Файл: Курсовая работа (курсовой проект) по учебному курсу Технология машиностроения Вариант 1 (при наличии).docx

В процессе подготовки программы обра­ботки деталей на токарных станках с ЧПУ со­гласуют системы координат станка, патрона, детали и режущего инструмента.

В системах управления токарными стан­ками с ЧПУ предусмотрена возможность ввода коррекций на положение инструмента для компенсации упругих деформаций и износа. При этом корректирующие переключатели (блоки коррекции) выбираются программой обработки либо на всю зону обработки одним инструментом, либо на отдельные поверхно­сти. Блоки коррекций не назначают на сверла, развертки и другой осевой мерный инструмент.

По одному блоку коррекции выделяют: на резцы для чистовой обработки основных участков поверхностей; на прорезные и рас­точные резцы для обработки дополнительных участков поверхностей; на черновой резец для окончательной обработки торца; на черновой резец для обработки наружных и внутренних поверхностей (если остаются незанятые блоки).

Два блока коррекции на один инструмент с разделением кадров программы назначают: при нарезании резьбы (на зачистных ходах блоки чередуются через ход); при обработке мерных канавок немерным прорезным резцом (для чистовой обработки правой и левой сто­рон канавки); для каждого наладочного режима с остановом и измерением детали (при обра­ботке поверхностей высокой точности).

Три блока коррекции назначают на чис­товой резец, формирующий сложный и точный контур детали, например зубчатый венец кони­ческого колеса. В этом случае блоки коррекции должны быть "привязаны" к кадрам, обеспечи­вающим получение наружного диаметра зубча­того колеса, передней и задней конических поверхностей.

4.3 Выявление комплектов основных и вспомогательных баз

В типовом маршруте обработки вала конструктором указаны центровые отверстия, которые могут использоваться в качестве технологических баз, т.е. общая ось центровых отверстий, обработка относительно которой обеспечит обработку ступеней вала за два установа и обеспечит требования по соосности поверхностей и точности диаметральных размеров. В результате анализа типового технологического процесса приходим к следующим решениям по выбору баз для обработки червячного вала.

Комплект конструкторских основных баз:

Основной конструкторской базой, определяющей положение детали в изделии, является общая ось базовых опорных шеек под подшипники 1,2. Тем самым лишаем изделие четырех степеней подвижности­ – двойная направляющая скрытая база (здесь и далее см. рис.1.3.2);

---

- конструкторская основная опорная явная база - левый торец опорной шейки 2 поверхность 3.



Рис.4.2 Положение основных конструкторских и технологических баз

Комплект конструкторских вспомогательных баз:

В качестве комплекта вспомогательных конструкторских баз, определяющих положение присоединяемых деталей, используем следующие поверхности:

• 
  Комплект конструкторских вспомогательных баз для правого и левого подшипников:
  

- конструкторская вспомогательная двойная опорная скрытая база - для левого подшипника - ось пов. 1 (для правого-ось пов. 2 соответственно);

- конструкторская вспомогательная установочная явная база - для правого подшипника - поверхность торца 3 (для левого подшипника установочной базой является поверхность левого торца втулки , соединяемой с валом по поверхности 1).

• 
  Комплект конструкторских вспомогательных баз для шестерни, сопрягаемой с валом по поверхности 4 со шпоночной канавкой:
  

-конструкторская вспомогательная двойная направляющая скрытая база–ось поверхности 4;

- конструкторская вспомогательная опорная явная база–поверхность торца 5;

-конструкторская вспомогательная опорная скрытая база–плоскость симметрии шпоночной канавки 6.

Комплект технологических баз.

Поскольку технологические базы необходимо совмещать с конструкторскими, что в данном случае затруднительно, определим комплект технологических вспомогательных баз:

- технологическая вспомогательная двойная направляющая скрытая база – общая ось центровых отверстий;

- технологическая основная опорная явная база – торец 7 (или 8 в зависимости от установки вала в центры станка).

4.4 Выбор технологических баз

Одной из важнейших задач при проектировании технологических процессов механической обработки деталей червячных передач является выбор установочных баз, как для первых, так и последующих операций, а также и соблюдение единства баз в процессе всей обработки детали с минимальным количеством перестановок. От правильного решения вопроса о технологических базах в значительной степени зависят: точность взаимного расположения обрабатываемых поверхностей; точность размеров, которые должны быть получены при выполнении запроектированной технологической операции; степень сложности и конструкция приспособлений; производительность обработки. Основные принципы, которыми целесообразно руководствоваться при выборе технологических баз:

---

1) Использовать принцип совмещения баз, когда в качестве технологических баз принимаются основные конструкторские базы, используемые при определении положения детали в изделии.

2) Соблюдать принцип постоянства баз, то есть использовать на всех основных операциях одни и те же базы.

Помимо единства баз при нарезании витков червяка необходимо также обеспечить совпадение монтажных поверхностей червяка в агрегате с технологическими базами, принятыми при нарезании витков. Поэтому при выборе базирующих поверхностей необходимо учитывать следующие обстоятельства:

1) базирующие поверхности должны быть выбраны так, чтобы при установке на них детали и зажиме ее, деталь не смещалась бы с приданного ей положения и не деформировалась бы в недопустимых пределах под действием сил зажима и сил резания;

2) базирующие поверхности должны быть достаточной протяженности и расположены близко к месту возникновения сил резания;

3) неточность установки детали будет зависеть от неточности размеров и неправильной геометрической формы опорных установочных баз.

