Воткинский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Воткинский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения
высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова»

(ВФ ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»)

Кафедра «Технология машиностроения и приборостроения»

Курсовая работа

по дисциплине: «Финишные методы обработки»

Выполнил: студент гр. Д-811

Тутынина С.В.

Проверил: к.т.н., доцент

Чумакова Е.В.

Воткинск, 2013

Содержание.

Введение…………………………………………………………………………...3

1. Служебное назначение изделия и детали……………………………………..4

2. Разработка маршрутного тех. процесса изготовления детали………………5

3. Расчет межоперационных припусков на поверхность (Ç36Н7^(+0,025))……….5

4. Разработка шлифовальной операции…….........................................................7

5. Период стойкости шлифовального круга……………………………………..8

6. Использование СОТС…………………………………………………………10

7. Разработка контрольного (станочного) приспособления…………………..11

8. Охрана труда и техника безопасности………………………………………12

Заключение……………………………………………………………………….15

Список литературы………………………………………………………………16

Приложения

Введение.

Одним из ведущих направлений в решении задач является совершенствование существующей и разработка новой прогрессивной технологии машиностроительного производства. Это в первую очередь относится к процессам чистовой и отделочной обработки, при правильном построении и ведение которых могут быть получены оптимальные эксплуатационные характеристики, высокая точность и качество поверхностей ответственных сопряжений деталей.

В связи со специализацией предприятий, переводом их технологии на рельсы крупного производства и прогрессом в технологии формообразования заготовок, обеспечивается непрерывное снижение припусков на механическую обработку деталей. В ряде случаев эффективно обдирочные операции производить с применением шлифовального инструмента.

Процесс шлифования и его разновидности легко поддаются механизации и автоматизации. При изготовлении различных деталей массового производства наряду с разработкой оптимальных режимов резания устанавливаются высокие требования к станкам, инструменту и приспособлениям и часто создаются новые станки и технологические процессы, рационально сочетающие преимущества металлических и шлифовальных инструментов. Такое комплексное решение вопросов обеспечивает наиболее высокие технические и экономические показатели.

Шлифование – это процесс массового скоростного микрорезания поверхностных слоев твердых тел большим числом мельчайших шлифующих зерен, сцементированных в инструмент с помощью связки. Процесс протекает на высоких скоростях: наиболее часто до 50 м/с и в отдельных случаях до 100 м/с. Процесс шлифования используют для придания изделиям высокой точности, а также для предварительной обработки заготовок – очистки отливок, поковок и др.

1. Служебное назначение изделия и детали.

Приспособление предназначено для закрепления наружного кольца роликоподшипников по его внутренней конической поверхности.

Перед установкой кольца на приспособление шток, жестко связанный с пневмоприводом, находится в левом положении. Сухарики под действием рессор утоплены в корпусе. Кольцо подшипника устанавливают до соприкосновения с упорным кольцом. Пневмопривод под действием сжатого воздуха передвигает шток вправо. Распорный конус штока раздвигает сухарики и прижимает их к внутренней конической поверхности кольца. Каждый сухарик имеет одну точку опоры на конусе штока и две – на поверхности кольца. Этим достигается большая точность установки обрабатываемого кольца. Вследствие конической поверхности усилие от сухариков действует на кольцо роликоподшипника не только в радиальном направлении, но и в осевом, что обеспечивает надежное прижатие его к упорному кольцу.

После обработки кольца сжатый воздух выпускают из пневмопривода, и шток отходит влево. Сухарики под действием рессор сближаются и освобождают обработанное кольцо.

Винт предохраняет шток от проворачивания.

Корпус патрона представляет собой базовую деталь, которая определяет положение деталей в сборочной единице. Он должен иметь требуемую точность, обладать необходимой жёсткостью, чтобы обеспечить требуемое относительное положение соединяемых деталей и правильность работы механизмов. Корпус патрона имеет сложную форму. Его центрируют на шпинделе станка по цилиндрическому пояску и крепят к шпинделю тремя винтами.

2. Разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали.

Маршрутный технологический процесс разработан в маршрутной карте (см. приложение 1).

3. Расчет межоперационных припусков на отверстие под шток (Ç36Н7^(+0,025)).

