Проектирование участка по изготовлению сепаратора

Выбираем по [2,стр301-303]: С_N = 0,14; r=0,8; x=0,8; y=0,55;q=0,2; z=1; скорость заготовки V₃=20м/мин; радиальная подача s_р=0,001мм/об

0,2763 кВт

Эффективная мощность при шлифовании торцом:

Здесь ширина шлифования b = (94-85)/2 = 4,5. Выбираем по [2,стр301-303]: С_N = 5,2; r=0,3; x=0,25; z=0,03; скорость заготовки V₃=20м/мин; глубина шлифования t=0,005мм

5,3 кВт

9. Проектирование и расчет режущего инструмента  

     Наружный диаметр фрез выбирают по СТ СЭВ 201-75, элементы крепления насадных фрез с цилиндрическим отверстием - по ГОСТ 9472-83,  диаметры цилиндрических хвостовиков - по СТ СЭВ 151-75, конических хвостовиков Морзе и метрических - по ГОСТ 25557-82, и т.д.

     Для фрезерования принимаем дисковую фрезу.

     Диаметр фрезы выбирается из необходимости движения горизонтального вала фрезы над приспособлением (высота детали + высота прижимных элементов приспособления).

     Число зубьев дисковой фрезы рассчитывается по формуле:

      

     

     где m- коэффициент, зависящий от типа фрезы. Для дисковых фрез m =2....3. 

     Определяем окружной торцовый шаг зубьев фрезы:

      мм

     Выбираем материал фрезы: корпус - сталь 40Х, ножи – Р9М4К8. Сталь Р9М4К8 рекомендуется для обработки высокопрочных, жаропрочных сталей и сплавов. 

     Таблица 9 Химический состав стали Р9М4К8, %

C	Cr	Mo	Ni	W	V	Si	Mn	S	P	Co	Cu
1 - 1,10	3,0-3,6	3,8-4,3	0,6	8,5-9,5	2,30-2,70	0,2-0,5	0,2-0,5	0,03	0,03	7,5-8,5	0,25

 

     Назначаем твердость деталей фрезы после термической обработки: режущей части - HRC=64…66, направление HRC=55…64, хвостовик - HRC=30…45.

     Допуски на элементы фрезы и другие технические требование принимаем по ГОСТ 1671-77 (фрезы с ножами из быстрорежущей стали)

     Ширину фрезы принимаем 6,8 мм исходя из условия максимально возможных переточек.

10. Разработка операционного  технологического  процесса

    Установление  последовательности обработки основных поверхностей детали является важным и необходимым этапом проектирования технологического процесса. Наиболее существенное влияние на последовательность обработки отдельных поверхностей детали оказывает характер размерной связи, который определяется системой простановки линейных размеров и допусков на точность взаимного расположения поверхностей. Различают три системы простановки размеров: координатную, цепную и комбинированную.

    При координатной системе простановки  размеров на каждом этапе обработки  первой нужно обрабатывать ту поверхность, от которой проставлены все размеры, последовательность обработки остальных  поверхностей может быть любой.

    При цепной системе начинать обработку  можно с любой поверхности, но затем обработка остальных поверхностей должна выполняться в последовательности, которая диктуется простановкой размеров. Отклонения от рекомендованной  последовательности обработки приведет к необходимости пересчета размеров и  к ужесточению допусков на некоторые из них.

    При комбинированной системе последовательность будет определяться для поверхностей, связанных размерами по координатной системе по правилам этой системы, а  поверхности, связанные размерами по цепной системе должны обрабатываться в последовательности, определяемой рекомендациями для цепной простановки.

    Вот некоторые рекомендации при установлении последовательности обработки поверхностей детали:

1. На первых операциях должны обрабатываться те поверхности деталей, которые имеют особое значение для обеспечения необходимой точности. Во избежание перераспределения внутренних напряжений, а следовательно деформации заготовки, обработку рекомендуется начинать с менее точных поверхностей при снятии с них наибольших припусков. (При изготовлении сепаратора первой является токарная операция, при которой подрезается торец и растачивается внутренний диаметр, которые в дальнейшем используются как базы)

Операции, которые вскрывают дефекты заготовок (раковины, трещины, рыхлости, волосовины, закаты) или связаны с повышенным процентом брака, следует выполнять вначале технологического маршрута, снимая наибольший припуск с тех поверхностей, где пробные дефекты обнаруживаются чаще всего.

2. Необходимо иметь ввиду особое значение первой операции:
3. Предшествующие операции должны обеспечивать получение поверхностей такой точности, чтобы их можно было использовать в качестве установочных баз.
4. Первоначально надо обрабатывать те поверхности заготовок, которые определяют положение других согласно чертежу и ТУ, чтобы затем их использовать в качестве технологических баз.
5. Финишные операции (шлифовальные, хонинговальные, притирочные) следует относить к концу маршрута обработки.
6. Операции сверления и нарезания резьбы выгоднее относить на конец маршрута обработки, кроме тех, которые используются в качестве технологических баз. (операции сверления при изготовлении сепаратора вынесены на конец маршрута)
7. Однотипные технологические операции, которые применяют одинаковые методы обработки и виды обработки желательно группировать. (При изготовлении сепаратора однотипные операции группируются)
8. Место термической операции в техпроцессе механической обработки зависит от вида и с какой целью она производилась.
9. В целях сокращения пути перемещения заготовки по цеху желательно при проектировании последовательности обработки учитывать расположение объединения (это относится к цехам серийного производства). В условиях массового и крупносерийного производства оборудование располагается в соответствии с направлением потока обработки заготовок.

