Разница между валом и осью. Валы и оси общие сведения Определение типа производства и размера партии детали
Вращающиеся детали машин устанавливают на валах или осях, обеспечивающих постоянное положение оси вращения этих деталей.
Валы - детали, предназначенные для передачи крутящего момента вдоль своей оси и для поддержания вращающихся деталей машин.
Валы по назначению можно разделить на валы передач , несущие детали передач – зубчатые колеса, шкивы, звездочки, муфты (рис. ,а и б), и на коренные валы машин и другие специальные валы, несущие кроме деталей передач рабочие органы машин двигателей или орудий – колеса или диски турбин, кривошипы, зажимные патроны и т. д. (рис. ,в и д )
По форме геометрической оси валы разделяют на прямые и коленчатые.
Оси – детали, предназначенные для поддержания вращающихся деталей и не передающие полезного крутящего момента.
Рис. 12.1 Основные типы валов и осей:
а – гладкий трансмиссионный вал; б – ступенчатый вал;
в – шпиндель станка; г - вал паровой турбины; д – коленчатый вал;
е – ось вращающегося вагонная; ж – ось невращающаяся вагонетки.
Опорные части валов и осей называют цапфами . Промежуточные цапфы называют шейками , концевые – шипами .
Прямые валы по форме разделяют на валы постоянного диаметра (валы трансмиссионные и судовые многопролетные, рис. ,а, а также валы, передающие только крутящий момент); валы ступенчатые (большинство валов, рис. б-г ); валы с фланцами для соединения по длине, а также валы с нарезанными шестернями или червяками. По форме сечения валы разделяются на гладкие, шлицевые, имеющие на некоторой длине профиль зубчатого (шлицевого) соединения, и профильные.
Форма вала по длине определяется распределением нагрузок по длине.
Эпюры моментов по длине валов, как правило, существенно неравномерны. Крутящий момент обычно передается не на всей длине вала. Эпюры изгибающих моментов обычно сходят к нулю к концевым опорам или к концам валов. Поэтому по условию прочности допустимо и целесообразно конструировать валы переменного сечения приближающимися к телам равного сопротивления. Практически валы выполняю ступенчатыми. Эта форма удобна в изготовлении и сборке; уступы валов могут воспринимать большие осевые силы.
Перепад диаметров ступеней определяется: стандартными диаметрами посадочных поверхностей под ступицы и подшипники, достаточной опорной поверхностью для восприятия осевых сил при заданных радиусах закругления кромок и размерах фасок и, наконец, условиями сборок.
Цапфы (шейки) валов, работающие в подшипниках скольжения, выполняют: а) цилиндрическими; б) коническими; в) сферическими (рис.). Основное применение имеют цилиндрические цапфы. Концевые цапфы для облегчения сборки и фиксации вала в осевом направлении обычно делают несколько меньшего диаметра, чем соседний участок вала (рис.).
Цапфы валов для подшипников качения (рис.) характеризуются меньшей длиной, чем цапфы для подшипников скольжения.
Цапфы для подшипников качения нередко выполняют с резьбой или другими средствами для закрепления колец.
Рис. 12.4 Конструктивные средства повышения выносливости
валов в местах посадок: а – утолщение подступичной чвсти вала;
б – закругление кромок ступицы; в – утонение ступицы; г – разгрузочные
канавки; д – втулки или заливки в ступице из материала с низким модулем
упругости.
Выносливость валов определяется относительно малыми объемами металла в зонах значительной концентрации напряжений. Поэтому особо эффективны специальные конструкторские и технологические мероприятия по повышению выносливости валов.
Конструктивные средства повышения выносливости валов в местах посадок путем уменьшения кромочных давлений показаны на рис. .
Упрочнением подступичных частей поверхностным наклепом (обкаткой роликами или шариками) можно повысить предел выносливости валов на 80 – 100%, причем этот эффект распростра- няется на валы диаметром до 500 – 600 мм.
Прочность валов в местах шпоночных, зубчатых (шлицевых) и других разъемных соединений со ступицей может быть повышена: применением эвольвентных шлицевых соединений; шлицевых соединений с внутренним диаметром, равным диаметру вала на соседних участках, или с плавным выходом шлицев на поверхность, обеспечивающим минимум концентрации напряжений; шпоночных канавок, изготовляемых дисковой фрезой и имеющих плавный выход на поверхность; бесшпоночных соединений.
Осевые нагрузки и на валы от насаженных на них деталей передаются следующими способами. (рис.)
1) тяжелые нагрузки – упором деталей в уступы на валу, посадкой деталей или установочных колец с натягом (рис. ,а и б)
2) средние нагрузки – гайками, штифтами непосредственно или через установочные кольца, клеммовыми соединениями (рис. ,в – д);
3) легкие нагрузки и предохранение от перемещений случайными силами – стопорными винтами непосредственно или через установочные кольца, клеммовыми соединениями, пружинными кольцами (рис. ,д – ж).