Заданным условиям устанавливаем маршрут обработки отверстия:

- растачивание черновое

- растачивание чистовое

- шлифование

Таблица 1. Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам на обработку отверстия Ç36Н7^(+0,025).

Технологические переходы обработки поверхности Ø36Н7	Элементы припуска, мкм	Расчетный припуск 2zmin, мкм	Расчетный размер dp, мкм	Допуск δ, мкм	Предельный размер, мм	Предельные значения припусков, мкм
Rz	T	ρ	ε	dmin	dmax	2z^прmax	2z^прmin
Заготовка						33,215		32,92	33,22
Растачивание -черновое -чистовое
					35,685		35,53	35,69
					35,949		35,888	35,95
Шлифование			-			36,025		36,005	36,03

Суммарное отклонение: ,

где ,

Остаточное пространственно отклонение:

1. После предварительного растачивания:

2. После окончательного растачивания:

Суммарное погрешность: ,

где , ,

E₂=0.05*E₁=0,05*600=30 мкм, E=0,04*E₁=24 мкм

Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь

основной формулой:

Минимальный припуск:

под предварительное растачивание

;

под окончательное растачивание

;

под шлифование

Расчетный диаметр:

для чистового растачивания ;

для чернового растачивания ;

для заготовки .

Минимальный и максимальный придельный припуск:

под предварительное растачивание

2z^пр_min = 35,69 – 33,22 = 2,47(мм) = 2470(мкм)

2z^пр_max = 35,53 – 32,92 = 2,62(мм) = 2610(мкм)

под окончательное растачивание

2z^пр_min = 35,95 – 35,69 = 0,26(мм) = 260(мкм)

2z^пр_max = 35,888 – 35,53 = 0,358(мм) = 358(мкм)

под шлифование

2z^пр_min = 36,03 – 35,95 = 0,08(мм) = 80(мкм)

2z^пр_max = 36,005 – 35,888 = 0,117(мм) = 117(мкм)

Общие припуски:

4. Разработка операции шлифования.

Для операции шлифования выбираем шлифовальный круг:

1 34х10х20 24A F46 P7 V ГОСТ 2424

Разработана операционная карта (приложение 2).

Для шлифования:

мм – глубина резания.

м/мин – продольная подача.

- шлифование;

мм-ширина шлифовального круга.

м/с – скорость круга

мм-диаметр шлифовального круга;

- основное время

мм – длина шлифования;

- количество деталей шлифуемых непрерывно;

- число проходов;

- поправочный коэффициент.

5. Определение периода стойкости шлифовального круга.

В процессе шлифования всегда происходит износ круга. Общий износ рабочей части шлифовального круга состоит из износа в процессе обработки детали и удаление слоя режущего материала при правке. В зависимости от условий шлифования работа инструмента может происходить с затуплением абразивных зерен или с самозатачиванием. Процесс изнашивания рабочей поверхности круга можно разделить на два этапа. Первый этап (период приработки после правки) характеризуется отка­лыванием и выкрашиванием непрочно укрепленных зерен, второй округлением (притуплением) и расщеплением абразивных зерен. На последнем этапе происходит забивание пор круга металлической стружкой, абразивной пылью, в результате чего круг засаливается и теряет свои режущие свойства.

Влияние режимов резания и условий обработки на стойкость шлифовального круга для большинства случаев можно выразить в виде степенной зависимости.

где С_T =9,7

xT=-0,51

yT=-0,4 Коэффициенты зависящие от обрабатываемого материала [2]

zT=0,45

mT=0,23

К_T1=1 – коэффициент зависящий от охлаждения в процессе резания,

К_T2=1 – коэффициент зависящий от концентрации круга,

К_T3=1 – коэффициент зависящий от марки зерна,

К_T4=1 – коэффициент зависящий от зернистости круга.

В процессе шлифования вследствие потери кругом правильной формы и необходимости поддерживать его режущую способность требуется правка круга. В зависимости от требований к точности обработки детали и шероховатости ее поверхности правка может производиться свободным абразивом.

Правку шлифовального круга свободным абразивом осуществляют следующим образом: к вращающемуся на рабочей скорости кругу (инструменту) 1 подводят до касания притир 2, продольная ось которого наклоне­на под углом α впределах от 20 до 60° к вектору скорости круга 1 в точке касания его с притиром. Притиру задают возвратно-по­ступательное движение вдоль образующей инструмента.

