12.3 Расчет усилий зажима

В данном пункте будет произведен расчет усилий зажима шевера при сверлении отверстий. Расчет режимов резания и необходимых усилий резания приведен выше. Схема нагружения представлена на рисунке 12.

Расчетная формула требуемой силы зажима определяется по формуле:

[13, с 17]

где K – коэффициент запаса;

f – коэффициент трения, f=0.12;

d, D – диаметры опоры (см. рисунок);

n – количество одновременно работающих инструментов, n=1.

Рисунок 12 – Схема нагружения шевера при сверлении отверстий.

Коэффициент запаса определяется по формуле:

[13, c 7]

где K₀ – гарантированный коэффициент запаса, K₀=1.5; [13, c 7]

K₁ – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки, K₁=1.0; [13, c 7]

K₂ – коэффициент, учитывающий увеличение сил резания от прогрессирующего затупления инструмента, K₂=1.0; [13, c 7]

K₃ – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания при прерывистом резании, K₃ = 1.0; [13, c 7]

K₄ – коэффициент, учитывающий постоянство сил зажима, развиваемой силовым приводом приспособления, K₄=1.3 ; [13, c 7]

K₅ – коэффициент, учитываемы только при наличии моментов, стремящихся повернуть обрабатываемую деталь, K₅=1. [13, c 7]

Проверим требуемую силу зажима по силе зажима, развиваемой винтом:

[13, c 18]

где Q – сила, приложенная к гаечному ключу, Q=300Н;

l – длина гаечного ключа (плечо), l=150 мм;

r_ср – средний радиус резьбы, r_ср=7,5 мм;

α – угол подъема резьбы, °.

φ_пр – приведенный угол трения, °;

μ – коэффициент трения на плоском торце;

D_Н – наружный диаметр плоского торца, D_Н=60 мм;

D_В – внутренний диаметр плоского торца, D_В=40 мм.

Угол подъема резьбы определяется по формуле:

, следовательно α=2,43° [13, c 18]

где S – шаг резьбы, S=2 мм;

Приведенный угол трения определяется по формуле:

, следовательно φ_пр = 7,89° [13, c 18]

где f – коэффициент трения при плоско контакте, f=0,12;

β – половина угла при вершине профиля резьбы, β=30°.

Как видно из расчета, сила зажима, развиваемая винтом (W=7964.6Н), больше требуемой силы зажима (W=1601,5Н). Следовательно, принятый винт М16х2 подходит для данных условий работы.

13 ВЫБОР, ОПИСАНИЕ И РАСЧЕТ РЕЖУЩИХ

ИНСТРУМЕНТОВ ВТОРОГО ПОРЯДКА

13.1 Выбор режущих инструментов второго порядка

В данном пункте курсового проекта я подберу режущий инструмент по каждой операции механической обработки шевера. Операционные эскизы и технологический процесс размещены в таблице 5.

На 005 операции (отрезная) используется отрезной станок модели 8Б672. На данной операции производится отрезка заготовки (прутка). В качестве режущего инструмента используется пильный диск станка диаметром 1010 мм.

На 025 операции (токарная с ЧПУ) используется токарный с ЧПУ станок 16М30Ф3. На данной операции производится обработка наружных, торцовых и внутренних поверхностей шевера. В качестве режущего инструмента используются токарные резцы фирмы «Sandvik Coromant»:

- PCLNR 3232P19-X – токарный проходной упорный резец, φ=95°, φ₁=5°.

- PSSNR 3232P19-X – токарный проходной резец, φ=45°, φ₁=45°.

- S32U-PCLNR12-X - токарный расточной упорный, φ=95°, φ₁=5°.

На 025 операции (токарная с ЧПУ) используется токарный с ЧПУ станок 16М30Ф3. На данной операции производится обработка наружных и торцовых поверхностей шевера. В качестве режущего инструмента используются токарные резцы фирмы «Sandvik Coromant»:

- PCLNR 3232P19-X – токарный проходной упорный резец, φ=95°, φ₁=5°.

- PSSNR 3232P19-X – токарный проходной резец, φ=45°, φ₁=45°.

На 040 операции (плоскошлифовальная) используется плоскошлифовальный станок модели 3П722. На данной операции производится шлифование торцев шевера при базировании детали на магнитном столе станка. В качестве режущего инструмента используется шлифовальный круг типа 1 наружным диаметром 450 мм, высотой 80 мм, диаметром посадочного отверстия 203 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости С2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 1 450х80х203 25А 25 С2 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ2424-83.

На 045 операции (токарно-винторезная) используется токарно-винторезный станок модели 16К25. На данной операции производится обработка наружно поверхности шевера в пакете заготовок. В качестве режущего инструмента используется токарный проходной резец К.01.4979.000-02 ТУ 2-035-892-82, φ=45°, φ₁=45°.

