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
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Пермский государственный технический университет
Факультет ____Аэрокосмический____
Специальность_160301 “Авиационные двигатели
и энергетические установки”___
Кафедра ______”Авиационные двигатели”______
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
«Технологии авиационных двигателей»
На тему Проектирование участка по изготовлению лабиринта заднего турбины высокого давления
Студент Линков Дмитрий Викторович (гр. АД-04-2)_____(_______________)
Состав курсового проекта
Пермь 2008
СОДЕРЖАНИЕ
|
Введение………………………………………………………………………………….. |
3 |
|
1. Особенности технологического процесса………………….……………….. |
4 |
|
2. Определение типа производства………………….………………………………….. |
4 |
|
3. Выбор заготовки………………………………………………………………………. |
7 |
|
4. Расчет припусков и межоперационных размеров…………………….…………….. |
8 |
|
5 Расчет режимов обработки и норм времени………………………………………… |
12 |
|
5.1. Токарная с ЧПУ..………………………………………………………………... |
12 |
|
5.2. Фрезерная………………………………………….… |
20 |
|
5.3. Полировальная………………….…………………... |
24 |
|
6. Проектирование приспособления для операции фрезерной……………………….. |
25 |
|
6.1 Проектирование режущего инструмента |
25 |
|
6.2. Расчет усилия зажима |
27 |
|
6.3. Расчет на точность……………………………………………………………….. |
30 |
|
7. Проектирование измерительного инструмента……………………………………... |
33 |
|
8. Определение потребного количества оборудования……………………………… |
34 |
|
9. Составление планировки участка…………………………………………………... |
36 |
|
Заключение………………………………………………………………………………. |
37 |
|
Список использованной литературы…………………………………………………… |
38 |
ВВЕДЕНИЕ
В данном курсовом проекте производится проектирование участка по изготовлению лабиринта заднего турбины высокого давления (ТВД). Задний лабиринт ТВД выполняет функцию уплотнения от перетекания газовоздушной смеси, а также фиксирует рабочие лопатки ТВД от осевых перемещений. Материал заготовки должен выбираться из следующих требований предъявляемых к детали:
Данный лабиринт должен работать в широком диапазоне температур (до 1800 К)
Целью курсового проекта является получение наиболее рационального технологического процесса изготовления лабиринта с наименьшими производственными затратами и более высокими показателями качества.
Основными путями решения данной задачи являются:
Из-за того, что деталь работает при больших температурах, в качестве материала заготовки выбираем жаропрочный сплав ЭП741НП.
1. Особенности технологического процесса по изготовлению заднего лабиринта ТВД:
Вследствие вышесказанного и требований к качеству детали обосновывается применение высокопроизводительного режущего инструмента и большого количества контрольных операций.
2. Выбор типа производства
Исходные данные:
Годовая программа выпуска деталей: N = 50 шт.
Режим работы – односменный.
где зн – нормативный коэффициент загрузки оборудования; принимаем ;
эф– фактический коэффициент загрузки рабочего места.
где – количество станков.
где – штучное или штучно-калькуляционное время, мин;
– действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч; принимаем для односменной работы .
Данные по существующему технологическому процессу и результаты расчетов приведены в таблице 1.