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Описание конструкции и назначение детали
Оси служат для поддержания вращающихся вместе с ними или на них различных деталей машин и механизмов. Вращение оси вместе с установленными на ней деталями осуществляется относительно ее опор, называемых подшипниками. Примером не вращающейся оси может служить ось блока грузоподъемной машины, а вращающейся оси - вагонная ось. Оси воспринимают нагрузку от расположенных на них деталей и работают на изгиб.
Конструкция оси, ее размеры и жесткость, технические требования, программа выпуска - основные факторы, определяющие технологию изготовления и применяемое оборудование.
Все шейки оси представляют собой поверхности вращения относительно высокой точности. Это определяет целесообразность применения токарных операций только для их предварительной обработки, а окончательную обработку с целью обеспечения заданной точности размеров и шероховатости поверхностей следует выполнять шлифованием. Для обеспечения высоких требований к точности расположения шеек оси их окончательную обработку необходимо осуществить за одну установку или, в крайнем случае, на одних и тех же базах.
Деталь представляет собой тело вращения и состоит из простых конструктивных элементов, представленных в виде тел вращения круглого сечения различного диаметра и длины. Длина оси составляет 370 мм, максимальный диаметр равен 50 мм, минимальный - 48, максимальный диаметр отверстия 14Н12 (+0,18), а минимальный - 10 мм.
По рис. видно, что деталь ось имеет следующие поверхности:
Поверхность 1 и 2 рис. 1: квадрат со стороной 40d11 мм и отклонениями верхнее -0,08, нижнее -0,24, шероховатостью Ra = 6,3 мкм.
Поверхность 3 и 5 рис. 1: диаметр 50d11 мм и отклонениями верхнее -0,08, нижнее -0,24; шероховатостью Ra = 6,3 мкм
Поверхность 4 рис. 1: диаметр 48 мм; шероховатостью Ra = 6,3 мкм.
Поверхность 6 рис. 1: отверстие диаметром 14Н12; верхнее отклонения +0.18, резьбу К3/8; шероховатость Ra = 3,2 мкм
Почти все поверхности оси относятся к основным, потому что сопрягаются с соответствующими поверхностями других деталей машин или же непосредственно участвуют в рабочем процессе машины. Это объясняет достаточно высокие требования к точности обработки детали и степени шероховатости, указанные на чертеже.
Можно отметить, что конструкция детали полностью отвечает ее служебному назначению. Но принцип технологичности конструкции состоит не только в удовлетворении эксплуатационных требований, но также и требований наиболее рационального и экономичного изготовления изделия.
Деталь имеет поверхности легкодоступные для обработки; достаточная жесткость детали позволяет обрабатывать ее на станках с наиболее производительными режимами резания. Данная деталь является технологичной, так как содержит простые профили поверхностей, ее обработка не требует специально разработанных приспособлений и станков. Поверхности оси обрабатываются на токарном, сверлильном, фрезерном и шлифовальном станках. Необходимая точность размеров и шероховатость поверхностей достигаются относительно небольшим набором несложных операций, а также набором стандартных резцов, фрез и кругов для шлифования.
2. Материал заготовки
Химический состав стали40Х ГОСТ4543 представлен в таблице 1.
Таблица 1
Заготовка детали «ось» выполнена из конструкционно легированной стали марки Сталь40Х ГОСТ4543.
Из таблицы 1 видно, что в химическом составе стали40Х ГОСТ4543 максимальный процент содержания Хрома (Cr) - 0.80 - 1.10, а минимальный Фосфора (P) - 0.035 и Серы (S) - 0.035.
Механические свойства стали40Х ГОСТ4543 представлены таблице 2.
Таблица 2
Физические свойства стали40Х ГОСТ4543 представлены в приложение 1.