На 055 операции (горизонтально-протяжная) используется горизонтально-протяжной станок модели 7Б55. На данной операции производится протягивание шпоночного паза в пакете заготовок. В качестве режущего инструмента используется шпоночная протяжка шириной 8 мм: Протяжка 2405-1061.I ГОСТ 18217-90.

На 065 операции (зубофрезерная) используется зубофрезерный станок модели 53А30П. На данной операции производится фрезерование зубьев шевера у пакета заготовок. В качестве режущего инструмента используется фреза модульная червячная м с модулем m=3.5 мм и класса точности АА: Фреза 2510-4083 АА ГОСТ 9324-80.

На 070 операции (вертикально-сверлильная) используется вертикально-сверлильный станок 2Н135. На данной операции производится сверление 64-х отверстий Ø7,5 у шевера для выхода гребенки. В качестве режущего инструмента используется сверло спиральное с коническим хвостовиком под конус Морзе: Сверло 035-2301-1007 ОСТ 2И20-2-80, 2φ=118°, ψ=55°.

На 075 операции (универсально-заточная) используется станок универсально-прорезной модели 3М642. На данной операции производится прорезание 64-х перемычек во впадинах зубьев шевера. В качестве инструмента используется шлифовальный круг типа 1 наружным диаметром 200 мм, высотой 8 мм, диаметром посадочного отверстия 32 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости СМ1, номером структуры 8, на вулканитовой связи В5 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 1 200х8х32 25А 25 СМ1 8 В5 35м/с А 1кл ГОСТ2424-83.

На 080 операции (зубошлифовальная) используется зубошлифовальный станок модели 5В833. На данной операции производится предварительное шлифование профиля зубьев шевера. В качестве режущего инструмента используется шлифовальный круг типа 3 наружным диаметром 250 мм, высотой 6 мм, диаметром посадочного отверстия 76 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости М2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 3 250х6х76 25А 25 М2 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ 2424-83.

На 085 операции (долбежная) используется специальный долбежный станок. На данной операции производится долбление режущих канавок шириной 1,2 мм на поверхности зубьев шевера. В качестве режущего инструмента используется специальная гребенка для долбления канавок у шевера.

На 100 операции (плоскошлифовальная) используется плоскошлифовальный станок модели 3П722. На данной операции производится окончательное шлифование торцев шевера при базировании детали на магнитном столе станка. В качестве режущего инструмента используется шлифовальный круг типа 1 наружным диаметром 450 мм, высотой 80 мм, диаметром посадочного отверстия 203 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости С2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 1 450х80х203 25А 25 С2 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ 2424-83.

На 110 операции (внутришлифовальная) используется внутришлифовальный станок модели 3К227А. На данной операции производится шлифование посадочного отверстия у шевера. В качестве инструмента используется шлифовальный круг типа 1 наружным диаметром 50 мм, высотой 16 мм, диаметром посадочного отверстия 16 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости С2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 1 50х16х16 25А 25 С2 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ 2424-83.

На 115 операции (доводочная) используется доводочный станок модели 3К833. На данной операции производится доводка посадочного отверстия. В качестве режущего инструмента используется чугунный притир и мелкозернистая абразивная паста или порошок.

На 125 операции (зубошлифовальная) используется зубошлифовальный станок модели 5А893С. На данной операции производится предварительное шлифование профиля зубьев шевера по эвольвенте с двух сторон. В качестве режущего инструмента используется шлифовальный круг типа 3 наружным диаметром 250 мм, высотой 6 мм, диаметром посадочного отверстия 76 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости М2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 3 250х6х76 25А 25 М2 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ 2424-83.

На 130 операции (зубошлифовальная) используется зубошлифовальный станок модели 5А893С. На данной операции производится окончательное шлифование профиля зубьев шевера по эвольвенте с двух сторон. В качестве режущего инструмента используется шлифовальный круг типа 3 наружным диаметром 250 мм, высотой 6 мм, диаметром посадочного отверстия 76 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости М2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 3 250х6х76 25А 25 М2 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ 2424-83.

На 135 операции (круглошлифовальная) используется круглошлифовальный станок 3М161Е. На данной операции производится шлифование шевера по наружному диаметру. В качестве режущего инструмента используется шлифовальный круг типа 1 наружным диаметром 450 мм, высотой 32 мм, диаметром посадочного отверстия 203 мм, из белого электрокорунда марки 25А, зернистости 25, степени твердости С2, номером структуры 8, на керамической связи К6 с рабочей скоростью 35 м/с, класса точности А, первого класса неуравновешенности – 1 450х32х203 24А 25 С1 8 К6 35м/с А 1кл ГОСТ 2424-83.