Таблица.1 – Результаты расчетов
|
№ п/п |
Операция |
|||||
|
1 |
Токарная |
36.8 |
0.023 |
1 |
0.023 |
34 |
|
2 |
Промывка |
171.6 |
0.106 |
1 |
0.106 |
7 |
|
3 |
Контроль твердости |
138.5 |
0.085 |
1 |
0.085 |
9 |
|
4 |
Заготовительная(м.о.) |
58.3 |
0.036 |
1 |
0.036 |
22 |
|
5 |
Токарная ЧПУ |
36.8 |
0.023 |
1 |
0.023 |
34 |
|
6 |
Токарная ЧПУ |
25.7 |
0.015 |
1 |
0.015 |
53 |
|
7 |
Промывка |
171.6 |
0.106 |
1 |
0.106 |
7 |
|
8 |
Контроль |
138.5 |
0.085 |
1 |
0.085 |
9 |
|
9 |
Полировальная |
62.5 |
0.038 |
1 |
0.038 |
21 |
|
10 |
Травление |
20.3 |
0.013 |
1 |
0.013 |
61 |
|
11 |
Токарная ЧПУ |
25.7 |
0.015 |
1 |
0.015 |
53 |
|
12 |
Контроль |
30.8 |
0.019 |
1 |
0.019 |
42 |
|
13 |
Токарная ЧПУ |
25.6 |
0.016 |
1 |
0.016 |
50 |
|
14 |
Контроль |
138.5 |
0.085 |
1 |
0.085 |
9 |
|
15 |
Промывка |
171.6 |
0.106 |
1 |
0.106 |
7 |
|
16 |
Контроль |
250.2 |
0.154 |
1 |
0.154 |
5 |
|
17 |
Токарная |
138.5 |
0.085 |
1 |
0.085 |
9 |
|
18 |
Контроль |
30.4 |
0.015 |
1 |
0.015 |
40 |
|
19 |
Фрезерование |
34.8 |
0.020 |
1 |
0.023 |
32 |
|
№ п/п |
Операция |
|||||
|
20 |
Слесарная |
58.3 |
0.036 |
1 |
0.036 |
22 |
|
21 |
Полировальная |
62.5 |
0.038 |
1 |
0.038 |
21 |
|
22 |
Маркирование |
10.1 |
0.006 |
1 |
0.006 |
133 |
|
23 |
Промывка |
171.6 |
0.106 |
1 |
0.106 |
7 |
|
24 |
Контроль ЛЮМ-1 |
138.5 |
0.085 |
1 |
0.085 |
9 |
|
25 |
Полировальная |
58.3 |
0.036 |
1 |
0.036 |
22 |
|
26 |
Контроль ЛЮМ-1 |
138.5 |
0.085 |
1 |
0.085 |
9 |
|
27 |
Слесарная |
58.3 |
0.036 |
1 |
0.036 |
22 |
|
28 |
Промывка |
171.6 |
0.106 |
1 |
0.106 |
7 |
|
29 |
Контроль |
30.4 |
0.015 |
1 |
0.015 |
40 |
|
Итого |
29 |
796 |
Определяем коэффициент закрепления операций:
Вывод: производство мелкосерийное.
Определяем количество деталей в партии:
где N – годовой объем выпуска деталей, шт.; N = 50; D – число рабочих дней в году (при двух выходных днях D = 253); а – периодичность запуска деталей, дней; принимаем а = 24.
Принимаем размер партии деталей
3. Выбор заготовки
Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при ее минимальной себестоимости. Выбор заготовки связан с конкретным технико-экономическим расчетом себестоимости готовой детали, выполняемым для заданного объема годового выпуска с учетом условий производства.
Факторы, определившие выбор заготовки:
Принимаем в разрабатываемом технологическом процессе в качестве заготовки – штамповку, так как у заготовки, полученной методом штамповки припуск меньше, и структура более однородна, благодаря чему прочность выше, но такой выбор увеличивает себестоимость детали.
4. РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ И МЕЖОПЕРАЦИОННЫХ РАЗМЕРОВ
4.1. Обработка цилиндрической поверхности с размером Ø454,6H10(+0,25)
1. Определяем суммарное пространственное отклонение:
[1, с. 68]
где – величина коробления обрабатываемой поверхности.
где – удельная кривизна заготовки;
D – наружный диаметр заготовки.
D = 528 мм.
Согласно [7,т. 1 с. 186] принимаем
2. Определяем остаточное пространственное отклонение:
[1, с. 73]
где – коэффициент уточнения формы.
Согласно [1, с. 73] принимаем: для получистового точения
После получистового растачивания:
3. Определяем минимальный припуск на обработку:
, [1, с. 62]
где – высота неровностей профиля на предшествующем переходе;
– глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;
– суммарные отклонения расположения поверхности на предшествующем переходе;
– погрешность установки заготовки на выполняемом переходе.
Под получистовое растачивание:
4. Определяем расчетные размеры Dp:
5. Определяем наименьшие предельные размеры:
6. Определяем предельные значения припусков:
7. Определяем общие припуски:
8. Проверяем правильность произведенных расчетов:
и
Расчеты произведены правильно.
4.2. Обработка двух торцевых поверхностей, образующих размер 4,h12(–0,12)
1. Определяем суммарное пространственное отклонение:
[1, с. 68]
D = 528 мм.
Согласно [7,т. 1 с. 186] принимаем
2. Определяем остаточное пространственное отклонение:
[1, с. 73]
Согласно [1, с. 73] принимаем: для чернового подрезания для получистового подрезания
После чернового подрезания:
После получистового подрезания:
3. Определяем минимальный припуск на обработку:
[1, с. 62]
Под подрезание торца 1 черновое:
Под подрезание торца 2 черновое:
Под подрезание торца 1 получистовое:
Под подрезание торца 2 получистовое:
4. Определяем расчетные размеры lp:
5. Определяем предельные размеры:
6. Определяем предельные значения припусков:
7. Определяем общие припуски:
Для торца 1:
Для торца 2:
8. Проверяем правильность произведенных расчетов:
Для торца 1:
Для торца 2:
Расчеты произведены правильно.