Технологический маршрут обработки детали «ось»
|
Наименование оборудования |
Режимы резания |
Время\мин |
||||
|
Заготовительная Выбрать заготовку круг ш 60 мм Сталь 40Х ГОСТ4543 Отрезать заготовку в размер 380 мм |
Ленточно-пильный станок |
|||||
|
Токарная Подрезать торец Точить (черновое) наружный ш 52 мм и наружный ш 49 мм на расстояние 140 мм сверлить отв ш 14Н на глубину 205 мм нарезать резьбу К 3/8? |
Токарный станок 16К20 резец отрезной т5к10 Резец проходной Т15К6 Сверло ш 14 мм Метчик К 3/8"" для конической резьбы Р6М5 |
|||||
|
Сверлить отв. ш 10 |
сверлильный вертикальный станок 2Н135 сверло ш 10 мм |
|||||
|
Фрезерная Фрезеровать квадрат с 2-х сторон в размер 60 мм со стороной 40d11 ((-0.08)/(-0.24)) |
||||||
|
Термо. обработка |
||||||
|
Токарная (чистовая) Точить до ш 50d11 в размер 55 мм и до ш 48 мм в размер 140 мм |
Токарный станок 16К20 |
|||||
|
Слесарная Притупить острые кромки |
напильник |
|||||
|
Контрольная |
Проверить на соответствие заданным параметрам |
Операция 005 отрезать заготовку в размер 380 мм. Оборудование ленточнопильный станок - это оборудования для резки металлического профиля разного сечения и диаметра методом пиления на заготовки разной длины. Перечень материалов подлежащих распиливанию с использованием ленточнопильных станков - это сталь и её сплавы. Метод базирования зажим в тески.
Операция 010 Токарная подрезать торец, точить (черновое) наружный ш 52 мм и наружный ш 48 мм на расстояние 140 мм сверлить отв ш 14Н12 (+0.18) на глубину 205 мм нарезать резьбу К 3/8?. Оборудование: токарный станок 16К20 представляет собой универсальный токарно-винторезный агрегат, на котором можно производить точения материалов в виде тел вращения, нарезание модульной, метрической, а также осуществлять широкий спектр токарных процедур (сверление с использованием разных видов сверл, зенкерование и так далее) с изделиями из горячекатаного и холоднокатаного проката. Базирования при точении в центрах, при сверлении отверстия ш 14Н12 (+0.18) и нарезания резьбы К 3/8? зажать в трехкулачковый патрон.
Резец токарный отрезной Т5К10, 32х20х170 мм, ГОСТ 18884-73
Пластина твердый сплав Т5К10
Резец проходной Т15К6 20х30х170 2102-0059
Резец токарный проходной прямой (правые и левые) с пластиной из твердого сплава Т15К6, ГОСТ 18878, применяется при обтачивании наружных поверхностей и фасок исполнение угол ц45°угол врезки 10°
Метчик К3/8 машинно-ручной для конической дюймовой резьбы ГОСТ 6227 область применения - нарезание внутренней конической дюймовой резьбы с углом профиля 60° машинным или ручным способом.
Операция 015 сверлильная, сверлить отв. ш 10. Оборудование вертикально-сверлильный станок 2Н135, с помощью которого могут одинаково успешно выполняться операции сверления, рассверливания и развертывания отверстий, а также подрезки торцов и зенкерования. Станки 2Н135 удобны в использовании и благодаря тому, что при помощи коробки подач и скоростей шпинделя можно подбирать оптимальные режимы получения и обработки отверстий с различными параметрами и в материалах с разными характеристиками.
Сверло - это режущий инструмент, с вращательным движением резания и осевым движением подачи, предназначенный для выполнения отверстий в сплошном слое материала.
Операция 020 Фрезерная, фрезеровать квадрат с 2-х сторон в размер 60 мм со стороной 40d11 ((-0.08)/(-0.24)). Оборудование станок горизонтально-фрезерный X6132 многофункциональный аппарат, предназначенный для различной обработки металлических деталей. Он способен обрабатывать плоские, ступенчатые поверхности, прорезать канавки и нарезать шестеренки при помощи цилиндрических, угловых, концевых, фасонных, сферических фрез. Усиленная конструкция станка позволяет загружать тяжелые заготовки весом до 500 кг. Хорошая производительность обусловлена высокой мощностью и широким диапазоном скоростей обработки. Применение современного режущего инструмента позволяет добиться более высоких результатов.
Концевая фреза, материал - быстрорежущая сталь Р18, число зубьев - 18. Производительность концевой фрезы невелика, и описанный метод фрезерования граней квадрата может быть рекомендован для мелкосерийного производства.
Операция 025 термообработка твердость по Роквеллу 34…42 HRCз
Операция 030 токарная (чистовая) точить до ш 50d11 в размер 55 мм
Оборудования токарный станок 16К20. Базирования в центрах.
Операция 035 слесарная притупить кромки. Оборудование напильник.
Операция 040 контрольная проверить на соответствие заданным параметрам.
Оборудование ШЦТ-1 - универсальный, губки у которого располагаются в одну сторону и изготавливаются из твердосплавных материалов; для проверки внутренней резьбы используется резьбовой калибр-пробка.
