020 Шлифование места канавки для фиксирования гайки.

Оперативное время на шлифование, мин, определяют по формуле:

Т_опер=В·L·t₀+Т_b +Т_b , (7)

где В = 0,5 см и L = 3,0 –ширина и длина опиливаемой плоскости;

t₀ = 0,12 мин –основное время опиливания 1 см² плоскости (/5/ с. 55);

Т_b = 0,04 мин – вспомогательное время, связанное с инструментом(/5/с.55);

Т_b = 0,2 мин –вспомогательное время, связанное со всей деталью (/5/с.55).

Подставляя значения в формулу (7), получим:

Т_опер = 0,5·3·0,12 + 0,04 + 0,2 = 0,42.

Основное время Т_осн = t₀·В·L = 0,5·3·0, 12 = 8 мин.

Время на отдых, учитывая условия ручной работы, Т_отд = 0,5 мин.

Время обслуживания рабочего места Т₀._р._м =0,045·Т_опер=0,045·0,42=0,019 мин.

Подготовительно-заключительное время Т_п.з.= 0,2 ·Т_опер = 0,2·0,42 =0,084мин.

Штучное время проведения операции, мин, рассчитывается по формуле:

Т_шт= Т_осн + Т_всп + Т_о.р.м. + Т_отд + Т_п.з. (8)

Подставив значения в формулу (8), получим:

Т_шт = 0,18 + 0,24 + 0,019 + 0,5 + 0,084 = 1,023.

025 Контрольная операция.

В ходе данной операции проверяется соответствие диаметра резьбы в месте обработки с номинальным диаметром. Для измерения применяем микрометр МК-0-50 ГОСТ 6507-78. Штучное время проведения контрольной операции равняется Т_шт = 0,3 мин (/5/ с. 68).

030 Нарезание резьбы.

Операция выполняется вручную при помощи приспособления для нарезания резьбы. Используем плашку Типа 3 М24×1,5 ГОСТ 9740-71, изготовленную из стали 9ХС (/3/, с.215, 217).

Оперативное время составляет Т_опер = 1,5 мин (/5/ с.58).

Время на отдых составляет Т_отдых = 0,04· Т_опер =0,04·1,5 = 0,06 мин.

Время на обслуживание рабочего места Т_о.р.м.= 0,02· Т_опер = 0,02·1,5= 0,03мин.

Подготовительно-заключительное время Т_п.з.=0,03 ·Т_опер = 0,03·1,5=0,045мин.

Штучное время, мин, определяется по формуле:

Т_шт= Т_опер + Т_отдых + Т_п.з. + Т_о.р.м. . (9)

Подставляя значения в формулу (9), получим:

Т_щт = 1,5 + 0,06 + 0,03 + 0,045 = 1,635.

035 Контрольная операция.

В ходе данной операции проверяется состояние резьбы осмотром (не должно быть повреждено более двух ниток) и с помощью профиломера М24×1,5. Штучное время проведения операции составляет Т_шт = 0,5 мин (/5/с.68).

040 Протягивание новой шпоночной канавки.

Новая шпоночная канавка протягивается под углом 180° к изношенной и имеет следующие геометрические параметры: ширина 4 мм, глубина 3 мм.

Для реализации процесса используем протяжной станок 7Б56 с параметрами Р_mах = 200 кН, N = 30 кВт, η= 0,9, наибольшая длина хода салазок 1600 мм, скорость обратного хода 20 м/мин; а также протяжку шпоночную для пазов шириной 3-10 мм по ГОСТ 23360-78 (/3/ с.63).

1. Глубина резания составляет t= 3 мм.

2. Подачу на 1 зуб протяжки принимаем S_z = 0,1 мм (/3/ с, 173). Тогда число зубьев протяжки составит z = 3/0,1 = 30.

3. Определим скорость резаная, м/мин, по формуле:

(10)

где N – мощность двигателя станка, кВт, N = 30;

Р_z – сила резания, Н;

η– КПД станка, η = 0,9.

Силу резания, Н, определим по формуле:

Р_z=Р·∑В , (11)

где Р – сила резания на 1мм длины лезвия, зависящая от обрабатываемого материала, Р = 280 Н (/3/ с.300);

∑В –наибольшая суммарная длина лезвий всех одновременно режущих зубьев, мм, она определяется по формуле:

∑В= (12)

где В –длина обрабатываемого контура, мм, В = 84;

l –длина шпоночного паза, мм, 1 = 38;

t – шаг режущих зубьев, мм, t = 7 (/З/с.171);

z_c –число зубьев в секции протяжки для профильной или генераторной схем, z_c = 1(/3/ с.299).