В зону контакта инструмента и притира подают свободный абразив, который путем шаржирования в притире и перекатывания по поверхности контакта в направлении вектора скорости вышлифовывает материал притира и связки инструмента. Интенсив­ность шлифования связки инструмента и материала притира определяется размером, подаваемых абразивных частиц и величи­ной зазора между инструментом и прити­ром. В свою очередь зазор в процессе правки формируется автоматически путем правильного назначения подачи притира и условий захвата свободного абразива.

Таким образом, подача притира к инст­рументу с заданными скоростью и направ­лением необходима для компенсации износа притира во время правки и для обес­печения требуемого зазора в зоне контакта инструмента и притира.

Свободный абразив берут размером, равным 0.6-0.9 размера зерен абразивного инструмента, и подают его в виде суспензии, которая содержит в себе глину и воду в следующем отношении компонентов масс: абразив 46,0-50,0%; глина 23,0-27,0%; вода – остальное.

6. Использование СОТС.

Процесс шлифования характеризуется высокими температурами в зоне резания, которые служат причиной появления структурно измененных слоев шлифуемой детали и больших остаточных напряжений. Образующаяся теплота воздействует также на абразивный круг, в результате чего быстро затупляются абразивные зерна, выгорают органические связки, повышается изнашивание и снижаются режущие свойства круга.

Уменьшить теплообразование и отвести тепло из зоны обработки позволяют смазочно-охлаждающие технологические средства.

Для данного процесса была выбрана эмульсия 5% из эмульсола ЭМУС

ТУ 38-1-242-69.

Выбираем подачу СОТС напорной струей. Схема подачи СОТС напорной струей аналогична схеме подачи СОТС поливом; давление жидкости повышают до 1-1,5 МПа и более. Повышение давления приводит к увеличению скорости потока СОТС, что интенсифицирует отвод теплоты от шлифуемой детали и очистку пор круга от загрязнений, улучшает качество смазывания и охлаждения абразивных зерен. Применение способа возможно только при надежной герметизации рабочей зоны станка вследствие повышенного разбрызгивания жидкости.

7. Разработка контрольного приспособления.

Данную деталь устанавливаем на установочный палец и контролируем отклонение от перпендикулярности оси отверстия к прилегающему торцу.

Измерение происходит на радиусе R (в рассматриваемом

приспособлении R = 72 мм). Пробки 1 и 2 имеют небольшую конусность (0,06 - 0,07 мм) для выбора зазора при колебаниях размера отверстия в корпусе. На верхней части оправки 3 с помощью ступицы 4 установлен рычаг 5, в котором закреплен индикатор 6. Ступица рычага притерта без люфта на оправке. Это обеспечивает вращение рычага на оправке без зазора,

что важно для точности измерений при значительных диаметрах

измерения R.

Для определения биения торца корпуса рычагу дается один - два оборота. По разности показаний индикатора определяют отклонение от перпендикулярности оси отверстия к прилегающему торцу на длине

2R.

С целью технологичности изготовления и ремонта пробки на оправке выполнены съемными.

Расчет приспособления на точность

Выбор индикатора часового типа для приспособления:

Определим погрешность измерения:

Δ_изм = (0,3: 0,5) * Т = 0,3*200 = 60 мкм = 0,06 мм.

Выбираем индикатор, имеющий погрешность измерений не более, чем 60 мкм. Данному требованию удовлетворяет индикатор ИЧ-50 ГОСТ 577-68, класса точности – 1. Погрешность измерения 36 мкм. Цена деления 0,01 мм.

8. Охрана труда и техника безопасности.

Общие требования безопасности:

1. К работе на шлифовальных станках допускается проинструктированный персонал.

2. Установка шлифовальных кругов поручается ремонтному персоналу (слесарю) после ознакомления его с инструкцией.