3. Определение типа производства
Характер технологического процесса в значительной мере зависит от типа производства деталей (единичное, серийное, массовое). Это обусловлено тем, что в различных типах производств экономически целесообразно использование различного по степени универсальности, механизации и автоматизации оборудования, приспособлений, различного по 2 сложности и универсальности режущего и измерительного инструмента. В зависимости от вида производства существенно изменяются и организационные структуры цеха: расстановка оборудования, системы обслуживания рабочих мест, номенклатура деталей. По таблице 4 устанавливаем предварительно тип производства в зависимости от веса и количества деталей, подлежащих изготовлению в течение года.
Таблица 4. Тип производства
|
Масса детали, кг. |
Тип производства |
|||||
|
Единичное |
Мелкосерийное |
Среднесерийное |
Крупносерийное |
Массовое |
||
Серийное производство условно подразделяется на мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное, в зависимости от количества деталей в серии. Таким образом, имея годовой выпуск продукции 350 штук/год, наше производство является мелкосерийное.
Базирование заготовки
010 Операция токарная (черновая)
Оборудование
Станок токарно-винторезный модели 16К20: Таблица 5
Таблица 5
Приспособление
Центра вращающиеся по ГОСТу 8742-92.
Инструмент режущий
Резец токарный отрезной Т5К10, 32х20х170 мм, ГОСТ 18884-73 пластина твердый сплав Т5К10, резец проходной Т15К6 20х30х170 2102-0059, резец токарный проходной прямой (правые и левые) с пластиной из твердого сплава Т15К6, ГОСТ 18878.
Инструмент мерительный
Штангенциркуль ШЦ-I по ГОСТ 166-80, предел измерения 0-125 мм, цена деления 1 мм, точность измерения 0,1 мм.
4. Режимы резания
а) Первый переход. Точить деталь поверху начерно до Ш52 на длине l=370 мм; Rа=12,5 мкм.
1) Глубина резания для торцевой поверхности t = 5 мм.
2) Подача по справочнику sп = 0,45 мм/об.
3) Скорость резания v, м/мин.
где Сv=350 - Учитывает обрабатываемый материал и материал режущей части резца;
m = 0,2 xV=0,15 yV = 0,35 - показатели степеней;
Т = 60 - стойкость резца, мин;
Кv - скоростной коэффициент
где КПV =0,96 - состояние поставки заготовки;
КИV =0,65 - материал режущей части;
КМV =0,90 - обрабатываемый материала;
К=0,70 - коэффициент параметра резца;
Кг=0,97 - коэффициент параметра резца.
0,96·0,65·0,90·0,70·0,97=0,38
Все значения коэффициентов выбраны согласно рекомендации справочника.
4) Число оборотов шпинделя.
5) Частота вращения шпинделя по паспорту n=1000 об/мин.
7) Сила резания.
Рz=Срz·tхр·syp·vпр·кр,
где kр - коэффициент силовой
где k1=1,04 - обрабатываемый материал.
k2=0,89 - главный угол в плане
kp=1,04·0,89=0,93
Ср=3200 - обрабатываемый материал и материал режущей части
Рz=3000·4,51,0·0,650,75·56,54-0,15·0,93=5424 Н
8) Эффективная мощность резания.
где з = 0,75 - к.п.д. станка.
NЭФ = 6,75 кВт 15 кВт = NCT.
9) Основное время на переход:
где у1=0 - величина врезания инструмента:
l - основная длина обработки, l=180 мм;
б) Второй переход.
Точить деталь поверху до Ш49 мм на длине l=140 мм, Rа=12,5 мкм
Режим резания принимаем согласно первому перехода.
Основное время.
Штучное калькуляционное время:
где Тпз=120 - подготовительно-заключительное время на операцию;
Оперативное время.
tоп=Уtо+Уtв,
Уtо=tо1+tо2=0,82+0,31=1,13 мин
где Уtп=20 - вспомогательное время на операцию, мин;
tоп=1,13+20=21,13 мин
Тштк= +=28.6 мин
в) Третий переход.
Сверлить отв ш 14Н12 (+0.18) мм на длину l=205 мм, Rа=12 мкм
Операция сверлильная
Оборудование
Сверлильный вертикальный станок 2Н135 технические характеристики вынесены в приложении 2.
Инструмент режущий
1. Сверла с диаметрами: 10 мм ГОСТу 2692-92. Материал сверл быстрорежущая сталь. Стойкость сверл Т=45 мин. Геометрические параметры: 2f=116°; г=2°; щ=30°; б=2-5°.
Мерительный инструмент
1. Штангенциркуль ШЦ-I ГОСТ 166-80, пределы измерения 0-125 мм, цена деления 1 мм, точность измерения 0,1 мм.
Расчет режимов резания
а) Первый переход. Сверлить отверстие диаметром 10 мм на длине l = 24 мм, Rа=12,5 мкм.
1) Глубина резания t=0,5d=5 мм.
3) Подача по паспорту станка s=0,25 об/мин.
