Анализ рациональной структуры ГПМ при процессе обработки шпинделя

Новосибирский государственный

технический университет

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ТМ-83                                  1201

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИИТЕТ

КАФЕДРА ТМС

Расчетно-графическая работа

По курсу АППМ:

«Анализ рациональной структуры ГПМ при процессе

 обработки шпинделя».

 

 Автор проекта                                                                                               

Специальность                                 1201 (технология машиностроения)

    Обозначение проекта                      РГР 2068956-1201-12-02

    Группа                                               ТМ-83

Руководитель проекта                                                                            

Проект защищен

Новосибирск 2002г.

Для расчетно-графической работы на тему: ”Анализ рациональной структурыГПМ” необходимы следующие данные:

                                           1Разработка маршрута обработки.

1.  Чертеж детали.

2.   Программа выпуска деталей в год: N=3700 шт.

N	Операция	То	Тшк
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	Черновое точение Черновое точение Чистовое точение Чистовое точение Зубофрезерование Зубошлифование Тонкое точение Тонкое точение Фрезерование Шлифовальная Резьбонарезная	0,6 0,98 0,65 1,05 20,45 5,64 0,2 0,21 12,51 1,8 0,22	1,85 3,07 1,94 2,33 23,33 8,7 1,33 1,33 14,88 3,17 2,19

3.   Карта технологического процесса детали:

Таб. 1.

2 Технические требования к детали.

Исходные данные: объектом проектирования технологического процесса является деталь вал – шестерня, (см. рабочий чертеж) с годовой программой 3700 шт. относящиеся к телам вращения. Детали типа тел вращения широко распространены в машиностроении.

Валы используют для передачи крутящего момента. Обычно валы установлены в корпусе редукторов, в качестве опор используются шейки валов, на которые устанавливаются подшипники. Шейки валов имеют высокую точность. Крутящий момент передаётся посредством зубчатых колёс закрепленных на валу с помощью шпоночных пазов и шпонок  либо выполненных заодно с валом.

2.1 Назначение основных поверхностей.

Для детали поверхности Æ60 являются посадочными под подшипники. Данные поверхности для обеспечения малых зазоров или натягов изготовляются по 6-му квалитету.

Допуски овальности не должны превышать 50 % допуска диаметральных размеров шеек. Отклонение от круглости опорных шеек 4,0 ... 1,2 мкм. Допустимая конусообразность 1,25 ... 1,5 мкм на длине 300 мм при допуске диаметра 1,5 ... 3,0 мкм. На резьбу, на которую навертывают гайка, устанавливают допустимые отклонения от соосности резьбы с опорными шейками подшипников. Это необходимо для того, чтобы при монтаже вал-шестерня узлы избежали перекоса колец шариковых и роликовых подшипников.

Шероховатость поверхности опорных шеек влияет на стабильность положения вала-шестерни при эксплуатации. Так для поверхностей опорных шеек принимаем Rа = 0,8 мкм.

На диаметре 173,72 находится шестерня с модулем 3,5, и числом зубьев равным 47. Боковая поверхность зубьев шлифуется для лучшей работы шестерни с сопрягаемым колесом.

На конусной поверхности 1:10 фрезеруется шпоночный паз необходимый для закрепления на конусе диска открытой передачи, а затем также шлифуется как шейки под подшипники.

Резьба необходима для удержания на конусе диска открытой передачи.

Остальные поверхности, в том числе и торцы вала, являются свободными поверхностями. Все поверхности данной детали являются обрабатываемыми.

Основной технологической базой для деталей типа валы является поверхность центровых отверстий, получаемых на одной из первых операциях.

Деталь изготавливается из легированной стали 45Х ГОСТ 4543-71 методом штамповки на молотах. Это легированная сталь, цементируемая, с повышенной прочностью по сравнению с обычной конструкционной сталью.

Эта сталь содержит около 0.45 % углерода, примерно 0.8-1.0 % хрома. А также 0,17-0,37 % кремния и 0,45-0,75% марганца.

Применяется для изготовления деталей, к которым предъявляются требования повышенной поверхностной твердости и повышенной износоустойчивости: втулки, пальцы, зубчатые колеса, толкатели, валики и т.п.

Таким образом, материал детали шпиндель полностью отвечает своему назначению: это крупная деталь с  ответственными поверхностями (шейками), работающим на износ при трении.

2.2 Приоритетные значения точностей и шероховатости поверхности.

Максимальная степень точности при изготовлении детали вал-шестерня, изготовление посадочных мест под подшипники Æ60k6.

Наименьшая шероховатость поверхности – Ra 0,8 (достигается окончательным шлифованием или тонким точением). Шлифовальная операция с технологической точки зрения обладает следующими недостатками: правка круга увеличивает вспомогательное время, размеры круга и его настройка на размер – величина переменная, абсолютная стойкость круга ниже, чем при обработке лезвийным инструментом.

Таким образом, выбираем станок повышенной точности и метод окончательной обработки –  точение. Поверхность конус шлифуется после фрезерования шпоночного паза и является прерывистой поверхностью, поэтому достичь заданный квалитет по чертежу точением невозможно, и поэтому применяем точение.

3 Выбор  модели станка.

1.При выборе модели станка необходимо добиваться выполнения максимального количества операций, переходов для данной детали (концентрация операций).

2.Габаритные размеры детали определяют размеры стола.

3.Модель должна учитывать технические требования, предъявляемые к детали.

Тогда для нашей детали выбираем токарный модуль ИР180ПМФ4 с револьверной головкой, имеющей индивидуальный локальный преобразователь и дополнительным шлифовальным шпинделем.