1. При работе на шлифовальных станках существует опасность их разрыва от центробежной силы. Поэтому вновь пускаемые в работу круги, кроме наружного освидетельствования на отсутствие трещин, должны испытываться в течение 0,5 часа. При этом скорость вращения должна превосходить рабочую. Не подлежат обязательному испытанию лишь круги, работающие с окружной скоростью не свыше 6 м/с и диаметром не свыше 100 мм. Однако испытанные не исключают разрывы, если:

а) хранение их до установки на станке было неправильным;

б) установка их производилась с нарушением правил техники безопасности;

в) эксплуатировались с нарушением правил техники безопасности.

Требование безопасности до начала работы:

1. Перед началом работы проверить:

-комплектность и надежность крепления деталей;

-проверить исправность электрокабеля, рубильника (выключателя);

-проверить работу станка на холостом ходу;

-проверить крепление шлифовального круга

2. Получая в инструментальной кладовой для установки на станке круги, следует выяснить, прошли ли они испытания на заводе.

3. Путем внешнего осмотра и обстукивания убедитесь, что круг не имеет следующих пороков: раковин, выбоин и необожженных мест, а главное - трещин. Исправный круг издает при обстукивании чистый и звенящий звук, неисправный - дребезжащий и глухой звук.

4. Не устанавливайте круг на станке, число оборотов, шпинделя которого превышает допустимое, обозначенное на ярлыке круга.

5. Диаметр отверстия круга, как правило, должен превышать диаметр шпинделя станка, но не более чем на 0,3-1 мм, в зависимости от величины круга. Назначение этого зазора - предотвратить перенапряжение круга и появление трещин при расширении шпинделя от нагревания.

6. Укрепление круга на шпинделе разрешается производить только посредством двух боковых нажимных дисков, свинчиваемых навернутыми на шпиндель гайками. Диаметр этих дисков должен составлять не менее половины диаметра круга. Между каждым диском и кругом должна быть проложена эластичная прокладка (из кожи, картона и т.п.).

Требования безопасности во время работы:

1. При установке круга на шпинделе станка первым одевается задний диск, на который накладывается эластичная прокладка; затем, становится круг, а за ним вторая прокладка диска, после чего круг закрепляется гайкой и контргайкой.

2. При затягивании гаек воспрещается пользоваться ударными приемами; необходимо пользоваться гаечным ключом, который надлежит крепить только от руки.

3. Ведущий (задний) диск на шпинделе крепится неподвижно, причем зажимная плоскость диска должна быть точно под прямым углом к оси шпинделя.

4. Направление винтовой нарезки на концах шпинделя должно быть таким, чтобы гайка навертывалась в сторону, противоположную вращению круга.

5. Рабочая поверхность круга должна иметь строго круговое вращение. Для правки шлифовальных кругов необходимо пользоваться алмазами или шарошками. Правка круга насечкой, зубилом или подобным инструментом воспрещается, так как такой способ правки способствует образованию трещин.

6. После установки круга надлежит пускать его вхолостую не менее 5 минут, и только после этой проверки можно сдать круг в эксплуатацию.

7. Запрещается работать:

-без защитного кожуха;

-без средств индивидуальной защиты;

-при появлении дыма, посторонних шумов;

-лицам, незнакомым с условиями работы на наждачном станке.

Заключение.

В результате выполнения курсовой работы был разработан маршрутный технологический процесс изготовления детали, разработана операционная карта процесса шлифования. Рассчитаны межоперационные припуски на механическую обработку отверстия детали под шток. Определили период стойкости и метод правки. Выбрана СОТС и метод ее подачи.

Так же было описано устройство, относящееся к одному из методов контроля точности размера отверстия.

Список литературы.

1. П.И. Ящерицын. Теория резания. – Мн.: Высшая школа, 1990. – 512 с.

2. Абразивная и алмазная обработка материалов./ Справочник. Под редакцией А.Н. Резникова. – М.: Машиностроение, 1997. – 391 с.

3. Общемашиностроительные нормативы режимов резания и времени технического нормирования работ на шлифовальных станках. М.А.Криволопатов. М., Машиностроение, 1959

4. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1/ Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. 656 с., ил.

5. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/ Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986. 496 с., ил.

6. Проектирование и расчет станочных и контрольно-измерительных приспособлений в курсовых и дипломных проектах: учеб. пособие

/И.Н. Аверьянов, А.Н. Болотеин, М.А. Прокофьев; - Рыбинск: РГАТА,

2010. – 220 с. ил.

Дата добавления: 2015-09-29