III часть - Материал детали
Деталь изготавливается из конструкционной низколегированной стали 40Х ГОСТ4543-71, которая обладает достаточно высокими прочностными свойствами, хорошо обрабатывается режущими инструментами, принимает закалку в широком диапазоне твердости при охлаждении в воде или масле.
Таблица 2 - Химический состав стали 40Х в %
Марка |
Основные компоненты, % |
||||||||
стали |
C |
Mn |
Cr |
Si |
N |
Ni |
Cu |
S |
P |
40X |
0,36-0,44 |
0,5-0,8 |
0,8-1,1 |
0,17-0,37 |
0,008 |
0,3 |
0,3 |
0,035 |
0,035 |
Таблица 3 - Механические свойства и условия термической обработки
Марка |
Термообработка |
Механические свойства |
||||||
стали |
нормализация |
отпуск |
|
|
|
|
||
|
t, оС |
среда |
t, оС |
среда |
МПа |
МПа |
% |
% |
40Х |
850-870 |
воздух |
450-550 |
вода, масло |
785 |
980 |
10 |
45 |
,
,
,
,Сталь 40Х применяется для изготовления осей, вал-шестерней, коленчатых валов, оправок, реек, шпинделей, червяков, плунжеров, кулачковых муфт и других деталей повышенной прочности.
Из экономических расчетов делаем вывод, что наиболее экономически целесообразным является заготовка из прутка.
Выбор технологических баз и размерный анализ
П
ри
изготовлении червяка обработка
поверхностей 1,21 происходит закрепление
детали за необработанную поверхность
9. Затем сверлятся центровые отверстия
22,26. Последующая обработка поверхностей
2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19 проводится
при установке заготовки в центра 22,26.
Нарезание винтовой канавки червяка
производится при установке заготовки
в центра 22,26 и зажим за поверхность 3 или
17. При изготовлении шпоночного паза 20
зажим заготовки производится за
поверхности 3,14 с упором в поверхность
7. Обработка поверхности 24,25 и нарезание
резьбы поверхностей 23,27 производится
при зажиме за поверхность 9 с упором
заготовки в торцы 7,11.
IV часть – Используемые станки
Фрезерно-центровального станка МР-71М
Станок предназначен для фрезерования торцов заготовки с последующей зацентровкой заготовок при обработке деталей цилиндрической формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов. Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять фрезы, изготовленные из быстрорежущей стали, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов.
Характеристики фрезерно-центровального станка МР-71М:
Диаметр обрабатываемой заготовки, мм |
20-125 |
Длина обрабатываемой заготовки, мм |
200-500 |
Число скоростей шпинделя |
8 |
Пределы чисел оборотов шпинделя фрезы в минуту |
125-712 |
Наибольший ход головки фрезы, мм |
225 |
Диаметр применяемой фрезы, мм |
90-160 |
Пределы рабочих подач, мм/мин |
20-800 |
Число скоростей сверлильного шпинделя |
6 |
Пределы чисел оборотов шпинделя в минуту |
125-1125 |
Ход сверлильной головки, мм |
60 |
Пределы рабочих подач, мм/мин |
20-300 |
Продолжительность холостых ходов, мин |
0,3 |
Мощность электродвигателя, кВт: фрезерных головок сверлильных головок |
7 или 10 1,7 или 2,8 |
Габариты станка, мм |
2640x1615x1680 |
Категория ремонтной сложности |
6 |
Токарно-винторезный станок 16К20
Станок используется для токарной обработки различных заготовок типа валы и диски, нарезки различных резьб, дуг, конусов и внутренних и внешних криволинейных поверхностей с высокой точностью обработки.
Точность подач обеспечивается за счет применения шарико-винтовых пар, приводимых в действие серводвигателями.
Допустима установка вертикальных 4-х и 6-ти позиционных резцедержателей и 6-ти позиционных горизонтальных резцедержателей.
Характеристики токарно-винторезного станка 16К20:
Наибольший диаметр устанавливаемого изделия над станиной мм. |
500 |
Наибольшая длина устанавливаемого изделия в центрах мм. |
900 |
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над станиной мм |
320 |
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом мм. |
200 |
Наибольший ход суппортов по оси Х/по оси Z мм. |
200 210/905 |
Максимальная скорость, мм/мин: - продольных подач - поперечных подач |
5000 3000 |
Скорость рабочих подач, мм/мин: - продольных - поперечных |
1...2000 0,5...1500 |
Количество ступеней регулирования частот вращения шпинделя |
3 |
Частоты вращения шпинделя на ступени I/II/III (с эл.двигателем 1500 об/мин) об/мин |
3 80/220/660 |
Мощность электродвигателя, кВт: |
11 |
Габаритные размеры станка, мм: |
3700 ×2260 ×1650 |
Масса станка, кг. |
3 800 |
Зубодолбежный станок ЕЗ10
Станок используется для нарезания долбяком винтовой канавки червяка при обработке деталей цилиндрической формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов. Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять долбяки, изготовленные из быстрорежущей стали и твердого сплава, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов.