Результаты расчетов сведены в таблицы 7 и 8.
|
Операция |
Элементы припуска |
Расчетный припуск , мкм |
Расчетный размер, , мм. |
Допуск , мкм. |
Предельный размер, мм. |
Предельные значения припусков, мкм. |
|||||
|
1.Заготовка (штамповка) |
150 |
200 |
330 |
- |
- |
453,548 |
420 |
453,128 |
453,548 |
- |
- |
|
2.Расстачивание получистовое |
40 |
50 |
16 |
20 |
454,85 |
250 |
454,6 |
454,85 |
1302 |
1472 |
Таблица 2.
Таблица 3.
|
Операция |
Элементы припуска |
Расчетный припуск , мкм |
Расчетный размер, , мм. |
Допуск , мкм. |
Предельный размер, мм. |
Предельные значения припусков, мкм. |
|||||
|
1.Заготовка (штамповка) |
150 |
200 |
330 |
- |
- |
453,548 |
420 |
453,128 |
453,548 |
- |
- |
|
2.Расстачивание получистовое |
40 |
50 |
16 |
20 |
454,85 |
250 |
454,6 |
454,85 |
1302 |
1472 |
|
Операция |
Элементы припуска |
Расчетный припуск , мкм |
Расчетный размер, , мм. |
Допуск , мкм. |
Предельный размер, мм. |
Предельные значения припусков, мкм. |
|||||
|
Заготовка |
150 |
200 |
330 |
- |
- |
5,8784 |
300 |
6 |
6,3 |
- |
- |
|
1.Черновая подрезка т. 1 |
100 |
100 |
19,2 |
50 |
730 |
5,1484 |
200 |
5,15 |
5,35 |
850 |
950 |
|
2.Черновая подрезка т. 2 |
100 |
100 |
19,2 |
50 |
730 |
4,4184 |
200 |
4,42 |
4,62 |
730 |
730 |
|
3.Получистовая подрезка т. 1 |
50 |
50 |
16 |
50 |
269,2 |
4,1491 |
150 |
4,15 |
4,30 |
270 |
320 |
|
4.Получистовая подрезка т. 2 |
50 |
50 |
16 |
50 |
269,2 |
3,88 |
150 |
3,88 |
4 |
270 |
300 |
5 Расчет режимов резания 3-х основных операций изготовления
5.1 Операция токарная с ЧПУ
Исходные данные:
1. Деталь
Наименование детали – задний лабиринт ТВД.
Материал – жаропрочный сплав ЭП741НП.
2. Заготовка
Метод получения заготовки – штамповка.
Масса – 7,2 кг.
Состояние поверхностей – деталь предварительно не обработана.
3. Оборудование
Модель станка с ЧПУ MDW – 20.
Паспортные данные станка:
Частота вращения шпинделя n, об/мин: 10; 18; 25; 35,5; 50; 71; 100; 140; 180; 200; 250; 280; 355; 500; 560; 630; 710; 800; 1000; 1400; 2000.
Диапазон подач Sм, мм/мин:
по оси координат x – 0,05…2800;
по оси координат z – 0,1…5600.
Регулирование подачи бесступенчатое.
Наибольшая сила, допускаемая:
механизмом продольной подачи – 8000 Н;
механизмом поперечной подачи – 3600 Н.
Мощность привода главного движения – 11 кВт.
Диапазон регулирования частоты вращения электродвигателя постоянной мощностью (в об/мин) – 1500…4500.
4. Операция
Приспособление – 3-х кулачковый патрон.
Содержание операции: точить поверхности (2), (5), (6), (7), (8), (9), подрезать поверхности (1), (3), (4), (10), (11),.
5. Выбор стадий обработки
Определяем необходимые стадии обработки.
Для получения размера детали D = 526,5-0,5, 12 квалитета, из заготовки с необработанными поверхностями 14 квалитета необходимо ввести черновую обработку.
Для получения размера детали D = 522,5-0,5, 12 квалитета, из заготовки с необработанными поверхностями 14 квалитета необходимо ввести черновую обработку.
Для получения размера детали D = 517-0,5, 12 квалитета, из заготовки с необработанными поверхностями 14 квалитета необходимо ввести черновую обработку.
