ступица рабочего колеса диплом. Диплом. Пояснительная записка содержит 157 страниц, в том числе 20 рисунков, 34 таблицы, 23 источника, 5 приложений. Графическая часть выполнена на 10 листах формата А1

• Название: Пояснительная записка содержит 157 страниц, в том числе 20 рисунков, 34 таблицы, 23 источника, 5 приложений. Графическая часть выполнена на 10 листах формата А1
• Анкор: ступица рабочего колеса диплом
• Дата: 03.03.2022
• Размер: 6.95 Mb.
• Имя файла: Диплом.doc
• Тип: Пояснительная записка; #380949
• страница: 7 из 16

2.8 Альбом технической документации

Альбом технической документации, состоящий из титульного листа выполненного по ГОСТ 3.1105-84, операционных карт по ГОСТ 3.1404-86 и карт эскизов по ГОСТ 3.1105-84 выполнен при помощи САПР ТП «Вертикаль v.2». Весь комплект документов помещен в приложение А.

3 Конструкторский раздел.

1. 
   Проектирование станочного приспособления.
   
   1. 
      Описание конструкции и принцип действия.
      

Приспособление установочное предназначено для установки и крепления детали на операции 015 «Алмазно-расточная» при одновременной расточке отверстий ø125Р7 и ø120Р7 на алмазно-расточном станке модели ОС 2706.



Рисунок 21 – Приспособление установочное
Приспособление состоит из деталей: поз 1 – Корпус; поз 2 – Кольцо базовое; поз 3 – Прихват (3 штуки); поз 4 – Втулка (3 штуки); поз 5 – Шток (3 штуки); поз 6 – Поршень (3 штуки); поз 7 – Гайка (3 штуки); Стандартные изделия поз 11-21. Спецификация приспособления установочного - приложение Г.

Корпус поз 1 представляет собой сварную конструкцию в которой имеется отверстие ø213Н7, в которое устанавливается деталь поз 2 Кольцо базовое и крепится винтами поз 13 (6 штук).

Кольцо базовое имеет точное отверстие ø172G5, которое является главной базой при установке обрабатываемой детали.

Обрабатываемая деталь устанавливается наружным диаметром ø172h10_-0,16 в отверстие Кольца базового поз 2 и упирается в его торец.


Рисунок 22 – Схема установки
Закрепление детали производится при помощи Прихватов поз 3, приводящихся в движение от пневматического привода, состоящего из 3^х пневмоцилиндров, встроенных в Корпус поз 1.

Установка и крепление приспособления на столе станка производится с помощью Станочных болтов и Гаек с Шайбами.

2. 
   Расчет усилия зажима, точности базирования заготовки.
   

1. 
   Определяем силу резания при растачивании:
   

P_z=10C_p·t^x·S^y·Vⁿ·k_p, Н 9 (42)

где C_p=300;

х=1;

y=0,75;

n=-0,15;

k_p=
P_z=10·300·0,5·0,1^0,75·158^-0,15·0,78=98,98 Н

2. 
   Определяем коэффициент запаса для надежного крепления заготовки:
   

k_зап=k₀·k₁·k₃·k₆ (43)
где k₀=1,5 – гарантированный коэффициент запаса надежности закрепления;

k₁=1,2 – коэффициент, учитывающий увеличение силы резания, вследствие затупления инструмента;

k₃=1,2 – коэффициент при прерывистом резании;

k₆=1,5 – коэффициент неопределенности из-за неровности места контакта заготовки с опорными элементами.
k_зап=1,5·1,2·1,2·1,5=3,24

3. 
   Определяем необходимую силу зажима с учетом коэффициента запаса:
   

Р_{заж о}=2Р_z· k_зап, Н (44)
Р_{заж о}=2·98,98· 3,24=641,4 Н

4. 
   Определяем расчетный диаметр пневмоцилиндра:
   

D= , мм (45)
где р=4 кг/см² – давление воздуха в сети;

η=0,85 – КПД пневмосети

n=3 – количество пневмоцилиндров.

D= =32,9 мм

принимаем D=60 мм.

5. 
   Определяем действительную силу зажима:
   

Р_{заж действ}= n·0,58·D²·р·η, кг (46)
Р_{заж действ}= 3·0,58·6²·4·0,85=213 кг
е) Определяем длину хода штока:
l=(0,28-0,35)D, мм (47)
l=(0,28-0,35)60=16,8-21 мм
ж) Определяем погрешность базирования.