4) Скорость резания V=20 м/мин.
5) Обороты шпинделя.
6) Частота вращения шпинделя по паспорту n=630 об/мин.
7) Действительная скорость резания:
8) Крутящий момент.
Ткр=см·Dдм·sqм·кр, (2.12)
где см - обрабатываемый материал и материал сверла взятый за эталон, см=0,345;
qм - показатель степени;
ум - показатель степени;
kмр - материал обрабатываемый, kмр=1,06.
Ткр=0,345·10І·0,250,8·1,06=12,1 Н·м
9) Мощность резания.
? , (2.5)
где з = 0,75 - к.п.д. станка.
NЭ =0,78 кВт 3 кВт = NCT.
10) Основное время на переход:
где у1=3 - величина врезания инструмента:
l - основная длина обработки, l=24 мм;
y2 - величина перебега инструмента, y2=0 мм;
Штучное калькуляционное время
где Т пз =50 - подготовительно-заключительное время на операцию
020 Операция фрезерная
Оборудование
Станок горизонтально-фрезерный X6132
Технические характеристики
Размер стола (Д х Ш), мм 1320х320
Промежуток х Ширина х Количество Т-образных пазов, мм х мм х шт. 18х3
Макс. вес заготовки, кг 500
Продольное перемещение, мм 700
Поперечное перемещение, мм 255
Вертикальное перемещение, мм 320
Диапазон продольной подачи, мм/мин 23.5~1180/18
Диапазон поперечной подачи, мм/мин 23.5~1180/1
Приспособления
Гидравлические призмы, ножи.
Инструмент режущий
Концевая фреза из быстрорежущей стали
Число режущих зубьев - 4.
Размеры: диаметр рабочей части - 10 мм
диаметр хвостовика - 10 мм
рабочая длина - 22 мм
общая длина - 72 мм.
Мерительный инструмент
Линейка металлическая ГОСТ 427-80, пределы измерения 0-40 мм, цена деления 1 мм.
Режимы резания
а) Первый переход. Фрезеровать деталь с двух сторон. Выдержать размер l=310 60 мм, Rа=6,3 мкм.
1) Глубина резания для торцевой поверхности t = 2 мм.
2) Подача sп = 0,12 мм/об.
3) Скорость резания v, м/мин.
где Сv=330 - учитывает обрабатываемый материал и материал режущей части резца;
m = 0,2 xV=0,1 yV = 0,2
qv=0,2 - показатели степеней по справочнику
Т = 120 - стойкость резца, мин;
Кf=0,87 - главный угол в плане;
КN=0,90 - состояние поставки заготовки;
КM =0,77 - обрабатываемый материал;
Кu =0,65 - материал режущей части фрезы;
120,8 м/мин
4) Частота вращения шпинделя.
где D - диаметр фрезы, D=10 мм
5) Частота вращения шпинделя по паспорту n=504 об/мин.
6) Действительная скорость резания:
v===126,6 м/мин
7) Минутная подача:
sм=sz·n·Z=0,12·10·504=604,8 мм/мин (2.3)
8) Минутная подача по паспорту Sмин=560 мм/мин
9) Действительная подача на зуб:
sz== = 0,06 мм/зуб
10) Сила резания.
где kp=1,31 - обрабатываемый материал.
Ср=8250; Хр=1,0; Yр=0,75; u=1,1; qv=1,3; щр=0,2
11) Усилие подачи.
Рх=0,3·Рz=0,3·2235=670,5 Н;
Рх=670,5 Н < 2400 Н = [Рх]
12) Эффективная мощность резания.
где з = 0,75 - к.п.д. станка.
NЭФ = 6,2 кВт 15 кВт = NCT.
13) Основное время на переход:
где у1 - величина врезания инструмента:
l - основная длина обработки, l=80 мм;
y2 - величина перебега инструмента, y2=5 мм;
015 Токарная чистовая
Оборудование
Станок токарно-винторезный модели 16К20ТС.
Техническую характеристику смотри в операции 010.
Инструмент режущий
Резец токарный проходной прямой, чистовой по ГОСТу 6743-93 тип 5, согласно рекомендации , материал режущей части Т15К6. Стойкость резца Т=60 мин; ВЧН=16Ч25 - сечение державки; f1=8; б=8 - задний угол; г =0 - передний угол; л = 0 - угол наклона лезвия; r = 2 мм - радиус при вершине резца; f=0,2 мм.
Инструмент мерительный
Линейка металлическая по ГОСТу 427-80, пределы измерения 0-125 мм, цена деления 1 мм.
