z = 4
/>
Операция 15 Токарная
Переход 2. Точить поверхность 1 начерно
Основноевремя для продольного точения на токарном станке определяют по формуле 9.1
/>мин
Переход 3. Точить поверхность 1 начисто
Основноевремя для продольного точения на токарном станке определяют по формуле 9.1
/>мин
/>/>/>мин
Операция 20. Зубофрезерная
Переход 2. Фрезеровать зубья предварительно
Основноевремя при фрезеровании определяют по формуле
/>,мин (9.5)где L — длина нарезаемого зуба, мм; L = 38 мм
L1 — величина врезания червячной фрезы, мм; l = 33 мм
z — число зубьев нарезаемого колеса; z = 27
S — подача на 1 оборот нарезаемого зубчатого колеса, мм; S = 2,5 мм/об
V-скорость резания, м/мин; V = 28,3 м/мин
d-диаметр фрезы, мм; d = 90мм
/>
Переход 3. Фрезеровать зубья окончательно
Основноевремя при фрезеровании определяют по формуле 9.5
/>
/>/>/>= 7,66 + 5,61 = 13,27 мин
Операция 35. Зубопритирочная
Причастоте вращения шпинделя станка пст = 425 мин-1 на 10 оборотов потребуется:
/>.
Операция 40. Шлифовальная
Переход 2. Шлифовать отверстие предварительно
Основноевремя при шлифовании определяют по формуле
/> , мин (9.6)где а – припуск на сторону мм, а = 0,188 мм
Sр – радиальная подача круга за один проход (глубина резания),мм; Sр = 0,1 мм
n – частотавращения заготовки; n = 200 мин-1.
к – коэффициент учитывающий точность шлифования; к = 1,4
/>
Переход 3. Шлифовать отверстие окончательно
Основноевремя при шлифовании определяют по формуле 9.6а – припуск на сторону мм, а = 0,138 мм
Sр – радиальная подача круга за один проход (глубина резания),мм; Sр = 0,005 мм
n – частотавращения заготовки; n = 200 мин-1.
к – коэффициент учитывающий точность шлифования; к = 1,7
/>мин
/> />+/>= 0,013 + 0,235=0,248 мин
Расчет вспомогательного времени по переходам и операциям
Расчет вспомогательного времени при изготовлении шестерни60640 представлен в таблице 9.1Таблица 9.1 — Расчет вспомогательного времени приизготовлении шестерни 60640 № операции № перехода Содержание перехода Вспомогательное время Тв мин ttус tпер tизм Σtв Установка и снятие заготовки Связанное с переходом Перемещение Частей станка Смена инструмента измерения Контрольные измерения tст +tпер+tизм подачи Числа оборотов 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 05 1 Установить заготовку Установить заготовку 0,63 0,63 2 Точить торец 1 0,16 0,11 0,08 0,06 0,1 0,08 0,59 3 Расточить отверстие 0,16 0,11 0,08 0,06 0,1 0,22 0,73 4 Установить заготовку Установить заготовку 0,63 0,63 5 Точить торец 1 0,16 0,11 0,08 0,06 0,1 0,08 0,59 Всего на операцию 05 Тв = 3,17 10 1 Установить заготовку 0,63 0,63
2 Протянуть отверстие 0,29
Всего на операцию 10 Тв = 0,92 15 1 Установить заготовку 0,63 0,63
2 Точить поверхность 1 начерно 0,16 0,11 0,08 0,06 0,1 0,08 0,59
3 Точить поверхность 1 начисто 0,16 0,11 0,06 0,1 0,22 0,65
Всего на операцию 15 Тв = 1,87 20 1 Установить заготовку 0,79 0,79 2 Фрезеровать зубья предварительно 0,22 3 Фрезеровать зубья окончательно 0,22 Всего на операцию 20 Тв = 1,23 35 1 Установить заготовку 0,79 0,79 2 Притереть зубья 0,15 40 1 Установить заготовку 0,62 0,62 2 Шлифовать отверстие предварительно 0,41 0,07 0,48 3 Шлифовать отверстие окончательно 0,41 0,07 0,48 /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
9.3 Расчет штучно-калькуляционноговремени ТШТК по операциям
ТШТК = ТШТ + ТПЗ /п, мин, (9.7)
где ТШТ – штучное время;
ТПЗ – подготовительно-заключительное время, мин;
п – число деталей, п = 1000 / 12 = 84 шт;
/>, (9.8)где aобсл и aотд — коэффициенты, выражающие в процентах долю оперативноговремени на обслуживание рабочего места Тобсл и отдых Тотд
Расчет штучно-калькуляционного времени представлен в таблице9.2.
Таблица 9.2 – Штучно-калькуляционноевремя по операциям № операции Наименование операции То, мин ТВ, мин αобсл+ αотд, % ТШТ, мин ТПЗ,, мин мин ТШТК, мин мин 05 Токарная 1,13 3,17 5 4,52 30 4,88 10 Протяжная 0,04 0,92 5 1,01 15 1,19 15 Токарная 0,42 1,87 5 2,49 30 2,85 20 Зубофрезерная 13,27 1,23 6 15,37 48 15,94 35 Зубопритирочная 0,02 0,94 6 1,02 18 1,23 40 Шлифовальная 0,24 1,58 6,2 1,93 24 2,22 Всего 15,10 9,71 33,2 26,34 165 28,31
10 ПРОЕКТИРОВКАУСТАНОВОЧНО-ЗАЖИМНОГО ПРИСПОСОБЛЕНИЯ К ТОКАРНОЙ ОПЕРАЦИИ10.1Описание приспособления для токарной операцииДля токарной операции для базирования заготовки по гладкомуотверстию разрабатывается специальная оправка, которая состоит из коническогохвостовика с конусом Морзе 6. С торца конуса Морзе предусмотрено резьбовоеотверстие для удаления оправки из шпинделя станка. Заготовка установлена наоправку, прижимается быстросменной шайбой и зажимается гайкой.