Максимальная погрешность базирования при установке детали в отверстие детали поз.2 Кольцо базовое равна полусумме допусков на установочную поверхность и сопрягаемую поверхность детали.

Допуск детали ø172 h10(_-0,16)

Допуск отверстия ø172 G5
Δε_б=0,5·0,16+0,5(0,032-0,014)=0,89 мм.

2. 
   Описание и расчет режущего инструмента.
   

На операции 025 «Сверлильная» производится обработка отверстий ø22Н9^(+0,052). Для получения данного размера с одной установки за один проход применяем комбинированный инструмент «Сверло-развертка».

Конструкция комбинированного инструмента зависит главным образом от формы отверстия и технологических условий обработки.

Ступенчатый сверлильный инструмент представляет собой сочетание двух инструментов, где основным и вступающим первым в работу является сверло ø21,7, а затем развертка ø22^+0,052.

Сверло и развертка имеют одну стружечную канавку, что значительно упрощает изготовление инструмента. При обработке отверстия с помощью кондукторной втулки рабочую длину меньшего диаметра следует делать не более 3d:
l₁=3d=3·21,6=64,8мм
принимаем l₁=50мм
Принимаем угол при вершине 2φ=118°±2° с учетом свойств обрабатываемого материала (сталь 35 ГОСТ 1050-88).
Угол наклона винтовой канавки ω=30°±2°.
Диаметр сердцевины k=1,25d=1,25·21,6=2,7мм, принимаем k=2,5мм.
Ширина ленточки f_o=(0,32÷0,45) , принимаем f_o= .
Форма заточки ДП (двойная с подточкой перемычки).
Угол наклона поперечной кромки ψ=55°, задний угол α=11°.
Обратная конусность сверла на 100мм длины 0,02÷0,08мм.
Ширина пера В=0,58d=0,58·21,6=12,5мм
Радиальное биение по ленточкам на всей рабочей части сверла относительно оси хвостовика не более 0,12мм.
Термообработка режущей части сверла 63…65HRC.
Сердцевина сверла должна равномерно утолщаться по направлению к хвостовику на 1,4…1,8мм на каждые 100мм длины.

Остальные технические требования для сверла по ГОСТ 2034-80.
Рассчитываем размеры развертки, вступающей в работу после сверла.

Обрабатываемое отверстие ø22Н9^(+0,052).

Развертка предназначается для обработки точных отверстий с высокой чистотой поверхности, предварительно обработанных сверлом или зенкером. Так как развертка снимает небольшой слой металла, она только исправляет форму отверстия, но не исправляет направление оси отверстия.

Выбираем цилиндрическую развертку с прямыми канавками.
Диаметр развертки – важнейший конструктивный элемент. При назначении диаметра развертки учитывают разбивку отверстия, запас на износ допуски на изготовление развертки.
Определяем max и min диаметры развертки по ГОСТ 25347-82
D_max=D_{max отв}-0,15JT (48)

D_min=D_{max отв}-0,35JT, (49)

где JT – допуск отверстия, соответствующий заданному квалитету.

JT=0,052

D_max=22,052 – 0,15·0,052=22,0442мм

D_min=22,052 – 0,35·0,052=22,0338мм
Исполнительный размер развертки ø22,044_-0,019
Определяем число зубьев развертки
Z=1,5 +2 (50)
Z=1,5 +2=9, принимаем Z=8
Угол режущей части зависит от назначения развертки и обрабатываемого материала, φ=15°.
Передний угол γ=7°, так как развертка является чистовым инструментом и снимает небольшую стружку.
Задний угол α=10°±2°

Ширина ленточки по цилиндру – очень важный элемент развертки, ее делают на калибрующей части развертки
f=0,15±0,05, принимаем f=0,3мм
Обратный конус - для уменьшения трения о стенки обрабатываемого отверстия. Калиброванную часть развертки делают с обратным конусом по направлению к хвостовику. Величина обратной конусности развертки на 100 мм длины не более 0,03мм
Длина заборной части развертки
l₁= ctgφ+m, (51)

