Задача вар1 5А312

Задача 1

Выполнить расчет настройки зубофрезерного станка 5А312 на обработку цилиндрического прямозубого колеса

Исходные данные:

-число зубьев колеса Z=40;

-модуль m=2,5мм;

-ширина венца L=25мм;

-диаметр центрального отверстия d₀=24мм;

-число заходов фрезы к=1;

-степень точности зубчатого колеса: 8-В;

-материал зубчатого колеса: сталь 45 ГОСТ 1050-88;

-термообработка: нормализация до НВ 200…240

1. Техническая характеристика станка 5А312

Cогласно [1,c. 153]

Наибольший модуль колеса, мм	6
Наибольший диаметр колеса, мм	320
Наибольшая ширина обрабатываемого венца, мм	180
Угол наклона зуба, град	60
Число оборотов фрезы в минуту	94…650
Подача продольная, мм/об	0,25…6
Подача радиальная, мм/об	0,3…0,6
Мощность главного привода, кВт	7,5

2. Расчет геометрических параметров и параметров контроля точности зубчатого колеса

Согласно [2,c. 406] определим геометрические параметры колеса

Делительный диаметр

d=mZ=2,5·40=100мм

Диаметр вершин зубьев

d_a=d+2m=100+2·2,5=105мм

Постоянная хорда при угле зацепления α=20°

мм

Высота до постоянной хорды

=0,5(105-100-3,468·tg 20°)=1,869мм

Длина общей нормали

W=W\s\up 11(* m

где W\s\up 11(* – коэффициент длины общей нормали

Согласно [2,c. 411] W\s\up 11(* =13,8448

Имеем

W=13,8448·2,5=34,612мм

Определим параметры точности колеса. Для зубчатого колеса 8-й степени точности:

-допуск радиального биения венца F_r=50мкм [3 ,c. 207]

-допуск длины общей нормали T_W=50мкм [3,c. 209]

-нижнее отклонение длины общей нормали E_Ws=-50мкм

[4,c. 221]

-допуск на среднюю длину общей нормали T_Wm=70мкм

[3,c. 214]

-нижнее отклонение средней длины общей нормали E_Wms=-10мкм

[4 ,c. 225]

Параметры шпоночного соединения выбираем по ГОСТ 23360-78

[2,c. 809]

Чертеж зубчатого колеса представлен на с.3.

3. Выбор режущего инструмента

Принимаем согласно[3,c. 61] цельную червячную фрезу класса точности В по ГОСТ 9324-80Е со следующими параметрами:

-модуль m=2,5мм;

-диаметр вершин D_e=71мм;

-посадочный диаметр d=27мм;

-ширина венца L=63мм;

-число стружечных канавок 12

-материал быстрорежущая сталь Р6М5.

4. Расчет режимов резания

Согласно [5,с. 300] значение оборотной подачи

S₀= S_Таб·К_S ,

где S_Таб- табличное значение оборотной подачи, мм/об;

К_S – поправочный коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала

При S_Таб =0,8…1мм/об; К_S =1 получим

S₀=0,8…1мм/об

Принимаем значение продольной подачи =0,84мм/об.

Согласно [5,с. 300] скорость резания =46м/мин.

Частота вращения фрезы:

Принимаем n=200об/мин.

5. Настройка гитар станка

5.1 Гитара скоростей

Уравнение перемещения конечных участков кинематической цепи

Уравнение кинематического баланса

Формула настройки гитары (подбора сменных шкивов)

Имеем ; D₁=200мм, D₂=360мм

5.2 Гитара деления

Уравнение перемещения конечных участков кинематической цепи

Уравнение кинематического баланса

Для прямозубых колес передаточное отношение дифференциала =1

Формула настройки гитары

Имеем

5.3 Гитара подач

Уравнение перемещения конечных участков кинематической цепи

где -минутная вертикальная подача

Минутная вертикальная подача определяется по формуле

где - число оборотов в минуту стола

Число оборотов в минуту стола определится в виде

Минутная вертикальная подача имеет значение

Уравнение кинематического баланса

Формула настройки гитары

Имеем

Кинематическая схема станка [1, с.169] приведена на рис. 5.1

Рисунок 5.1 - Кинематическая структура зубофрезерного станка

модели 5А312

Задача 2

Для станка 5А312 определить коэффициент ремонтной сложности механической части, выбрать структуру ремонтного цикла и определить длительность ремонтного цикла и межремонтных периодов.