Подставив в формулы (10)-(12) числовые значения, получим:

∑В= =456 мм;

Р_z=280·456=127680 Н;

=12,94 м/мин .

Принимаем скорость резания V = 10 м/мин, как наименьшую (/3/с.299).

Так как сила резания меньше максимальной силы станка, то протягивание возможно.

4. Основное время на операцию определим по формуле:

Т_осн= (13)

где 1_и – длина шпоночного паза, мм, 1 = 38,

1_доп– дополнительная длина протяжки, мм, 1_доп = 40 мм (/6/ с.270);

1_п –рабочая длина протяжки, мм, l =t·z= 7·30 = 210;

k– коэффициент, зависящий от скорости обратного хода станка,

k = V_п/V_обр = 10/20 = 0,5.

Тогда:

Т_осн= .

Вспомогательное время Т_всп = 1,3 ·Т_осн = 1,3·0,014 = 0,018 мин.

Время оперативное Т_опер = Т_осн + Т_всп = 0,014 +0,018 =0,032 мин.

Время на отдых Т_отдых= 0,04 ·Т_опер = 0,04·0,032 = 0,001 мин.

Время на обслуживание рабочего места Т_о.р.м =0,045·Т_опер=0,045·0,032=0,001

Подготовительно-заключительное время Т_п.з.=0,2·Т_опер= 0,2·0,032 =0,006 мин.

Штучное время на операцию, мин, рассчитывается по формуле:

Т_шт= Т_осн + Т_всп+ Т_отдых + Т_о.р.м.+ Т_п.з. (14)

Тогда:

Т_шт=0,014+ 0,018+0,001+0,001+ 0,006 =0,04.

045 Контрольная операция.

В ходе данной операции проверяется соответствие размеров полученной шпоночной канавки требованиям завода-изготовителя. Проводится замер ширины шпоночного паза и его высоты. Замеры производим с помощью нутромера индикаторного с ценой деления 0,01 мм. Штучное время этой операции составит Т_шт = 0,3 мин (/5/ с.68).

050 Фрезерование новой канавки для фиксирования гайки под углом 180° к изношенной.

Новая шпоночная канавка фрезеруется под углом 180° к изношенной и имеет следующие геометрические параметры: ширина 4 мм, глубина L=3 мм. Фрезерова-ние осуществляется на станке 6Р13 с мощностью двигателя 11 кВт (/З/с.51).

I Выбираем режущий инструмент.

Принимаем фрезу для пазов сегментных шпонок (по ГОСТ 6648-79) с прямым зубом и внутренними центрами D = 20,5 мм, В = 4 мм,l = 60 мм, z =8. Режущая часть из сплава Р6М5 (/З/с.180).

II Назначаем режим резания.

1. Глубина резания t = 3 мм.

2. Назначаем подачу на один зуб фрезы, для сталей из твердого сплава Р6М5 и мощности станка N = 11 кВт. Имеем S _z= 0,12–0,18 мм/зуб (/З/с.283). Принимаем S_z = 0,15 мм/зуб.

3. Назначаем период стойкости фрезы: Т = 80 мин (/3/ с.290).

4. Определим скорость резания фрезы, м/мин, она определяется по формуле:

V= (15)

Для дисковых фрез с режущей частью из сплава Р6М5 при обработке стали 35Х σ_B = 750 МПа: С_v= 68,5; q= 0,25; m = 0,2; x = 0,3; у = 0,2; u = 0,1; р =0,1 (/З/с.287).

Общий поправочный коэффициент, учитывающий отличие от шаблонных условий резания равен:

K_v=K_mv ·K_nv ·K_uv (16)

где K_mv - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, K_mv = К_г =1,

К_г = 1 - коэффициент для материала инструмента из твердого сплава (/З/с.262);

nv=1- показатель степени при обработке фрезами из твердого сплава

K_nv =1 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (/3/с.263);

K_uv = 1 - коэффициент, учитывающий инструментальный материал

(/3/с.263).

Подставляя значения в формулы (15) и (16), получим:

К_v= 1·1·1 = 1,

V=

5. Определим частоту вращения, об/мин, соответствующую найденной скорости:

n = (17)

Подставив значения в формулу (17), получим:

n = =699,2.

Выбираем, исходя из технических параметров станка n = 700 об/мин.

6. Определим фактическую скорость резания, м/мин, по формуле:

V_ф = , (18)

Подставив значения в формулу (18), получим:

V_ф = =45,06.