Характеристики зубодолбежного станка ЕЗ10
Наибольший диаметр заготовки мм. |
200 |
Наибольшая длина устанавливаемой заготовки мм. |
900 |
Наибольший модуль нарезаемого червяка мм |
12 |
Наибольший диаметр обрабатываемого изделия над суппортом мм. |
200 |
Номинальный диаметр устанавливаемого долбяка |
100 |
Число двойных ходов инструмента в мин: |
33-188 |
Круговая подача, мм/дв. ход: |
0,2-1,5 |
Радиальная подача, мм/дв. ход: |
2,07-5,4 |
Мощность электродвигателя, кВт: |
5,7 |
Габаритные размеры станка, мм: |
4200 ×1800 ×3300 |
Масса станка, кг. |
10 800 |
Вертикально-фрезерный станок 6Р10
Станки предназначены для выполнения разнообразных фрезерных, сверлильных работ при обработке деталей любой формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов. Поворотная шпиндельная головка станков оснащена механизмом ручного осевого перемещения гильзы шпинделя, что позволяет производить обработку отверстий, ось которых расположена под углом до ±45° к рабочей поверхности стола. Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять фрезы, изготовленные из быстрорежущей стали, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов.
Характеристики фрезерного станка 6Р10:
Размеры рабочей поверхности станка, мм |
200-800 |
Наибольшее перемещение стола, мм: продольное поперечное вертикальное |
500 160 300 |
Число скоростей шпинделя |
8 |
Пределы чисел оборотов шпинделя фрезы в минуту |
125-712 |
Наибольший поворот шпиндельной головки, ° |
± 45 |
Число скоростей шпинделя |
12 |
Частота вращения шпинделя, об/мин |
50-2240 |
Число подач стола |
12 |
Подача стола, мм/мин: продольная и поперечная вертикальная |
25-1120 12,5-560 |
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт: |
3 |
Габариты станка, мм |
1445x1875x1750 |
Масса, кг |
1300 |
Радиально-сверлильный станок 2М55
Станки предназначены для сверления, рассверливания, зенкерования, развертывания, нарезания различных резьб при обработке деталей любой формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов. Поворотная шпиндельная головка станков оснащена механизмом ручного осевого перемещения гильзы шпинделя, что позволяет производить обработку отверстий, ось которых расположена под углом до ±45° к рабочей поверхности стола. Мощность приводов и высокая жесткость станков позволяют применять фрезы, изготовленные из быстрорежущей стали, а также инструмент, оснащенный пластинками из твердых и сверхтвердых синтетических материалов.
Круглошлифовальный станок 3М153
Станки предназначены для шлифования, полирования наружных поверхностей тел вращения. Заготовки большой длины шлифуются путем перемещения заготовки относительно шлифовального круга, если длина шлифования меньше ширины шлифовального круга, шлифование происходит методом врезания.
Характеристики круглошлифовального станка 3М153
Наибольший диаметр заготовки мм. |
140 |
Наибольшая длина устанавливаемой заготовки мм. |
500 |
Наибольшая длина шлифования, мм |
450 |
Угол поворота стола, ° |
±6 |
Скорость перемещения стола, м/мин |
0,02-5 |
Частота вращения шпинделя об/мин: |
50-1000 |
Наибольший размер шлифовального круга, мм: |
500 |
Частота вращения шпинделя шлифовального круга об/мин: |
1900 |
Мощность электродвигателя, кВт: |
7,5 |
Габаритные размеры станка, мм: |
2700 ×2540 ×1950 |
Масса станка, кг. |
4000 |
Червячно-шлифовальный станок 5К881
Станки предназначены для шлифования, полирования боковых поверхностей винтовой канавки червяков. Шлифование производится путем перемещения заготовки относительно шлифовального круга сначала с одной стороны канавки, затем с другой стороны. Шлифовальный круг предварительно правится под необходимый модуль и расчетный коэффициент диаметра червяка.
Таблица 11 - Характеристики червячно-шлифовального станка 5К881
Наибольший диаметр заготовки мм: |
50-320 |
Наибольшая длина нарезаемой части заготовки мм: |
360 |
Модуль шлифуемых червяков: |
1-16 |
Число заходов шлифуемых червяков: |
1-8 |
Наибольший ход винтовой линии червяка, мм: |
200 |
Наибольшая высота шлифуемого профиля, мм: |
35 |
Наибольший угол подъема винтовой линии, °: |
±45 |
Наибольший размер шлифовального круга, мм: |
400 |
Ширина однониточного шлифовального круга, мм: |
10; 16; 20 |
Частота вращения шпинделя шлифовального круга об/мин: |
1657-2340 |
Частота вращения шпинделя заготовки, об/мин: |
0,3-45 |
Мощность электродвигателя, кВт: |
3 |
Габаритные размеры станка, мм: |
3690 ×3900 ×1710 |
Масса станка, кг. |
5076 |