В качестве черновой базы на фрезерно-центровальной операции используется двойная направляющая скрытая база - общая ось базовых поверхностей 1 и 2 заготовки (см. рис.1.3.2), чтобы получить технологическую базу для последующих операций – общую ось центровых отверстий. При токарной обработке – точении ступеней вала, общая ось центровых отверстий будет использована как промежуточная база. Использование центров в качестве установочных элементов подразумевает применение того или иного поводкового устройства, передающего крутящий момент детали: поводковые патроны, хомутики и т.п.

В качестве промежуточной базы на шпоночно-фрезерной операции также будет использована двойная направляющая скрытая база-ось поверхности 4 и опорная явная база-торец 5. При такой схеме базирования обеспечивается допуск симметричности относительно общей оси.

При окончательном нарезании витков червяка возникают большие силы резания, поэтому установка детали только в центрах недостаточно жесткая. Наиболее точное и жесткое базирование возможно при применении дополнительной опоры - люнета (разработка которого является частью дипломного проекта), что повысит устойчивость технологической системы и исключит повышенное биение монтажных шеек.

Техническими требованиями чертежа предусмотрена твердость 59-63 HRC

---

_э, то есть, необходима термическая обработка, в данном случае цементация поверхности червяка. В качестве чистовых баз будем использовать те же центровые отверстия, но для их обработки предусмотрим центрошлифовальные операции после каждой операции термообработки на специальном станке, где используется двойная направляющая скрытая база - общая ось базовых поверхностей 1 и 2 детали (базы К и Л) и установочная явная база - тор.

4.5 Выбор оборудования

Конкретную модель станка, необходимую для выполнения операции, выбираем исходя из следующих показателей:

• 
  Вид обработки – токарная, фрезерная, сверлильная, шлифовальная и т.п.
  
• 
  Точность и жёсткость станка.
  
• 
  Габаритные размеры станка (высота и расстояние между центрами,
  размеры стола).
  
• 
  Мощность станка, частота вращения шпинделя, скорость подачи.
  
• 
  Возможность механизации и автоматизации выполняемой операции.
  
• 
  Цена станка.
  

При среднесерийном производстве станок должен удовлетворять не только всем требованиям данной обработки, но и обеспечивать заданную производительность. С целью экономного расходования электроэнергии, обработку детали планируем на станках возможно меньших размеров, имеющих соответственно менее мощные электродвигатели.

Характеристики оборудования [2], принятого для операций технологического процесса, сведены в таблицы 1.8-1.12.

Таблица 1.8

Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3

Параметры	16К20Ф3
1	2
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки: над станиной над суппортом	400 220
Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие шпинделя	53
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки	1000
Шаг нарезаемой резьбы: метрической дюймовой, число ниток на дюйм	До 20 --
1	2
модульной, модуль питчевой, питч :	-- --
Частота вращения шпинделя, об/мин	12,5-2000
Число скоростей шпинделя	22
Наибольшее перемещение суппорта: продольное поперечное	900 250
Подача суппорта, мм/об (мм/мин): продольная поперечная	(3-1200) (1,5-600)
Число ступеней подач	Б/с
Скорость быстрого перемещения суппорта, мм/мин: продольного поперечного	4800 2400
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт	10
Габаритные размеры без ЧПУ: длина ширина высота	3360 1710 1750
Масса, кг	4000

---

Примечание: станок 16К30Ф3 выполнен с двумя управляемыми координатами по программе. Дискретность системы управления при задании размеров: продольных – 0.01 мм; поперечных – 0.005 мм.

Таблица 1.9

Вертикально-фрезерный станок 6Р12

Параметры	6Р12
1	2
Размеры рабочей поверхности стола (ширина×длина)	320×1250
Наибольшее перемещение стола: продольное поперечное вертикальное	800 280 420
Перемещение гильзы со шпинделем	70
Наибольший угол поворота шпиндельной головки, 0	±45
Число скоростей шпинделя	18
Частота вращения шпинделя, об/мин	31,5-1600
Число подач стола	18
Подача стола, мм/мин: продольная и поперечная вертикальная	25-1250 8,3-416,6
Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин: продольного и поперечного вертикального	3000 1000
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт	7,5
Габаритные размеры: длина	2305
1	2
ширина высота	1950 2020
Масса (без выносного оборудования), кг	3120

Таблица 1.10

Резьбофрезерный станок 5Б63Г

Параметры	5Б63Г
1	2
Диаметр нарезаемой резьбы	(М80)
Шаг нарезаемой резьбы	(5)
Наибольшая длина нарезаемой резьбы	50
Перемещение каретки: продольное поперечное: автоматическое ручное	355 2-5 122
Частота вращения шпинделя инструмента, об/мин	80-630
Частота вращения шпинделя заготовки, об/мин	0,315-16
Скорость рабочего перемещения каретки, мм/мин	--
Вылет шпинделя	230
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт	3
Габаритные размеры: длина ширина высота	2295 1085 1675
Масса, кг	2506

---