где D₂=D-2,6t=22-2,6·0,165=21,574мм

m=1÷3мм
l₁= мм, принимаем l₁=2,5 мм

Остальные технические требования по ГОСТ 1523-81

Неравномерная разбивка шагов зубьев развертки по ГОСТ 7722-77

Термообработка режущей части развертки 63…65 HRC_э.
Комбинированный инструмент Сверло-развертка представляет собой сварную конструкцию, состоящую из двух частей – режущая часть изготавливается из стали Р6М5 ГОСТ 19265-73, хвостовик из стали 9ХС ГОСТ 5950-71. Инструмент выполнен с коническим хвостовиком Морзе с лапкой по ГОСТ 25557-82.
Определим номер Конуса Морзе хвостовика.
Момент трения между хвостовиком и втулкой:
М_тр= (52)
Приравниваем момент трения к максимальному моменту, создающемуся при работе затупившимся сверлом, который увеличивается до 3х раз по сравнению с моментом М, принятым для нормальной работы сверла
3Мср=Мтр= (53)
Средний диаметр конуса хвостовика
d_ср= , или (54)
d_ср= , (55)
где μ=0,096 – коэффициент трения стали по стали

Θ=1°25’16” – половина угла конуса (конусность равна 0,05020, sinΘ=0,0251)

ΔΘ=5’ – отклонение угла конуса
Определяем осевую силу
P_x=10С_рD^qρ^yK_мр, где (56)
С_р=68, q=1, y=0,7
К_мр= , где u=0,75

К_мр= =0,78

P_x=10·0,0345·68·21,7·0,2^0,7·0,78=3730Н
Определяем крутящий момент
М=10С_нD^qρ^yK_p, где (57)
С_н=0,0345, q=2, y=0,8, K_p= К_мр=0,78
М=10·0,0345·21,7²·0,2^0,8·0,78=34,8Нм=3480кг мм

d_ср= =18,3мм
по ГОСТ 25557-82 принимаем Конус Морзе №3 с лапкой со следующими основными конструктивными размерами
D₁=24,1мм, l₃=94мм, l₄=99мм, D=23,825мм
Принимаем общую длину инструмента 295мм


Рисунок 33 - Сверло-развертка ø22

3.3 Описание и расчет мерительного инструмента или схемы (метода) измерений.

Для контроля диаметров отверстий ø и ø детали «Ступица» используем индикаторный нутромер модели НИ-160М ГОСТ 862-82 с диапазоном измерений 100-160 мм 1 класса точности и с ценой деления индикатора 0,01 мм.
Таблица 17 – Технические характеристики нутромера НИ-160М

Диапазон измерений, мм	Наибольшая глубина измерения, мм	Предел допускаемой основной погрешности, мм		Измерительное усилие, Н
		на любом участке 1 мм диапазона измерений	в пределах всего перемещения измерительного стержня
100-160	300	0,010	0,015	5-9

Нутромер, в соответствии с рисунком 14, состоит из корпуса 9 и тру­бы 6, на которой крепятся ручка 4 и зажим 2. Зажим служит для закрепления индикатора 1. К корпусу при­соединяется вставка 11, в которой с одной стороны пере­мещается подвижный измерительный стержень 8, а с дру­гой при помощи контргайки 12 закрепляется сменный не­подвижный измерительный стержень 13. Подвижный из­мерительный стержень через рычаг 15, сидящий на оси 14 и шток 5 перемещает измерительный стержень инди­катора. Измерительное усилие нутромера равно сумме измерительного усилия индикатора и усилия пружины 3. Мостик 10, предназначенный для совмещения линии из­мерения нутромера с плоскостью, проходящей через ось измеряемого отверстия, перемещается вдоль оси вставки под действием двух пружин 7.

Комплект сменных измерительных стержней поз­воляет производить установку нутромера на размер в пре­делах диапазона измерений.

Установка нутромера на заданный размер производится по калибр-кольцу.


Рисунок 14 – Нутромер индикаторный НИ-160М

Нутромер вводится в поверяемое отверстие, в соответствии с рисунком 15, и, слег­ка покачивая, определяется максимальное показа­ние индикатора. Разность между максимальным показа­нием и нулевым отсчетом определяет отклонение дейст­вительного размера от требуемого значения.


Рисунок 15 – Схема измерения ø и ø
При измерении диаметра отверстий индикаторными нутромерами возникают погрешности от прибора; температурных деформаций; вариаций показаний; совмещения линии измерения с диаметром в плоскости, перпендикулярной к оси отверстия, и в осевой плоскости; от установки нутромера на заданный размер; из-за шероховатости поверхности контролируемого отверстия. /19/

Температурные погрешности нутромеров определены с учетом рекомендаций и материалов при оптимальных температурных условиях измерения. Наиболее часто нарушают эти условия, когда нутромер держат не за теплоизолирующую ручку, а за корпус. При этом температурные погрешности будут значительно больше расчетных.

Погрешность от совмещения линии измерения с диаметром в плоскости, перпендикулярной к оси отверстия, равна погрешности центрирования из-за неточного расположения центрирующего мостика. Эта погрешность нормируется в ГОСТ 868 — 82.