При решении задачи принимаем:

-порядковый номер планового ремонтного цикла: четвертый;

-год изготовления станка: 1977.

Коэффициент ремонтной сложности зубообрабатывающего станка определим по зависимости:

где - коэффициент, зависящий от класса точности станка

- коэффициент, зависящий от типа станка

-основная часть ремонтной сложности

- ремонтная сложность шпинделей многошпиндельных станков

- коэффициент ремонтной сложности гидравлической части оборудования

Согласно [6, с.609] для станков нормальной точности =1

Согласно [6, с.631] для вертикальных полуавтоматов, работающих червячными фрезами, =1,1

Согласно [6, с.632] для зубофрезерных станков с наибольшим диаметром обрабатываемого колеса 320мм =10

Для одношпиндельных станков =0

Ремонтная сложность гидравлической части определяем по формуле:

,

где P- рабочее давление триплунжерного насоса , МПа;

Q- производительность триплунжерного насоса высокого давления, л/мин;

С- коэффициент, учитывающий конструктивные особенности насоса;

- коэффициент, учитывающий конструктивные особенности насосов других типов, кроме триплунжерных;

- производительность насосов других типов, кроме триплунжерных, л/мин;

L – длина цилиндра, мм;

D – диаметр цилиндра, мм;

n – число цилиндров;

m – число клапанов, золотников, регуляторов и т.п.

Радиальная подача в станке обеспечивается триплунжерного насоса высокого давления производительностью Q=50 л/мин

В гидравлической схеме станка присутствует лопастный гидронасос Г12-12А производительностью =12 л/мин.

Общее число цилиндров

n =3+1=4

В системе имеется два фильтра и распределительная коробка. Принимаем m =3.

Рабочее давление триплунжерного насоса .

Согласно [7,c. 592] принимаем D =50 мм; L =400мм.

Согласно [6,c. 656] для лопастных одинарных насосов =1

Согласно [6,c. 656] С=4

Получим ремонтную сложность гидравлической части

=0,1·20+0,015·50+0,003·1·12+4+0,001·400+0,003·50+0,5·4+0,03·3=

=9,426

Определим коэффициент ремонтной сложности

=1·1,1·10+9,426=20,426≈20

Для станков массой до 10т нормальной степени точности согласно [6,c. 41] принимаем структуру ремонтного цикла

КР-ТР-ТР-СР-ТР-ТР-КР,

где КР- капитальный ремонт;

СР- средний ремонт;

ТР- текущий ремонт.

Согласно [6,c. 44] длительность ремонтного цикла

,

где - коэффициент обрабатываемого материала

- коэффициент материала инструмента

- коэффициент класса точности оборудования

- коэффициент возраста

- коэффициент долговечности.

Согласно [6,c. 47] =1; =1;=1.

Согласно [6,c. 656] для 4-го порядкового номера планового ремонтного цикла =0,8.

Согласно [6,c. 656] для станков, изготовленных с 1975 г по 1980 г =0,9.

Имеем длительность ремонтного цикла:

Длительность межремонтного периода согласно [6,c. 44]

Перечень использованной литературы

1. Мильштейн М. З. Нарезание зубчатых колес. Учеб. Пособие для подготовки рабочих. -М.: Высш. школа,1972.- 272с.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-хт.. Т.2. - 8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001.- 912 с: ил.;

3. Овумян Г. Г., Адам Я. И.Справочник зубореза — 2-е изд., перераб. и доп. —М.: .Машиностроение, 1983 — 223 с, (Серия справочников для рабочих)

4. Зенкин А.С., Петко И.В. Допуски и посадки в машино-строении: Справочник. - 3-е изд., перераб. и доп. - К.: Тэхника, 1990. – 320 с.

5. Режимы резания металлов: Справочник. /Под ред. А.И. Каширина. - М.: Машиностроение, 1970. -340 с.

6. Типовая система технического обслуживания и ремонта металло- и деревообрабатывюшего оборудования /Мин-во станко­строительной и инструментальной промышленности; ЭНИМС; Ред. В.И. Клягин, Ф.С. Сабиров. - М.: Машиностроение, 1988. - 667 с

7. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т.. Т.3. - 8-е изд. перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой.- М.: Машиностроение, 2001.- 864 с: ил.;