Для получения размера детали D = 504-0,5, 12 квалитета, из заготовки с необработанными поверхностями 14 квалитета необходимо ввести черновую обработку.
Для получения размера детали D = 500-0,5, 12 квалитета, из заготовки с необработанными поверхностями 14 квалитета необходимо ввести черновую обработку.
Для получения размера детали D = 4750,5, 12 квалитета, из заготовки с необработанными поверхностями 14 квалитета необходимо ввести черновую обработку.
Для получения размера детали L= 18-0,3, с точностью ниже, чем 14 квалитет необходимо ввести обработку в одну стадию, получистовую с возможностью получения размера до 12 квалитета.
Для получения размера детали L= 8,70.3, соответствующего 17 квалитету необходимо ввести обработку в одну стадию, получистовую с возможностью получения размера до 12 квалитета.
Для получения размера детали L= 16-0,3, соответствующего 14 квалитету необходимо ввести обработку в одну стадию, получистовую с возможностью получения размера до 12 квалитета.
Для получения размера детали L= 6,5-0,3, соответствующего 13 квалитету необходимо ввести обработку в одну стадию, получистовую с возможностью получения размера до 12 квалитета.
Для получения размера детали L= 2,2 -0,2, соответствующего 14 квалитету необходимо ввести обработку в одну стадию, получистовую с возможностью получения размера до 12 квалитета.
6. Выбор глубины резания
По [7, ч. 2 с. 37] определяем минимально необходимую глубину резания:
Глубину резания для черновой стадии обработки:
Для поверхности (2) t = 2,4 мм.
Для поверхности (5) t = 3 мм.
Для поверхности (6) t = 2,4 мм.
Для поверхности (7) t = 2,4 мм.
Для поверхности (8) t = 1,7 мм.
Для поверхности (9) t = 1,5 мм
Глубина резания для получистовой стадии обработки:
Для поверхности (1) t = 2,4 мм.
Для поверхности (3) t = 1,7 мм.
Для поверхности (4) t = 1,7 мм.
Для поверхности (10) t = 2,5 мм.
Для поверхности (11) t = 1,7 мм.
7. Выбор инструмента
Выбираем резец с сечением державки 2525 мм. Толщина пластины – 6,4 мм. Принимаем ромбическую форму пластины из твердого сплава ВК – 10 – ОМ, сталь 45 для черновой и получистовой стадий обработки. Способ крепления пластины двуплечим прихватом. Для обработки принимаем углы в плане: = 90 º; 1 = 15 º.
Выбираем остальные геометрические параметры режущей части.
Для черновой стадии обработки:
задний угол – = 6 º;
передний угол – = 25 º;
ширина фаски режущей кромки – f = 0,6 мм;
форма передней поверхности – плоская с фаской;
радиус вершины резца rв = 1,2 мм.
Для получистовой стадии обработки:
задний угол = 12 º;
передний угол = 20 º;
форма передней поверхности – плоская без фаски;
радиус вершины резца rв = 0,6 мм.
Нормативный период стойкости определяем Т = 30 мин.
8. Выбор подачи
Выбираем значения подач на получистовой стадии обработки.
(1) – Sот=0,2мм/об
(2) – Sот=0,2 мм/об
(3) – Sот=0,2 мм/об
(4) – Sот=0,2 мм/об
(5) – Sот=0,2 мм/об
(6) – Sот=0,2 мм/об
(7) – Sот=0,2 мм/об
(8) – Sот=0,2 мм/об
(9) – Sот=0,2 мм/об
(10) – Sот=0,2 мм/об
(11) – Sот=0,2 мм/об
Поправочные коэффициенты на подачу в зависимости от:
инструментального материала ;
способа крепления пластины
Определяем поправочные коэффициенты на подачу черновой стадии обработки в зависимости от:
сечения державки резца
прочности режущей части
механических свойств обрабатываемого материала
схемы установки заготовки
состояния поверхностей заготовки
геометрических параметров резца
жесткости станка
Подачу на черновой стадии обработки определяем:
для всех поверхностей – S0=0,21,11,01,051,01,081,01,0=0,25 мм/об
Выбираем значения подач на чистовой стадии обработки.
(4) – Sот=0,1 мм/об
(5) – Sот=0,1 мм/об
9. Выбор скорости и мощности резания
Выбираем скорость и мощность резания на черновой стадии обработки.