Погрешность центрирования зависит от соосности измерительных стержней нутромера. Поэтому необходимо проверять соосность всех сменных измерительных стержней нутромера. Такая проверка может быть произведена при перестановке нутромера из блока концевых мер с боковиками в кольцо того же номинального размера, что и блок мер.

Погрешность от совмещения линии измерения с диаметром отверстия в осевой плоскости обусловлена наклоном линии измерения относительно диаметра на некоторый угол.

При установке нутромеров на размер по аттестованному кольцу измерения рекомендуется производить в пределах двух-трех делений по отсчетному устройству. В этом случае можно получить максимальную точность не только за счет собственно нутромера, но и за счет составляющих погрешностей: при измерении нутромером в пределах, больших, чем 0,03 мм, установка по кольцу не дает заметного уменьшения суммарной погрешности из-за относительно больших величин других составляющих погрешностей, в первую очередь погрешности прибора.

Погрешности измерения, при определенных параметрах нутромеров, обуславливаются шероховатостью поверхности измеряемого отверстия. Если при измерении нутромерами измерительные поверхности сменных стержней будут иметь радиусы сферы меньшие, чем у стандартных стержней, то это может привести к увеличению погрешности измерения, обусловленной шероховатостью поверхности, особенно при шероховатости ниже 7-го класса.

Эта погрешность может возрасти по сравнению с расчетной, также при уменьшении измерительного усилия нутромера по сравнению с нормируемым.

Погрешности, обусловленные шероховатостью поверхности, необходимо определить экспериментально и учесть их при расчете суммарной погрешности измерения.

У индикаторного нутромера необходимо различать погрешность собственно нутромера, которая нормируется по ГОСТ 868 — 82 и погрешность нутромера при измерении, определяемую расчетом. Второй вид погрешности возникает из-за отсутствия фиксированного положения начала отсчета, и приводит к различным погрешностям прибора, выявляемым при его проверке Основными составляющими погрешности измерения индикаторным нутромером являются нормируемые в ГОСТ 868 — 82.

Суммарная погрешность результата измерений состоит из не исключенной систематической погрешности (НСП) и случайной погрешности.

Находим доверительную границу НСП результата измерений, согласно РМГ 29 – 99:

, (58)
где Θ_i — граница i-й составляющей неисключенной систематической погрешности при N≤ 3;

N - число слагаемых, состоящих из пределов допускаемых основных и дополнительных погрешностей СИ, рабочих эталонов и т. д.
, (59)
при N≥4 – составляющих НСП.

Находим среднее арифметическое от наблюдений:
, (60)

где – результат i-го единичного измерения;

x_i– среднее арифметическое значение измеряемой величины;

n – число наблюдений.

Вычисляем среднеквадратическое отклонение:
, (61)
Если , то однократные измерения имеют право на осуществление и тогда суммарная погрешность намного меньше цены деления СИ и поля допуска, пренебрегают случайной погрешностью СКО и принимают Δ(P)=Θ_i(P). В этих случаях методика выполнения измерений по ГОСТ Р 8.563 – 96 может быть совмещена с инструкцией на эксплуатацию СИ и норму, заложенную в НТД – (КД, ТД и технологическую инструкцию).

Если , то величиной Θ_i(P) – НСП пренебрегают и окончательно принимают за погрешность результата измерения
, (62)
при доверительной вероятности (P),

где Z_(p/2) – коэффициент Лапласа по специальным таблицам от вероятности (P).
Если то доверительную границу погрешности результата измерений вычисляют по формуле:
, (63)

, (64)

, (65)
В квадратных скобках K(P) принимается по таблице 3 от формулы
, (66)
где K(P) – коэффициент, определяемый принятой P и числом m составляющих НСП;

m – число составляющих НСП;

Θ_j– найденные нестатистическими методами границы j-ой составляющей НСП (границы интервала, внутри которого находится эта составляющая, определяемые при отсутствии сведений о вероятности ее нахождения в этом интервале).

При , при P=0,90 K(P)=0,95, при P=0,95 K(P)=1.1 соответственно при любом числе слагаемых m. Далее значения сведены в таблицу 18.
Таблица 18 – Значения К(Р) от m при Р=0,99


Результат измерения имеет вид
, (67)
В целях удобства измерения в предлагаемом технологическом процессе изготовления детали «Ступица» предлагается доработка нутромера НИ-160М, которая описывается в графической части проекта и состоит в укорочении длины трубы поз.6 в соответствии с рисунком 14.