Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1 Назначение и анализ технологичности конструкции детали
Деталь – вал. Изготовлен из материала сталь 45.
1.1 Техпроцесс
Перечислим последовательность технологических операций получения детали:
Раскраиваем заготовку (пруток) длиной 160 мм на ленточной пиле.
Подчищаем торцы и центруем.
Делаем черновой контур, делаем чистовой контур с припусками под шлифовку.
Печь ТВЧ.
С помощью скоб и штангенциркуля проверяем на брак.
Заворачиваем в бумагу либо технический парафин, чтобы не ржавело.
1.2 Сталь 45. Общие сведения
Сталь 45 предназначена для изготовления шестерней, коленчатых и распределительных валов, шпинделей, бандажей, цилиндров, кулачков и других нормализованных, улучшаемых и подвергаемых поверхностной термообработке деталей, от которых требуется повышенная прочность.
Сталь 45 – это конструкционная углеродистая сталь. После нормализации довольно легко проходит механическую обработку: точение, фрезерование, шлифование и т.д. Получают детали, например, типа валов или втулок. После окончательной термообработки закалки, детали приобретают высокую прочность и износостойкость. Высокое содержание углерода (0,45%) обеспечивает хорошую закаливаемость и соответственно высокую твёрдость поверхности, и прочность изделия.
1.3 Химический состав
|
Химический элемент |
% |
|
Углерод (С), до |
0,45 |
|
Кремний (Si) |
0,17-0,37 |
|
Медь (Cu), не более |
0,25 |
|
Мышьяк (As), не более |
0,08 |
|
Марганец (Mn) |
0,50-0,80 |
|
Никель (Ni), не более |
0,25 |
|
Фосфор (P), не более |
0,035 |
|
Хром (Cr), не более |
0,25 |
|
Сера (S), не более |
0,04 |
1.4 Термообработка
Сталь 45 калят «на воду». То есть после закалки деталь охлаждают в воде. После охлаждения деталь подвергается низкотемпературному отпуску при температуре 200-300 оС. При такой термообработке у стали 45 получают твердость порядка 50 HRC.
|
Марка стали |
Температура нагрева, оС |
Охлаждающая среда |
Температура отпуска, оС |
Твердость, HRC |
|
45 |
810-840 |
Вода |
200-300 |
54-50 |
2 Программирование обработки детали
2.1 Схема обработки вала
Рисунок 1 – Схема обработки вала
Таблица 1 – Координаты опорных точек вала
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2.2 Программа обработки
T1 ~G77*
M3 X36000*
F20 Z-60000*
X52000~ P6000
Z0~ M5
X-500 X52000~*
Z1000~ Z0~
X50000~ M30
~G77*
X20000*
Z-16000*
P6000
X14000~ Z2000~
X22000-45° X50000~
Z-15000~
2.3 Функции, используемые в программе
T1 – смена инструмента,
M3 – правое вращение шпинделя (против часовой стрелки),
G77 – цикл продольного снятия припуска,
M30 – конец УП,
S – частота вращения,
F – подача,
P – припуск, снимаемый за первый проход на диаметр,
M5 – остановка шпинделя.
3 Оборудование и средства технологического оснащения
3.1 Технические характеристики станка 16А20Ф3
|
Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм |
500 |
|
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия, мм |
|
|
- над станиной |
320 |
|
- над суппортом |
200 |
|
Наибольшая длина устанавливаемого изделия в центрах, мм |
1000 |
|
Наибольшая длина обрабатываемого изделия при 8-ми позиционной головке, мм |
750 |
|
Диаметр цилиндрического отверстия в шпинделе, мм |
55 |
|
Наибольший ход суппорта, мм |
|
|
- поперечный |
210 |
|
- продольный |
905 |
|
Максимальная скорость быстрых перемещений, мм/мин |
|
|
- продольных |
15000±6% |
|
- поперечной |
7500±6% |
|
Пределы частот вращения шпинделя, мин-¹ |
20...2500 |
|
Количество одновременно управляемых координат |
2 |
|
Точность позиционирования, мм |
0,01 |
|
Повторяемость, мм |
0,03 |
|
Пределы частот вращения шпинделя, мин-1 |
20...2500 |
|
Минимальная скорость рабочей подачи, мм/мин |
|
|
- продольной |
10 |
|
- поперечной |
5 |
|
Количество позиций инструментальной головки |
8 |
|
Мощность электродвигателя главного движения, кВт (номинальная) |
11 |
|
Суммарная мощность всех электродвигателей, кВт |
21,4 |
|
Габаритные размеры станка без отдельно стоящего шкафа УЧПУ, не более, мм |
|
|
- длина |
3700 |
|
- длина (с транспортером стружкоудаления) |
5160 |
|
- ширина |
3000 |
|
- высота |
2100 |
|
Масса станка (без ЧПУ и транспортера стружкоудаления), кг |
4000 |
3.2 Общий вид станка
Рисунок 2 - Общий вид станка 16А20Ф3
1) Основание с транспортёром стружки
2) Станина
3) Суппортная группа
4) Передача винт-гайка качения продольного перемещения
5) Опора левая винта продольного перемещения
6) Патрон механизированный с электромеханическим приводом
7) Ограждение неподвижное
8) Ограждение подвижное
9) Бабка шпиндельная
10) Шкафы управления
11) Головка автоматическая
12) Ограждение суппортной группы
13) Бабка задняя
14) Электромеханический привод пиноли задней бабки
15) Разводка коммуникаций
16) Пульт управления
17) Кронштейн пульта управления
18) Опора правая винта продольного перемещения
4 Режущий инструмент. Резец
Токарные резцы — рабочие инструменты, при помощи которых производится обработка (резание).Каждый резец состоит из рабочей части, или головки, и тела, или стержня, которое служит для закрепления резца во время работы в суппорте, или державке (рис.3).