(1)– T=65 м/мин, NT=11,0 кВт
(2) – T=65 м/мин, NT=11,0 кВт
(3) – T=65 м/мин, NT=11,0 кВт
(4) – T=65 м/мин, NT=11,0 кВт
(5) – T=65 м/мин, NT=11,0 кВт
(6) – T=65 м/мин, NT=11,0 кВт
(7) – T=65 м/мин, NT=11,0 кВт
(8) – T=65 м/мин, NT=11,0 кВт
(9) – T=65 м/мин, NT=11,0 кВт
(10) – T=65 м/мин, NT=11,0 кВт
(11) – T=65 м/мин, NT=11,0 кВт
Поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от:
инструментального материала .
Определяем поправочные коэффициенты на скорость резания получистовой стадии обработки в зависимости от:
группы обрабатываемости материала
вида обработки
жесткости станка
механических свойств обрабатываемого материала
геометрических параметров резца
периода стойкости (Т = 30 мин) режущей части
наличия охлаждения
Скорость резания на черновой стадии обработки определяем:
для поверхности (4) – =650,250,91,01,101,01,01,0=16,08 м/мин,
для остальных поверхностей результат аналогичен.
10.Определение частоты вращения шпинделя:
- для этапа черновой и получистовой обработки:
(1) – об/мин, принято по паспорту станка n=10 об/мин
(2) – об/мин, принято по паспорту станка n=10 об/мин
(3) – об/мин, принято по паспорту станка n=10 об/мин
(4) – об/мин, принято по паспорту станка n=10 об/мин
(5) – об/мин, принято по паспорту станка n=10 об/мин
(6) – об/мин, принято по паспорту станка n=10 об/мин
(7) – об/мин, принято по паспорту станка n=18 об/мин
(8) – об/мин, принято по паспорту станка n=18 об/мин
(9) – об/мин, принято по паспорту станка n=18 об/мин
(10) – об/мин, принято по паспорту станка n=18 об/мин
(11) – об/мин, принято по паспорту станка n=18 об/мин
С учетом этого фактическая скорость резания:
- для этапа черновой обработки
(2) –
(5) –
(6) –м/мин.
(7) –
(8) –
(9) –
- для этапа получистовой обработки
(1) –
(3) –
(4) –
(10) –
(11) –
11. Проверка выбранных режимов резания по мощности привода главного движения
Поправочный коэффициент на мощность резания в зависимости от твердости обрабатываемого материала .
Расчет мощности необходимой для резания:
на получистовой стадии обработки: для наиболее нагруженного перехода обработки поверхности (10).
кВт < N=11 кВт (мощность привода главного движения)
12. Определение минутной подачи
На получистовой стадии обработки
для поверхностей (1), (3), (4), (10), (11)
мм/мин
13. Определение нормы штучного времени
где – время цикла автоматической работы станка по программе;
– вспомогательное время;
– время на организационное и техническое обслуживание рабочего места, отдых и личные потребности (в процентах от оперативного времени); принимаем по [7, ч. 1 с. 82]
где – вспомогательное время на установку и снятие детали, закрепление и открепление детали;
– вспомогательное время, связанное с операцией;
– вспомогательное время на контрольные измерения;
5.2. Операция фрезерная
Исходные данные.
Оборудование: Ток с ЧПУ МА655А.
Инструмент: фреза тв. Сплав ВК – 10 – ОМ.
Метод обработки: чистовое фрезерование.
Материал: жаропрочный сплав ЭП741-НП.
Содержание операции:
Фрезеровать пазы и выступы лабиринта окончательно.
При фрезеровании для достижения производительных режимов резания диаметр фрезы должен быть больше ширины фрезерования В, т. е. D = (1.25 ÷ 1.5)B. Глубина фрезерования t и ширина фрезерования В – понятия, связанные с размерами слоя заготовки, срезаемого при фрезеровании. t определяют продолжительность контакта зуба фрезы с заготовкой; ширину фрезерования В определяет длину лезвия зуба фрезы.
D = 16 мм
Принимаем мм; принимаем t = 0,6 мм.
При фрезеровании различают подачу на один зуб sz на один оборот фрезы s и подачу минутную sм которые находятся в следующем соотношении:
sм= sn = szzn
где n – частота вращения фрезы, об/мин; z – число зубьев фрезы.
Принимаем s = 0,01 мм/об
число зубьев z = 8.
Подача на один зуб sz =
Определяем скорость резания – окружная скорость фрезы:
по таблице → Сv = 54
q = 0,2
x = 0,06
y = 0,3
u = 0,2
p = 0
m = 0,32
Стойкость Т = 120 мин.