Штангенциркуль ШЦ-I по ГОСТ 166-80, предел измерения 0-125 мм, цена деления 1 мм, точность измерения 0,1 мм
Режимы резания
Штучное калькуляционное время
где Тпз=60 - подготовительно-заключительное время на операцию
Оперативное время.
tоп=Уtо+Уtв,
где Уtо - сумма основного времени, мин;
Уtо=tо1+tо2+tо3+tо4+tо5=1,13+1,8+0,9+0,71+0,1=4,64 мин
где Уt в =24 - вспомогательное время на операцию, мин;
5. Назначение и устройство станочного приспособления
деталь технический ось заготовка
Рассмотрим спроектированное в рамках данной курсовой работы станочное приспособление (рисунок 2). Станочное приспособление предназначено для крепления заготовок устанавливаемых по наружному и внутреннему диаметру.
Предварительную настройку кулачков 15 на заданный размер производят перестановкой их по рифленой поверхности 14. Благодаря плоскому соединению тяги 11 с муфтой 13 кулачки могут самоустанавливаться, в результате чего достигается равномерность зажима заготовки. Привод пневматический.
Патрон трехкулачковый
Расчет приспособления
Исходными данными для расчета приспособления является сила резания и крутящий момент.
Расчет выполняем для операции 010 - токарная.
Силу резания = 1060,85 Н.
Главная составляющая силы резания Pz образует момент резания.
А момент трения Мтр определим по формуле:
Составляем уравнение моментов относительно оси x:
Составляем уравнение сил относительно оси x:
Наладка токарного станка
Наладка она включает в себя установку по операционной карте наладки заданных значений частоты вращения шпинделя и скорости подачи при перемещениях подвижных узлов станка (суппортов, столов и т.п.). С этой целью настраивают коробки скоростей и подач. Производят расстановку (или, при необходимости, проверку правильности расположения) электрических, гидравлических и пневматических упоров и преобразователей управления работой узлов, установку зажимных патронов и выверку правильности расположения режущего инструмента (настройки на размер) согласно операционному чертежу.
В процессе наладки и эксплуатации металлорежущих станков периодически осуществляют проверку их геометрической точности (например, биение шпинделя) на соответствие нормам, указанным в паспорте оборудования.
В процессе текущей наладки станка (подналадки) выполняют только ряд переходов, указанных выше (начиная с четвертого, кроме седьмого и восьмого). Время пуска оборудования в начале каждой смены должно составлять не более 0,5 ч.
Наладка фрезерного станка
Наладка фрезерного станка, осуществляют его подготовку к работе, которая состоит из проверки исправности и готовности станка к выполнению различных операций фрезерования. На холостом ходу проверяют выполнение станком команд по пуску и остановке электродвигателя, включение и выключение вращения шпинделя, включение и выключение механических подач стола.
Убедившись в исправности станка, приступают к его наладке. Методы наладки станков фрезерной группы рассмотрим на примере универсальных консольно-фрезерных станков с ручным управлением.
Наладка сверлильного станка
Перед началом работы на сверлильном станке необходимо произвести его наладку.
Под наладкой станка подразумеваются подготовительные работы по установке и выверке режущего инструмента и приспособлений для крепления обрабатываемых деталей, осмотр и пробный запуск станка, а также подбор и установка требуемого числа оборотов шпинделя и величины подачи инструмента, указанных в технологической карте или назначенных по специальным таблицам. В массовом и серийном производстве наладку станков обычно производят высококвалифицированные рабочие-наладчики, в мелкосерийном и индивидуальном - сами сверловщики.
Однако независимо от того, кто выполнял наладку станка, до начала работы станочник обязан осмотреть станок и опробовать его на холостом ходу. При этом следует проверить состояние шпинделя, который должен вращаться без биения и, так же как и стол станка, плавно перемещаться вверх и вниз.
При обнаружении каких-либо неисправностей станка следует сообщить о них мастеру или наладчику.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Назначение и конструкция шестерни. Выбор станочных приспособлений и режущего инструмента. Анализ технологичности конструкции детали. Экономическое обоснование выбора заготовки. Описание конструкции, принципа работы и расчет станочного приспособления.
курсовая работа , добавлен 07.03.2012
Назначение и конструкция детали "Рычаг КЗК-10-0115301". Анализ технологичности конструкции детали. Обоснование метода получения заготовки. Расчет припусков на обработку, режимов резания, усилия зажима. Расчет станочного приспособления на точность.
курсовая работа , добавлен 17.06.2016
Устройство, принцип работы приспособления для обработки детали "Звездочка". Назначение режимов резания, определение сил резания. Расчет усилия закрепления детали. Расчет пневматического привода. Оценка экономической эффективности приспособления.
курсовая работа , добавлен 27.06.2015
Краткое описание и назначение детали "Стакан", анализ ее конструктивных особенностей и используемого материала. Обоснование способа получения заготовки, этапы ее производства и обработки. Расчет и конструирование специального станочного приспособления.