7. Подача равна S= S_z· z ·n_ф= 0,15·8·700 = 840 мм/мин.

Из технических параметров станка выбираем S_zф= 850 мм/мин.

8. Определим мощность, необходимую для фрезерования, кВт

N_рез= , (19) где Р - усилие резания, Н, которое определяется по формуле:

Р_z= , (20)

где С_р=261; q=1,1; x=0,9; y=0,8; u=1,1; w=0,1 (/3/c.291) ;

К_мр - поправочный коэффициент на силу резания при фрезеровании, который зависит только от влияния качества обрабатываемого материала на силовые зависимости:

K_мр= (21)

где n - показатель степени при определении окружной силы резания Р_z при фрезеровании (/3/ с. 264).

Подставляя значения в формулы (19) - (21), получим:

K_мр= =1,

Р_z= =1690,

N_рез=

9. Мощность на шпинделе станка N_шп ⁼ N_эл.д.·η =11^·0,9 = 9,9 кВт. так как мощность на шпинделе больше мощности, необходимой для шлифования, то оно возможно.

III Время, необходимое на операцию.

Основное время Т_осн , мин, определяется по формуле:

Т_осн= (22)

где l - длина обрабатываемой поверхности, мм, 1 = 30;

1₁ - длина врезания и перегиба, мм, определяется формулой:

l₁= (23)

Подставив значения в формулы (22) и (23), получим: l₁= мм,

Т_осн= =0,039.

Вспомогательное время Т_всп = 1,3 ·Т_осн = 1,3·0,039 = 0,051 мин.

Время оперативное Т_опер = Т_осв + Т_веп = 0,039 + 0,051 = 0,09 мин.

Время на отдых Т_отдых= 0,04 ·Т_опер = 0,04·0,09 = 0,004 мин.

Время на обслуживание рабочего места Т_о._р._м = 0,045· Т_опер=

0,045·0,09 =0,004 мин.

Подготовительно-заключительное время Т_пз = 0,2 ·Т_опер = 0,2·0,09 = 0,018мин.

Штучное время на операцию, мин, рассчитывается по формуле:

Т_шт=Т_осн + Т_всп + Т_отдых+ Т_о.р.м.+ Т_п.з. (24)

Тогда:

Т_шт = 0,039+ 0,051+0,004+ 0,004+ 0,018=0,116.

055 Контрольная операция.

В ходе данной операции проверяется соответствие размеров полученной шпоночной канавки требованиям завода-изготовителя. Проводится замер ширины шпоночного паза и его высоты. Замеры производим с помощью нутромера индикаторного с ценой деления 0,01мм. Штучное время этой операции составит Т_шт = 0,3 мин (/5/ с.68).

060 Нанесение покрытия гальваническим наращиванием.

Подготовка поверхности под подшипник к железнению включает в себя механическую обработку, изоляцию мест, не подлежащих железнению, обезжиривание и травление покрываемых поверхностей.

Переход1. Предварительное шлифование поверхности.

Выбираем круглошлифовальный станок ЗУ131М, шлифовальный круг 14А80СМ1К5 диаметром 400 мм, высотой 40 мм, с отверстием 200 мм (/2/с.199;/3/с.253).Припуск на шлифование оставляем 0,2 мм.

Назначаем режимы шлифования: скорость вращения шлифовального круга 30 м/мин, шлифуемой поверхности 15 м/мин, глубина резания 0,003 мм (/4/с.199).

При шлифовании применяем обильное охлаждение. Струя охлаждающей жидкости должна полностью покрывать рабочую поверхность шлифовального круга. В качестве охлаждающей жидкости используем 2-3% раствор кальцинированной соды.

Основное время шлифовальных работ, мм, рассчитываем по формуле:

Т_осн.= , (25)

где z - припуск на сторону, мм, 2 = 0,1;

n_и- частота вращения детали, об/мин;

S_t - глубина шлифования, мм, S_t = 0,003;

k - коэффициент, учитывающий износ круга и точность при шлифовании (/4/ с.453).

Частоту вращения изделия находим по формуле:

n_u= , (26)

где V_и - скорость вращения детали, V_и = 15 м/мин;

d - диаметр обрабатываемой детали, d = 44,950 мм.

Подставляем числовые значения в формулы (25) и (26):

n_и= об/мин.

Принимаем n = 120 об/мин.

Т_осн.= .