KV = KMV + KMV + KИV
Принимаем:
KMV = 1,06
KMV = 1
KИV = 1
KV = 1,06∙1∙1 = 1,06
м/мин
Обороты: об/мин.
Принимаем
Определяем фактическую скорость м/мин.
Определяем силу резания:
где z = 8
n = 3200
Cp = 135
x = 0,92
y = 0,78
u = 1
q = 1,15
w = 0
, где n = 0,3.
H
По таблице
Н
H
H
H
Сила, нужная для биения цанги (расчет на изгиб)
H
Крутящий момент:
Н∙м
Мощность:
кВт = 32,8 Вт.
Nстанка=3,5 кВт.
Обработка возможна.
Основное технологическое время: 0,46 мин.
Используем приближенную формулу для штучно-калькуляционного времени:
для фрезерного станка
мин.
5.3 Операция полировальная
На полировальной машине ИП 2001 при необходимых оборотах n =100…150 об/мин (хотя обороты полировальной машины 200…250 об/мин).
Шлифовальная шкурка 2Р С1 14А25-НМ ГОСТ5009-82
6. Проектирование оснастки для операции токарной с ПУ и фрезерования
6.1 Проектирование режущего инструмента
В качестве режущего инструмента для проточки канавки под проволоку в заднем лабиринте ТВД применяют резец из твердосплавной пластины сплава ВК10-ОМ. Резец изготавливают по ГОСТ 25397-90; форма 0609.
При выборе резца для данной операции исходят из следующего:
Так как материал детали жаропрочный сплав ЭП471-НП, удовлетворительно обрабатываемый резанием в качестве материала резца выбираем твердый сплав ВК 10 – ОМ. Сталь 45. Характеристики этого материала должны обеспечить требования, предъявляемые к резцу: ресурс работы, необходимую прочность и жесткость.
Обработка детали будет производиться на станке с программным управлением, что влияет на снижение радиуса кромки резца, которая назначается в зависимости от заданного радиуса на чертеже детали. Отсюда выбираем радиус равный 3 мм с допуском 0.1. В зависимости от режимов резания, а так же от заданных допусков и отклонений поверхности выбираем размеры режущей кромки. Назначается ширина из соображений прочности обрабатывающего инструмента и величины снимаемого слоя, а также в зависимости от размера проточки.
Н
Принимаем минимальное значение мм тогда мм (высота корпуса резца).
444 Н
, где
м – допускаемая стрела прогиба резца.
МПа – модуль упругости материала корпуса резца.
– момент инерции сечения корпуса.
732 мм4 = м4
тогда 891,4 Н
это больше , проверка выполнена.
6.2 Проектирование приспособления для операции фрезерования
Приспособление предназначено для жесткого и точного крепления обрабатываемой детали на фрезерном станке. Во время обработки крепежные (зажимные) элементы приспособления должны обеспечивать точное и надежное положение детали под действием силы резания и её составляющих.
Конструктивно приспособление состоит из корпусных частей (верхней и нижней), устанавливаемых на станке с помощью двух фиксирующих штифтов специфической формы и крепежной – обеспечивающей надежное крепление обрабатываемой детали относительно корпусных частей и расположенной между ними. Верхняя корпусная часть состоит из планок 8шт, которые при помощи винтов (8 шт.) крепятся, к нижней части прижимая крепежную шайбу к обрабатываемой детали. Для обеспечения зажима, требуемого для фиксации детали, в нижнюю корпусную часть ввинчиваются шпильки, которые служат второй опорой для плашек. Крепежная часть представляет собой кольцо, торцевая поверхность которой прижимает деталь к нижней части, и фиксатор установленный в одном месте на верхней части приспособления, служащий для удержания детали в неизменном положении во время обработки. Центрирование детали в приспособлении обеспечивается за счет выступов на поверхности нижней корпусной части и крепежного кольца. Для фиксации крепежного кольца от проворота, на самом кольце и на нижней корпусной части предусмотрены взаимоперпендикулярные штифты, мешающие перемещению. В начале обработки деталь устанавливается по одному пазу, что обеспечивается фиксатором, который устанавливается на планшайбе. После фиксации детали, фиксатор снимается с приспособления.
6.2.1 Расчет необходимого зажимного усилия.
Величину необходимого зажимного усилия определяют путем решения задачи статики, рассматривая равновесие заготовки под действием приложенных к ней сил. Направление силы резания и усилия прижима представлено на рис. 3.3.3.