дипломная работа , добавлен 30.08.2009
Определение типа производства. Технологический контроль чертежа и анализ технологичности конструкции детали. Выбор и обоснование метода изготовления заготовки. Проектирование станочного приспособления. Назначение режущего и измерительного инструмента.
курсовая работа , добавлен 04.01.2014
Анализ механических свойств стали 19ХГН, ее химический состав. Рассмотрение технологического эскиза детали "Корпус". Основные особенности выбора технологических баз. Этапы проектирования станочного приспособления и расчета операционных размеров.
дипломная работа , добавлен 24.09.2012
Выбор маршрута обработки детали до выполняемой операции, обоснование схемы базирования и закрепления. Описание конструкции и принципа действия разработанного приспособления. Расчет силового элемента и параметров конструкции приспособления на прочность.
контрольная работа , добавлен 23.05.2013
Анализ технических требований, предъявляемых к детали "Втулка", определение типа производства и метода получения заготовки. Расчет припусков на механическую обработку поверхностей и обоснование режимов резания. Проектирование станочного приспособления.
дипломная работа , добавлен 08.11.2011
Расчет типа производства. Маршрут обработки детали "вал-шестерня". Операционный эскиз на данную операцию. Схема станочного приспособления, устройство и принцип работы. Расчет сил резания. Паспортные данные станка на заданную операцию. Сборочный чертеж.
курсовая работа , добавлен 26.02.2010
Назначение и технологические требования к конструкции изготавливаемой детали - шпинделя металлорежущего станка. Выбор, экономическое обоснование метода получения заготовки, расчет режимов резания. Разработка конструкции специального режущего инструмента.
ПРИКЛАДНАЯ МЕХАНИКА И
ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
Лекция 8
ВАЛЫ И ОСИ
А.М. СИНОТИН
Кафедра технологии и автоматизации производства
Валы и оси Общие сведения
Зубчатые колеса, шкивы, звездочки и другие вращающиеся детали машин устанавливают на валах или осях.
Вал предназначен для поддержания сидящих на нем деталей и для передачи крутящего момента. При работе вал испытывает изгиб и кручение, а в отдельных случаях дополнительно растяжение и сжатие.
Ось – деталь, предназначенная только для поддержания сидящих на ней деталей. В отличие от вала, ось не передает вращающего момента и, следовательно, не испытывает кручения. Оси могут быть неподвижными или вращаться вместе с насаженными на них деталями.
Разновидность валов и осей
По геометрической форме валы делятся на прямые (рисунок 1), коленчатые и гибкие.
1 – шип; 2 – шейка; 3 – подшипник
Рисунок 1 – Прямой ступенчатый вал
Коленчатые и гибкие валы относятся к специальным деталям и в настоящем курсе не рассматриваются. Оси, как правило, изготавливают прямыми. По конструкции прямые валы и оси мало отличаются друг от друга.
По длине прямые валы и оси могут быть гладкими или ступенчатыми. Образование ступеней связано с различной напряженностью отдельных сечений, а также условиями изготовления и удобства сборки.
По типу сечения валы и оси бывают сплошные и полые. Полое сечение применяется для уменьшения массы или для размещения внутри другой детали.
Элементы конструкции валов и осей
1 Цапфы. Участки вала или оси, лежащие в опорах, называются цапфами. Они подразделяются на шипы, шейки и пяты.
Шипом называется цапфа, расположенная на конце вала или оси и передающая преимущественно радиальную нагрузку (рис. 1).
Рисунок 2 – Пяты
Шейкой называется цапфа, расположенная в средней части вала или оси. Опорами для шеек служат подшипники.
Шипы и шейки по форме могут быть цилиндрическими, коническими и сферическими. В большинстве случаев применяются цилиндрические цапфы (рис. 1).
Пятой называется цапфа, передающая осевую нагрузку (рисунок 2). Опорами для пят служат подпятники. Пяты по форме могут быть сплошными (рисунок 2, а), кольцевыми (рисунок 2, б) и гребенчатыми (рисунок 2, в). Гребенчатые пяты применяют редко.
2 Посадочные поверхности. Посадочные поверхности валов и осей под ступицы насаживаемых деталей выполняют цилиндрическими (рисунок 1) и реже коническими. При прессовых посадках диаметр этих поверхностей принимают примерно на 5% больше диаметра соседних участков для удобства напрессовки (рисунок 1). Диаметры посадочных поверхностей выбирают по ГОСТ 6336-69, а диаметры под подшипники качения – в соответствии с ГОСТами на подшипники.