Эффективную мощность станка, кВт, определим по формуле:

N = С_N·V_и^г ·S_h^y ·d^q ·b^z, (27)

Где C_N=1,3; r=0,75; y=0,7; q=0; z=0 (/3/c.303);

b - ширина шлифуемого участка заготовки м, b = 0,038;

S_p - радиальная подача, мм/об, S_p = 0,003.

Подставляя значения в формулу (27), получим:

N = 1,3·15^0,75·0,003^0,7·44,950⁰·0,038⁰= 0,17.

Мощность на шпинделе станка ЗУ 1 3 1М находим по формуле:

N_шп=N_эл.д·η (28)

где N_эл.д - мощность электродвигателя, кВт, N_эл.д = 5,5;

η -КПД станка, η = 0,75.

Подставляя значения в формулу (28), получим:

N_шп=5,5·0,75 =4,125.

Так как мощность на шпинделе станка ЗУ131М больше требуемой мощнос-ти, то шлифование возможно.

Вспомогательное время для установки и закрепления детали, пуска и остано-вки станка, снятия детали принимаем Т_всп1 = 0,6 мин (/5/ с.54).

Вспомогательное время на подвод шлифовального круга, включение и выключение подачи, отвод шлифовального круга и измерение обработанной поверхности принимаем Т_всп2 ⁼ 0,3 мин (/5/ с.54).

Оперативное время, мин, рассчитываем по формуле:

Т_опер= Т_осн+Т_всп1+Т_всп2 , (29)

Т_опер= 0,33+ 0,6+ 0,3 = 1,23.

Время на отдых Т_отдых и время на обслуживание рабочего места Т_о.р.м., мин, находим по формулам:

Т_отдьх = 0,06· Т_опер , (30)

Т_о.р.м= 0,09· Т_опер . (31)

Т_отдьх = 0,06-1,23 = 0,074,

Т_о.р.м = 0,09-1,23 = 0,111.

Время на проведение подготовительно-заключительных работ принимаем Т_п.з.= 10мин(/5/с.54).

Штучное время, мин, определяется по формуле:

Т_шт=Т_опер+Т_отдых+Т_о.р.м.+Т_п.з.. (32)

Подставляя значения в формулу (32), получим: Т_шт= 1,23 + 0,074 + 0,111 + 10 = 11 ,415.

Переход 2. Изоляция участков детали, не подлежащих покрытию. Покрытие этих участков производится лаком с нитроэмалью в соотношении 1:2 (наносится в несколько слоев при прослойкой сушке на воздухе).

Переход 3. Обезжиривание.

Проводится промывкой поворотного кулака в керосине а затем протиркой поверхности под подшипник кашицей венской извести с добавкой до 1,5% едкого натра.

После обезжиривания детали промывают сначала в горячей, а затем в холодной воде.

Переход 4. Анодная обработка.

Проводится в ванне с 30% раствором серной кислоты в течение 2-3 минут при температуре 18-25°С и анодной плотности тока 10-15 А/дм² (/5/ с. 133,134).

После этого деталь промывают в холодной, а затем в горячей воде (50-60°С).

Переход 5. Нанесение гальванического покрытия.

Для железнения выбираем холодный электролит состава: сернистое железо 200 г/л, хлористое железо 150-200 г/л. Кислотность рН = 0,6-1,2, температура элекгролита 20-30°С, плотность тока 10-40 А/дм², выход по току 35-92%.

Железнение происходит в ваннах из стали с кислотостойкими покрытиями или из фиолита. Режимы электролиза: плотность тока 40 А/дм², температура электролита 20°С. Железнение проводится растворимыми анодами из малоуглеродистой стали 08 или 10, помещенными в чехлы из стеклоткани. Соотношение площадей анода и катода равно 2: 1 .

Основное время, мин, определяем по формуле:

Т_осн= _, (33)

где h– толщина покрытия, мм, h = 0,2;

γ–удельная масса осажденного металла, г/см³ γ = 7,8;

D_к– катодная плотность тока, А/дм², D_к = 40;

ε – электролитический эквивалент, г/А·ч, ε = 1,042;

η– КПД ванны, η = 0,9.

Подставляя значения в формулу (33), получим:

Т_осн=

Вспомогательное время принимаем Т_всп = 10 мин (/4/ с.455). Штучное время, мин, находим по формуле:

Т_шт= , (34)

где n_д – количество деталей при одной загрузке ванны, n_д = 1; n_в – количество ванн, n_в = 1;

k_в –коэффициент использования ванны k_в = 0,75. Подставляя значения в формулу (34), получим: Т_шт=