Сила резания вызывает появление двух моментов, первый, действующий в осевом направлении, стремится вывернуть заготовку из приспособления, а второй, действующий в окружной плоскости – повернуть её относительно оси. Момент усилия затяжки передаваемого прижимом на поверхность лабиринта препятствует выворачиванию детали, а сила трения, величина которой зависит от этого же усилия, препятствует повороту детали в приспособлении.
Dср – диаметр средней части паза, Dср=460,6;
a – плечо составляющей силы резания в окружном направлении,
; мм.
b – плечо составляющей силы резания в радиальном направлении.
мм
1. Определяем окружную силу:
где – коэффициент и показатели степени;
a – снимаемый слой металла;
tz – подача;
SХНК – ширина паза;
z – число зубьев фрезы;
D – диаметр фрезы;
n – частота вращения фрезы;
Kмп – поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала.
По [12, ч. 2, с. 291] принимаем:
t = 0,6 мм; Sz= 20 с/паз; В = 11 мм; z = 8; D = 16 мм;
n = 2800 об/мин. (данные расчета п. 7.2)
Условие недопустимости проворота (сумма моментов относительно оси заготовки равна нулю):
где – момент сил закрепления (трения);
– коэффициент надежности; K = 1,3…1,5 для чистовых отделочных и для обработки заготовок из цветных металлов;
– момент силы резания.
Принимаем K = 1,5.
где – приведенный радиус кольцевой поверхности;
– коэффициент трения между деталью и опорными элементами приспособления;
b – плечо силы резания в окружном направлении.
Принимаем f1 = f2 = 0,15.
D = 483,93 мм, 486 мм; d = 478,4 мм, 476 мм;
Условие недопустимости вырыва (сумма моментов относительно вертикальной оси заготовки (торца) равна нулю):
где D – наружный диаметр прижимного кольца;
a – плечо силы резания в осевом направлении;
кН;
Так как требуется определить силу зажима одного стяжного болта, то приходим к формуле:
где - количество стяжных болтов, равное 8 шт.
R – реакция возникающая на конце планки. (R = Q).
кН;
6.2.2 Расчет приспособления на точность
Приспособление можно применять для автоматического получения исходного размера только при условии, что оно способно обеспечить ожидаемую погрешность обработки по данному размеру не большую, чем заданный на него допуск , т.е. при условии соблюдения расчетного неравенства:
Если приспособление должно обеспечивать не один, а несколько исходных размеров – для каждого из них должно быть соблюдено свое расчетное неравенство.
Ожидаемая погрешность обработки определяется в виде суммы трех ее главных составляющих, в связи, с чем неравенство получается в форме:
где P – погрешность обработки, связанная с установкой детали в приспособлении;
п – погрешность обработки, связанная с установкой самого приспособления на станке;
– погрешность обработки, связанная с методом обработки.
Погрешностью обработки Р, связанную с установкой детали в приспособлении, следует считать погрешность в исходном размере, ожидаемую вследствие того, что исходная база может занять различное положение относительно корпуса приспособления. Исходной базой служит внешний диаметр выступа в обрабатываемом лабиринте, на данный момент технологического процесса диаметр которого равен . Сопрягаемая поверхность с исходной базой – внутренняя цилиндрическая поверхность кольца, исполнительный размер наружного диаметра кольца .
Погрешностью обработки , связанную с методом обработки, следует считать погрешность в исходном размере, ожидаемую вследствие всех производственных погрешностей, влияние которых не учитывается в величинах P и п. Принимаем для чистового фрезерования
За исходный размер принимаем биение по внутреннему диаметру пазов. Допуск на размер равен 0,37 мм. Следовательно aи=0,37 мм.
Запишем расчетное неравенство:
Найдем его составляющие:
мм
мм (полное биение поверхности кольца относительно базы Д 0,01 мм).
мм
мм
Вывод: Точность обеспечена. Запас точности остается на компенсацию неучтенных факторов.
7. Проектирование контрольно-измерительного инструмента
Размер, необходимый для контроля, 5,5h10+0,048.
В качестве измерительного инструмента проектируем Глубиномер.
Глубиномер состоит из:
1.Индикатор часового
типа
2.Опорная пятка
3. Измерительный шток
Расчет измерительного инструмента на точность
Основа расчета это сравнение суммы погрешностей измерения с допуском на проверяемую величину.
Т.е.
мкм
Имеем допуск на размер: =48 мкм
Т.к. погрешность измерения составила 16.6% от допуска на размер, значит, условие точности выполняется.
Вывод: Донным глубиномером можно измерить и проконтролировать данный размер.