3 Переходные участки. Переходные участки между двумя ступенями валов или осей выполняют:
С канавкой со скруглением для выхода шлифовального круга по ГОСТ 8820-69 (рисунок 3, а). Эти канавки повышают концентрацию напряжений, поэтому рекомендуются на концевых участках, где изгибающие моменты небольшие;
Рисунок 3 – Переходные участки вала
с галтелью * постоянного радиуса по ГОСТ 10948-64 (рисунок 3, б);
С галтелью переменного радиуса (рисунок 3, в), которая способствует снижению концентрации напряжений, а потому применяется на сильно нагруженных участках валов и осей.
Эффективными средствами для снижения концентрации напряжений в переходных участках является протачивание разгрузочных канавок (рисунок 4, а), увеличение радиусов галтелей, высверливание в ступенях большого диаметра (рисунок 4, б).
Рисунок 4 – Способы повышения усталостной прочности валов
Классификация валов и осей строительной машины. Какие виды валов применяются в машинах? Отличие обработки валов и осей, механизмы в виде спаренных валов.
Виды валов и осей машины
Виды валов
Оси - поддерживают вращающиеся части машин. Они могут быть вращающимися и неподвижными.
Валы
- не только поддерживают, но и передают вращение.
Бывают: прямые, кривошипные и коленчатые.
Валы рассчитывают на одновременное действие крутящего и изгибающего моментов.
Оси рассчитывают только на изгиб.
- вал с прямой осью;
- коленчатый вал;
- гибкий вал;
- карданный вал.
Виды осей
- неподвижные;
- подвижные.
Оси и валы отличаются от прочих деталей машины тем, что на них насаживаются зубчатые колёса, шкивы и другие вращающиеся части. По условиям работы оси и валы отличаются друг от друга.
Осью называют деталь, которая лишь поддерживает насаженные на неё детали. Ось не испытывает кручения, поскольку нагрузку на неё идёт от расположенных на ней деталей. Она работает на изгиб и не передаёт вращающий момент.
Что же касается вала, то он не только поддерживает детали, но и передаёт момент вращения. Поэтому вал испытывает как изгиб, так и кручение, иногда также сжатие и растяжение. Среди валов выделяют торсионные валы (или просто торсионы), которые не поддерживают вращение деталей и работают исключительно на кручение. Примеры - это карданный вал автомобиля, соединительный валик прокатного стана и многое другое.
Участок в опоре вала или оси называется цапфой, если воспринимает радиальную нагрузку, или пятой, если на него осуществляется осевая нагрузка. Концевая цапфа, принимающая радиальную нагрузку, называется шипом, а цапфу, находящуюся на некотором расстоянии от конца вала, называют шейкой. Ну а та часть вала или оси, которая ограничивает осевое перемещение деталей, называется буртиком.
Посадочная поверхность оси или вала, на которую, собственно, и устанавливаются вращающиеся детали, часто делают цилиндрическими и реже - коническими, чтобы облегчить постановку и снятие тяжёлых деталей, когда требуется высокая точность центрирования. Поверхность, обеспечивающая плавный переход между ступенями, носит название галтели. Переход может выполняться с использованием канавки, которая делает возможным выход шлифовального круга. Концентрация напряжения может быть уменьшена за счёт уменьшения глубины канавок и увеличения закругления канавок и гантелей, насколько возможно.
Чтобы сделать установку вращающихся деталей на ось или вал проще, а также предотвратить травмы рук, торцы делают с фасками, то есть немного обтачивают на конус.
Виды осей и валов
Ось может быть вращающейся (например, ось вагона) или не вращающейся (например, ось блока машины для подъёма грузов).
Ну а вал может быть прямым, коленчатым или гибким. Прямые валы распространены шире всего. Коленчатые находят применение в кривошипно-шатунных передачах насосов и двигателей. Они преобразовывают возвратно-поступательные движения во вращательные, либо наоборот. Что касается гибких валов, то они являются, по сути, мног заходными пружинами кручения, витыми из проволок. Их используют, чтобы передавать момент между узлами машины, если они при работе меняют положение относительно друг друга. И коленчатые, и гибкие валы классифицируются как специальные детали и изучаются на специальных учебных курсах.
Чаще всего ось или вал имеют круглое сплошное сечение, но могут они иметь и кольцевое поперечное сечение, которое позволяет уменьшить общую массу конструкции. Сечение некоторых участков вала может иметь шпоночную канавку или шлицы, а может быть и профильным.
При профильном соединении детали между собой скрепляются с помощью контакта по круглой не плавной поверхности и могут, помимо крутящего момента, передавать и осевую нагрузку. Несмотря на надёжность профильного соединения, его нельзя назвать технологичным, так что применение у них ограничено. Шлицевое же соединение классифицируют по форме профиля зубьев - оно может быть прямобочным, эвольвентным или треугольным.