10.2 Погрешность установки заготовкии приспособления
В сопряжении оправки и заготовки — посадка с зазором Æ
/>, максимальное значение которого:
Smax = ES — ei = 0,030 + 0.018 = 0.039 мм
В связи с наличием этого зазора возникает погрешностьустановки приспособления:
/>, мм (10.1)где /> — погрешность базирования, />= Smax =0,039 мм;eз – погрешность закрепления детали, eз = 0;eп – погрешность заготовки, eп = 0/>
Так как допустимое радиальное биение данной заготовки F = 110 мкм, то величину 39 мкм можно считатьудовлетворительной.
10.3 Сила зажима заготовки
Для токарной операции определяется тангенсальная составляющаясилы резания Pz, которая стремится развернутьзаготовку на оправке.
Тангенсальная составляющая силы резания Pz определяется по формуле
/>, Н (10.2)где S-подача, S = 0,8 м/мин
t -глубина резания, t =3,2 мм
V- скорость резания, V =100,5 м/мин
Ср, Хр, Ур, hp –поправочные коэффициенты
Ср = 300
Хр = 0,75
Ур = 0,75
hp = -0,15
Кр — поправочный коэффициент, определяется по формуле:
/>, (10.3)где />/> />
/>
/>
/>/>-коэффициент при обрабатыванииматериала
/>
/>
/>
Сила зажима Qдолжна быть достаточна, чтобы заготовка не проворачивалась под действиемтангенсальной силы.
Силу зажима Qопределяют по формуле:
/> (10.4)где Pz – среднее окружное усилие резания на фрезе, Pz = 420 Нf — коэффициент трения; f= 0,15D– наружный диаметр шестерни, D= 128 мм;D1– наружны диаметр шайбы, D1= 90 мм;d – диаметр отверстия шестерни после протягивания, d = 71,415 мм
К — коэффициент запаса, рассчитываемый из условий обработки,
/> (10.5)где К0 = 1,5 — для любых условий резания (гарантированныйзапас);
К1 — коэффициент, учитывающий состояние поверхности, К1 =1,2;
К2 — коэффициент, зависящий от прогрессирующего затупленияинструмента в процессе резания, К2 = 1,6;
К3 — коэффициент, учитывающий прерывистое резание, К3 = 1,2;
К4 — коэффициент, учитывающий вид зажимного устройства, К4 =1,3;
К5 — коэффициент, характеризующий только удобство ручногозажима, К5 = 1,0;
К6 — коэффициент, характеризующий наличие моментов, которыестремятся развернуть заготовку относительно установочных элементов, К6 = 1,0;
/>
/>
Определим диаметр резьбы под шпильку по формуле
/>где [sр] = 650 МПа — пределпрочности материала оправки.
Рекомендуемый размер резьбы — М20.
Момент, развиваемый на рукоятке или маховике для получения заданной силы зажимаМ = М1 + М2 (10.6)М1 = Q ∙rср ∙tg13º, (10.7)где rср– средний радиус резьбы, rср = 0.45d = 0,45 ∙0,02 = 0,009 мМ1 = 19866 ∙ 0,009∙tg 13º = 41,28 Нм
/> (10.8)где D2- диаметр гайки, мм;d2 — внутренний диаметр шайбы, мм
/>
М = 41,28 + 46,21 = 87,49 Нм
Учитывая величину нормальной силы рабочего при откреплении зажима F = 190 Н, найдем величину плечарукояткиL = М/F = 87,49/190 =0,46 м
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Изаксон Х. И.Зерноуборочные комбайны «Нива» и «Колос». – М.: Колос, 1980.
2 Справочник технолога –машиностроителя: В 2 х т. Т. 1 /В. Б. Борисов [и др.]; под ред. А.Г. Косиловойи Р.К. Мещерякова. – 4 е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1985.
3 Звонарева, Л. М. Методическиеуказания к выполнению курсового проекта по технологии машиностроения / Л. М.Звонарева. – Челябинск: РИО ЧГАУ, 1992.
4 Обработка металлов резанием.Справочник технолога. Под ред. Монахова Г.А. М.: Машиностроение, 1974.
5 Справочник металлиста, т. 2, подред. А.Г. Рахштадта и В.А. Брострема. М.: Машиностроение, 1976.
6 М.А. Тылкин. Справочник термистаремонтной службы. М.: Металлургия, 1981.
7 В.А. Федоренко, А.И. Шошин.Справочник по машиностроительному черчению. Л.: Машиностроение, 1982.
8 Заготовки. Сборник ГОСТ.
9 А.А. Гусев, Е.Р. Ковальчук, И.М.Колесов и др. Технология машиностроения. М.: Высшая школа, 1986.
10 М.Е. Егоров и др. Технологиямашиностроения. М.: Высшая школа, 1986.
11 Табличные значения припусков намеханическую обработку.
12 ГОСТ на режущий инструмент
13 Общемашиностроительные нормативы режимов резания длятехнического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть I и II, М.: Машиностроение, 1974.
14 Миллер Э.Э. Техническое нормирование труда вмашиностроении, М.: Машиностроение, 1972.
15 Станочные приспособления:Справочник в 2-х т. Под ред. Б.Н. Вардашкина, А.А. Шатилова. М.:Машиностроение, 1984.
16 А.Н. Горошкин. Приспособления дляметаллорежущих станков. М.: Машиностроение, 1979.