 

    11. Расчет и конструирование  специального измерительного  инструмента. 

    Повышение качества продукции во многом зависит  от правильной организации технического контроля и применения прогрессивных  методов контроля. Рост объема выпуска однородной продукции требует обеспечения однородности основных параметров в каждом изделии и сохранения необходимого уровня качества выпускаемой продукции в процессе производства.

          С зависимости от контролируемых изделий контроль может быть сплошным или выборочным. Сплошной контроль исключает возможность попадания дефектной продукции потребителю, однако этот метод очень трудоемкий и при выпуске большого объема изделий является экономически не целесообразным. Более рациональным методом контроля в массовом производстве является выборочный контроль.

    Для контроля промежуточных и окончательных  размеров изделий используется как  стандартный, так и специальный  инструмент или специальные контрольные  приспособления.

    Для контроля размеров 3,5 0,15 и 14_-0,27 сепаратора используется специальное контрольное приспособление – 4.8735–11134.0. Контрольное приспособление состоит из следующих деталей и сборочных единиц: стойка индикаторная, плита, кольцо, габарит, ножка индикаторная, индикатор И402 ГОСТ 577-68.

    Принцип измерения состоит в том, что  индикатор настраивается по габариту. На габарите имеются площадки соответствующие  размерам 3,5 0,15 и 14_-0,27. После установки сепаратора на кольцо индикатором измеряется отклонение точности проверяемого размера.

    Требования  к инструменту: суммарная погрешность  измерения не должна превышать 0,1-0,2 от допуска на размер, т.е. Σ_Δизм = (0,1-0,2)а_n . Суммарная погрешность измерения складывается в данном случае из погрешности индикатора (цена деления – 0,1 мм) и допуска габарита (0,02 мм). Допуск на размер (наибольший) равен 0,54 мм; 0,2допуска =0,11мм.

    Σ_Δизм = Δ_инд + Δ_габ = 0,05+0,02 = 0,07 мм

    Точность  измерения удовлетворяет заданным условиям.

12. Конструирование  приспособления для шлифовальной операции.

 

    Станочные приспособления хорошо расширяют технологические  возможности металлорежущего оборудования, повышают производительность обработки  заготовок, облегчают условия труда  рабочих и повышают культуру производства на предприятии.

     Основной  функцией приспособления является обеспечение  точности взаимного расположения деталей  при установке и обработке.

     Использование приспособления способствует:

• повышению производительности труда, точности обработки;
• облегчению условий труда;
• расширению технологических возможностей оборудования;
• снижению себестоимости продукции.

 

Условно приспособления классифицируют по:

целевому  назначению:

• станочные приспособления - для закрепления и раскрепления деталей;
• для установки и закрепления режущего инструмента (переходные конусы, оправки и т.д.);
• контрольные - для замера погрешностей геометрической формы и взаимного расположения;
• для захвата, перемещения, т.е. точной ориентации заготовки в пространстве – манипуляторы, роботы и т.д.

  степени специализации, например, универсальные сборочные приспособления и т.д.

степени механизации:

• ручные;
• механизированные;
• полуавтоматические;
• автоматические.

 

Основные  элементы приспособления

     1. Установочные  - для обеспечения  точности взаимного расположения  детали и исполнительных органов станка. Они должны обеспечить при установке минимальную погрешность базирования.

     2. Зажимные элементы – для закрепления  и раскрепления. Они должны обеспечить точность взаимного расположения детали в процессе резания.

     3. Направляющие – для обеспечения требуемой траектории инструменту.

     4. Корпуса – для обеспечения  точности взаимного расположения  элементов приспособления

     5. Крепежные – для соединения  всех элементов приспособления.

    В процессе проектирования станочного приспособления необходимо соблюдать правило выбора баз, стабильного взаимного положения заготовки и режущего инструмента при обработке, удобную установку, контроль и снятие детали, свободное удаление стружки, удобство управления станком и приспособлением, а также условия, обеспечивающие безопасность работы и обслуживания данного приспособления. 

    Чтобы обеспечить быстроту, легкость, постоянство  силы зажима, возможность ее регулирования  и контроля, необходимо для нашего приспособления спроектировать пневматический силовой привод.

    Для обеспечения надежности зажима заготовки  определяем коэффициент запаса.

    

где   - постоянный коэффициент запаса =1,5

       - учитывает состояние поверхности  заготовки = 1

       - учитывает увеличение силы  резания при затуплении инструмента  =1,2

       - учитывает увеличение силы  резания при обработке прерывистых  поверхностей =1

       - учитывает постоянство силы  зажима =1

       - характеризует эргономику ручных  ЗМ=1

       - учитывает моменты стремящиеся  повернуть деталь вокруг своей  оси = 1