Скорость резания, зависит от многих факторов: материала обрабатываемой детали, материала и стойкости резца, от углов резца, его размеров и формы, глубины резания, подачи, охлаждения и других.
Заточку токарных резцов производят на шлифовальных кругах с непрерывным и обильным охлаждением. Сначала затачивают заднюю главную поверхность, затем заднюю вспомогательную. После этого точат переднюю поверхность резца так, чтобы образовалась ровная режущая кромка. Правильность заточки резцов контролируют специальными шаблонами.
Рисунок 3 – Токарный резец
Резец состоит из головки (рабочей части) и стержня, служащего для закрепления резца в резцедержателе. Передней поверхностью резца называют поверхность, по которой сходит стружка. Задними (главной и вспомогательной) называют поверхности, обращенные к обрабатываемой детали. Главная режущая кромка выполняет основную работу резания. Она образуется пересечением передней и главной задней поверхностей резца. Вспомогательная режущая кромка образуется пересечением передней и вспомогательной задней поверхностей. Вершиной резца является место пересечения главной и вспомогательной режущих кромок.
Углы резца.
Рисунок 4 – Токарный резец
У резца имеются углы: передний угол, задний угол, главный угол в плане и др. (рис.4).
Передний угол γ служит для создания наиболее благоприятных условий деформации срезаемого слоя и стружкоотделения.
Задний угол α предназначен для уменьшения трения между задней поверхностью резца и обрабатываемой деталью; обычно у резцов α=6-12°.
Главный угол в плане φ определяет толщину и ширину среза.
Типы токарных резцов.
Токарные резцы подразделяются по роду выполняемой работы, по направлению подачи, по форме головки, по материалу режущей части и по способу присоединения режущей части резца к его стержню.
По роду выполняемой работы различают следующие токарные резцы: проходные, подрезные, прорезные, отрезные, расточные, резьбовые и фасонные (рис.5).
Рисунок 5 – Токарные резцы
а – проходной обдирочный, б – проходной упорный, в – подрезной, г – подрезной, д-отрезной, е, ж – расточные, з – резьбовой для наружной резьбы, и – резьбовой для внутренней резьбы, к, л – фасонные
Проходные резцы (рис.5,а) применяют для наружного точения деталей с продольной подачей. Они разделяются на проходные с углом φ=45; 60 и 75° и проходные-упорные с углом φ=90° (рис.5,б) для обработки уступов.
Подрезные торцовые резцы (рис.5,в) применяют для обработки торцовых поверхностей.
Прорезные резцы (рис.5,г) используют для прорезания прямоугольной канавки определенной ширины b.
Отрезные резцы (рис.5,д) служат для отрезания обработанной детали.
Расточные резцы применяют для растачивания сквозных (рис.5,е) и глухих (рис.5,ж) отверстий.
Резьбовые резцы применяют для нарезания наружной (рис.5,з) и внутренней (рис.5,и) резьб.
Фасонные резцы (рис.5, к, л) используют для обработки различных фасонных поверхностей.
По направлению подачи резцы делятся на правые и левые (рис.6)
Рисунок 6 – Определение резца.
а) –правый, б) – левый
Правыми называют резцы, которыми работают при подаче справа налево, т.е. от задней к передней бабке станка, и у которых соответственно этому главная режущая кромка расположена слева (рис.6,а).
Левыми называют резцы, которыми работают при подаче слева направо, т. е. от передней к задней бабке станка. Главная режущая кромка левых резцов расположена справа (рис.6,б).
Чтобы определить является ли резец правым или левым, поступают так: накладывают на него ладонью вниз руку таким образом, чтобы пальцы были направлены к вершине резца. Правым будет резец, главная режущая кромка которого окажется со стороны большого пальца при наложении правой руки (рис.6,а), левым - если главная режущая кромка окажется со стороны большого пальца при наложении левой руки (рис.6,б).
По форме головки резцы делятся на прямые и отогнутые. Прямыми называют резцы, у которых ось резцы в плане прямая, отогнутыми - резцы, у которых ось резца в плане отогнута вправо или влево.
5 Безопасность жизнедеятельности
5.1 Техника безопасности при работе на металлорежущих станках
Правила техники безопасности при работе на металлорежущих станках
Работая на металлорежущих станках, необходимо соблюдать определенные правила техники безопасности.
Перед началом работы:
1.Привести в порядок свою одежду: застегнуть пуговицы, завязать пояски, надеть головной убор.
2.Привести в порядок рабочее место, подготовить все необходимое, убрать лишнее.
3.Проверить состояние станка: исправность рукояток управления и переключения станка.
Во время работы:
1.Надежно закреплять приспособления инструмента и заготовки.
2.Закреплять и снимать заготовку, измерять ее и очищать от стружки только после остановки станка.
3.Не тормозить патрон руками.
4.Обрабатывая металл, при образовании стружки надлома пользоваться защитными очками.
5.Не ремонтировать самостоятельно электрооборудование станка.
6.Убирать стружку только щеткой.
7.Не наклоняться к станку.
8.Временно прекращая работу, останавливать станок выключением электродвигателя.
После окончания работы:
1.Выключить электродвигатель.
2.Привести в порядок рабочее место.
6 Список использованных источников