Материал: Модернизация компрессора установки валоповорота паровой турбины

3.1.7 Выбор типового оборудования и типовых универсальных приспособлений

Для изготовления разрабатываемой детали (зубчатое колесо) нужно выбрать металлорежущее оборудование. Характеристики металлообрабатывающих станков и комплексов приведены в таблице № 9. Режущий инструмент приведен в таблице № 10. Выбор средства измерения приведен в таблице № 11.

Таблица 9 - Выбор оборудования

Таблица 10 - Выбор режущего инструмента

Таблица 11 - Выбор средства измерения

3.1.8 Выбор режимов резания

Технологический процесс выполняется с ведением операционных и маршрутных карт. Исходя из обрабатываемой поверхности детали устанавливаем режим резания и выбора станков, комплексов и режущего инструмента. Результаты показаны в таблице № 12. Примером расчета является подрезка торца Ø466 до Ø 86. Для этого выбирается резец с устанавливаемой на него режущей частью из твердого сплава Т15К6 с углом в плане f=45Å. Глубина резания:

=(D-d)/2,мм                                                                                    (75)

где D- диаметр заготовки наибольший, мм;диаметр заготовки наименьший, мм;=(164-162)/2=1 мм;

Назначим подачу:о=0,6 мм/об.;

Прием из стандартного ряда станка: Sо=0,6 мм/об..

Рассчитаем скорость резания:

=CV·КV/Tm tx SyК3, м/мин.                                                        (76)

где CV -коэффициент скорости резания; CV =350

x, y, m - показатели степени скорости резания;

КV - коэффициент качества обработки;

КV = КmV КnV КMV КfV КOV                                                  (77)

КmV-коэффициент качества материала - 1;

КnV-коэффициент состояния поверхности заготовки - 0,8;

КMV-коэффициент материала режущей части - 1;

КfV-коэффициент параметров резца - 1;

КOV-коэффициент вида обработки - 1,18;

КV =1·0,8·1·1·1,18=0,944;

Период стойкости инструмента T=60мин;=350·0,944/600,2·20,15 ·0,60,35=147,5м/мин;

Определим частоту вращения:

=1000*V/π*d, об./мин                                                                   (78)

гдеV- скорость резания, м/мин.;диаметр заготовки наибольший, мм;=1000*133,15/3,14*164=258 об./мин.

Примем по паспорту станка: n=230 об./мин.;

Рассчитаем действительную скорость резания:

=π*d*n/1000,м/мин.                                                                       (79)

где d- диаметр заготовки наибольший, мм;частоту вращения, об./мин.;=3,14*164*230/1000=118,44м/мин.

Минутная подача:

Smin = S·nф=0,6·230=138мм/мин.

Длина рабочего хода:

р.х=. Lрез.+ у + Lдоп., мм                                                            (80)

где Lрез- длина резания, мм;

у- подвод, врезание, перебег инструмента, мм;доп.- ход и его дополнительная длина, определенная в некоторых случаях особенностями конфигурации детали и наладки и, мм;р.х=191+5=196мм.

Рассчитаем время основное:

о=Lр.х /Sмин., мин.                                                                       (81)

где Lр.х - длина рабочего хода, мм;мин - подача минутная, мм/мин.о=195/138=1,41мин.

Таблица 12 - Режимы резания

3.2 Проектирование шпоночной протяжки

Произведем расчет шпоночной протяжки для обработки шпоночного паза b32Js9 по ГОСТ 23360-78. Деталь «Полумуфта» представлена на рисунке 8.

Рисунок 8 - Полумуфта

3.2.1 Расчет протяжки

Спроектируем чистовую шпоночную протяжку для обработки шпоночного паза 32Js9 работающую за один проход, после предварительного фрезерования или долбления.

При протяжке используется 10% СОЖ.

Материал детали - сталь 35Л ГОСТ 977-88 с ;

Размеры:

ширина паза S0=32 мм. Допуск - Js9 (+/-0,018). Нижнее наибольшее отклонение - 0,018 мм, верхнее отклонение + 0,018 мм;

длина шпоночного паза L = 220 мм;

диаметр внутреннего отверстия детали d=120Н7.

Готовое отверстие с шпоночным пазом изображено на рисунке 9.

Рисунок 9 - Готовое отверстие со шпоночным пазом

Выберем тип протяжки и формы хвостовика. Шпоночные протяжки для обработки шпоночных канавок в отверстиях, (см. рисунок 10), бывают трех типов: плоские с утолщенным телом; плоские с телом равным ширине зуба; с цилиндрическим телом, диаметр при этом равен диаметру обрабатываемого отверстия.

Рисунок 10 - Формы поперечного сечения шпоночных протяжек

Режущая часть может быть монолитной с корпусом протяжки или со вставкой.

Основные конструктивные элементы шпоночной протяжки представлены на рисунке 11:

 - хвостовик (передняя замковая часть);

 - направляющая передняя часть;

 - часть режущая ;

 -часть калибрующая ;

 - направляющая задняя часть;

 - гладкая часть;

 - общая длина протяжки.

Рисунок 11 - Основные элементы шпоночных протяжек

Передняя замковая часть протяжки служит для соединения протяжки посредством протяжки с тяговым устройством протяжного станка. Форма этой части зависит от типа протяжки и средств соединения с тяговым устройством станка. Основные формы передней замковой части показаны на рисунке 12.

б - ручное присоединение протяжки к тяговому органу станка

Рисунок 12- Форма передней замковой части шпоночных протяжек

Принимаем для разработки второй вариант конструкции - плоская с телом равным ширине зуба. Материал режущей части - сталь; материал хвостовика сталь 40Х.

Форму хвостовика принимаем по ГОСТ 4043-70 -тип I -плоская.

Определяем припуск на сторону А под шпоночную протяжку расчет произведем по формуле :

А=tI‘макс-Dмин+f0, мм                                                                 (82)

где t1 - высота отверстия со шпоночным пазом, мм;

D - диаметр отверстия, мм;

f0 - величина стрелки, зависящая от ширины шпоночной канавки.

, мм                                                                    (83)

Согласуем с ГОСТ 18217-90, при известных t1=7,4+0,2мм, L=220мм, D=120мм. Принимаем максимальный припуск на протягивание по высоте А=10,10мм; припуск на шлифование =0,6мм; S1=0,6мм; число проходов - 3; толщина подкладки на втором проходе S=3,18мм; толщина подкладки на третьем проходе S=6,37мм.

Определим ширину тела протяжки:

=b+(2 ... 6) мм

=32+4=36мм

допуск по посадке ГОСТ 1012.

Определим ширину режущей части

п=bмакс-dв, мм                                                                              (84)

где dв - запас на разбивание и допуск на ширину bп

Выберем величину подачи на зуб. Подача на зуб или толщина срезаемого слоя металла Sz также заложена в конструкции протяжки и равна размерному перепаду между соседними режущими зубьями.

Определяем в зависимости от обрабатываемого материала и типа протяжки толщину стружки 0,02-0,1мм и принимаем максимально допустимую для данной марки стали заготовки:

Определим параметры зубьев протяжки. Рассмотрим элементы зубьев и их обозначение см. таблица 14. Форма канавки (зуба) определяется шагом зубьев t, шириной задней грани g, передним углом, радиусом задней спинки R, углом спинки зуба и радиусом переходной дуги r.

Таблица 14 - Элементы зубьев и их обозначение