8.Определение потребного количества оборудования
Характер и состав технологического оборудования в основном определяется типом производства.
При выборе типа производства было определено количество станков для основных технологических операций (см. таблицу 1). Из нее видно, что оборудование будет иметь простои.
Для уменьшения простоев оборудования, объединяем операции, выполняемые на станках одной группы.
Число станков для токарных ЧПУ операций:
mP= 0.023+0.015+0.015+0.016=0.069; MDW-20
Число станков для операций фрезерования:
mP=0,020
Число станков для слесарных операций:
mP= 0.036+0.036=0.072
Коэффициент загрузки станка определяется:
[1, с. 20]
где – фактическое количество станков.
Выбранное оборудование сведено в таблицу 4.
Таблица 4. Ведомость оборудования
|
Оборудование |
Количество единиц |
, % |
|
Токарный станок с ЧПУ MDW-20 |
1 |
69 |
|
Вертикально-фрезерный с ПУ |
1 |
20 |
|
Верстак |
1 |
7,2 |
9.Составление планировки участка
Технологическое оборудование должно размещаться по ходу технологического процесса. Расположение оборудования и рабочих мест в цехе определяется рациональным технологическим процессом. При этом необходимо соблюдать указанные в данных нормах расстояния между оборудованием, рабочим местом и строительными конструкциями (стенками, колоннами). Крановые и другие транспортные средства предусматриваются в соответствии с требованиями технологии.
Нормы магистральных и цеховых проходов и проездов должны обеспечивать организацию грузовых и людских потоков, при которых исключается их пересечение. Количество магистральных проездов определяется размерами и компоновкой корпуса, а также технологическими связями с другими корпусами.
Планировка оборудования и рабочих мест на участке цеха зависит от величины завода, характера производства, особенностей и объема производственного задания, габаритных размеров и массы деталей.
Планировка изображается в масштабе 1:100 (реже 1:50 или 1:200) и начинается с нанесения сетки колонн. Производственные здания могут быть одноэтажными и многоэтажными. Производство крупногабаритных и тяжелых деталей целесообразно организовывать в одноэтажных зданиях с шириной пролета L = 12, 18, 24 и 36 м и шагом колонн t = 12 м. Место рабочего обозначается кружком диаметром 50 мм (в соответствующем масштабе), половина которого затушевывается карандашом. Светлая часть кружка обозначает лицо рабочего и должна быть обращена к оборудованию.
Организация транспортирования деталей на участке имеет целью ликвидацию тяжелых и трудоемких работ и сокращение продолжительности производственного цикла. Выбор транспортных средств зависит от характера выполняемых работ; массы и габаритов деталей или размера транспортной партии, типа производства, конструкции здания.
Транспортирование на участке осуществляется:
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе выполнения курсового проекта были приобретены практические навыки по определению типа производства, выбору потребного количества оборудования для проектируемого технологического процесса изготовления детали.
Были произведены расчеты режимов резания и норм времени для различных операций, таких как токарная с ЧПУ, фрезерная, и полировальная. В ходе этих расчетов были определены оптимальные режимы резания, используемые при обработке лабиринта заднего из жаропрочного сплава ЭП741НП, такие как подача, скорость резания, частота вращения шпинделя станка.
Был спроектирован резец фасонный. А в качестве измерительного инструмента был спроектирован глубиномер для контроля сложного размера.
Также было спроектировано приспособление для операции фрезерной и выполнен расчет по определению усилия зажима лабиринта на приспособлении.
Кроме этого была составлена планировка участка по изготовлению Лабиринта заднего ТВД.
В ходе выполнения курсового проекта был решен круг задач, требующих решения технологом при разработке технологического процесса новой детали, начиная с самого начала – разработанного конструктором чертежа детали.
Деталь проходит технологическую проработку на возможность изготовления. После проработки, если есть замечания или невозможно изготовление на существующем оборудовании, то вносятся соответствующие изменения.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Полирование.
Исходные данные:
Деталь – диск 13-й ступени КВД.
Обрабатываемый материал - ЭИ-698 (ХН73МБТЮ)
Шероховатость поверхности - Ra 1,25
Оборудование:
При полировании устраняются следы предыдущей обработки и различные поверхностные неровности (штрихи, царапины, неглубокие раковины и другие дефекты). При полировании снимается 0,01 – 0,03 мм металла. При этом достигается нужный параметр шероховатости.
Операцию должен выполнять квалифицированный рабочий, 4-го разряда. Удельное давление на деталь определяет полировщик на основании опыта.
PAGE \* MERGEFORMAT 11