II вариант ответа

Валы относятся к числу наиболее ответственных деталей машин. Для обеспечения работоспособности они должны удовлетворять условиям прочности и жёсткости.

Расчёт валов на прочность состоит в оценке напряжений, возникающих в

сечениях вала от действия постоянных и переменных нагрузок. Эти нагрузки передаются от установленных на вал деталей - зубчатых колёс, звёздочек цепных передач, шкивов ремённых передач.

При расчете обычно известны: крутящий момент Т (или мощность N и частота вращения п), нагрузка и размеры основных деталей, расположенных на валу (на пример, зубчатых колес). Требуется определить размеры и материал вала.

Валы рассчитывают на прочность, жесткость и колебания. Основной расчетной нагрузкой являются моменты Т и М, вызывающие кручение и изгиб. Влияние сжимающих или растягивающих сил мало и, как правило, не учитывается.

Расчет осей является частным случаем расчета валов при Т == 0. Для выполнения расчета вала необходимо знать его конструкцию (места приложения нагрузки, расположение опор и т. п.). В то же время разработка конструкции вала невозможна без хотя бы приближенной оценки его диаметра.

На практике обычно используют следующий порядок расчета вала;

Предварительно оценивают диаметр вала из расчета только на кручение при пониженных допускаемых напряжениях

где N—кВТ; п— об/мин; А—см;

-для трансмиссионных и других аналогичных валов;

-для редукторных и других ана­логичных валов.

Предварительную оценку диаметра рассчитываемого вала можно также производить, ориентируясь на диаметр того вала, с которым он соединяется (валы передают одинаковый момент Т). Например, если вал соединяется с валом электродвигателя (или другой машины), то диаметр его входного конца можно принять равным диаметру выходного конца вала электродвигателя.

2. После оценки диаметра вала разрабатывают его конструкцию.

3. Выполняют проверочный расчет выбранной конструкции по методике, изложенной ниже, и, если необходимо, вносят исправления.

Расчёт валов и осей на прочность

Оси круглого сечения рассчитываются на изгиб по формуле:

Пустотелые оси рассчитываются по уравнению: где, к =d₀/d₁

Валы рассчитываются на сложное сопротивление, на изгиб и на кручение.

Приведённый момент:

Диаметр вала круглого сечения определяется по формуле

Пустотелые валы круглого сечения рассчитываются по уравнению:

При расчёте валов только на кручение диаметр вала определяется по формуле:

если вал рассчитывается по крутящему моменту Мк, передаваемому валом,

II том Анурьев глава 1

№ 75 Общие принципы расчетов геометрических параметров зубчатых передач

Геометрия проектируемой передачи определяется параметрами исходного контура инструмента и его смещениями при нарезании колес передачи. Поэтому при проектировании прежде всего следует задать исходный производящий контур инструмента и выбрать расчетные смещения.

Если цилиндрическое зубчатое колесо нарезается реечным инструментом, то станочное зацепление рассматривают в торцовой плоскости, перпендикулярной оси зубчатого колеса. Такое зацепление является зацеплением реечного исходного производящего контура с нарезаемым колесом.

Реечный исходный производящий контур, в соответствии с ГОСТ 13755-81, - это контур зубьев в нормальном или торцовом сечении производящей рейки плоскостью, перпендикулярной к ее делительной плоскости.

Параметры исходного производящего контура стандартизированы. На рис. 2 изображен исходный производящий контур для нарезания цилиндрических эвольвентных колес с модулем от 1 мм и более по ГОСТ 13755-81. Это прямобочный реечный контур с равномерно чередующимися симметричными зубьями и впадинами; переход от профиля зуба к линии впадин очерчен дугой окружности.

Стандартом установлены следующие параметры и коэффициенты исходного контура: угол главного профиля a = 20°; коэффициент высоты головки зуба h_a* = 1,0; коэффициент высоты ножки h_f*=1,25; коэффициент граничной высоты (т.е. высота прямолинейного участка профиля) h_l*=2h_a*; коэффициент радиуса кривизны переходной кривой r_f* = 0,38; коэффициент радиального зазора с* = 0,25. Абсолютные значения размеров зуба исходного контура получают умножением перечисленных коэффициентов на модуль.

Исходный контур для мелкомодульных (0,1< т < 1,0) колес регламентирован ГОСТ 9587—81. Параметры исходного контура: h_a* = 1,0 ... 1,1; c*= 0,25 ... 0,40. Переходная кривая может быть выполнена одной дугой радиусом 0,44m (или двумя дугами радиусом 0,38m) и сопрягающей прямой.

Для нарезания косозубых колес применяют тот же стандартный инструмент, что и для прямозубых, но его устанавливают наклонно к плоскости заготовки. Реечный исходный производящий контур в этом случае имеет параметры, зависящие от угла наклона линий зубьев. Эти параметры определяют следующим образом:

угол профиля (1.3)

шаг p_t = p /cosb ; (1.4)

модуль зубьев m_t = m / cosb (1.5)

коэффициент высоты головки зуба h^*_ta = h^*_a × cosb (1.6)

коэффициент радиального зазора c^*_t = c^* × cosb (1.7)

Следовательно, зная параметры контура для нарезания пря мозубого колеса: a, m, h^*_a, c* и угол наклона линии зубьев b, можно подсчитать все параметры реечного исходного производящего контура для нарезания косозубых колес: a_t, m_t, h^*_at, c_t^*.

Принципиальная схема станочного зацепления при нарезании косозубого колеса имеет такой же вид, как и при нарезании прямозубого.

Делительная прямая реечного исходного производящего контура в станочном зацеплении может располагаться по отношению к делительной окружности нарезаемого колеса различным образом. При нарезании колеса без смещения делительная прямая контура касается делительной окружности колеса, при нарезании колеса с положительным смещением, она отодвинута от делительной окружности на величину положительного смещения, а при нарезании колеса с отрицательным - придвинута к центру колеса на величину этого смещения. На рис. 2 изображено станочное зацепление при нарезании положительного прямозубого колеса.

В процессе зацепления по делительной окружности колеса перекатывается без скольжения та прямая инструмента, которая параллельна делительной прямой и касается делительной окружности. Эту прямую называют станочно начальной. Шириной впадины инструмента на станочно-начальной прямой определяется толщина зуба колеса по делительной окружности. У колеса без смещения толщина зуба по делительной окружности равна половине шага (s = p т/2), у положительного колеса она больше половины шага (s > p т/2), у отрицательного колеса - меньше (s < p т/2).

№ 70 Особенности процессов резания при абразивной обработке. Абразивный инструмент и его характеристики.

Алмазное точение – необходима высокая виброустойчивость системы. Применяется для цветных металлов и сплавов, реже для черных металлов (цветные металлы из-за своих физико-механических свойств практически не поддаются другим методам отделочных работ).

Точность – 6-7 квалитеты

Шероховатость – 0.63-0.32 мкм

t = 0.05 – 0.3 мм

малые подачи S=0.01- 0.15 мм/об

10-1000 м/мин

Инструмент – алмазный, либо твердосплавный Т30К2, ТТ30К2, ВК2, керамический из сверхтвердосплавных материалов (гексанит –Р, эльбор –Р).

Шлифование.

Шлифование шеек валов обычно выполняют в две операции – предварительное и чистовое. Станки – круглошлифовальные.

Рисунок 7. Шлифование валов методами продольной или поперечной подачи (врезанием) с установкой заготовки в центрах.

Гладкие, а иногда и ступенчатые валы шлифуют на бесцентрово-шлифовальных станках. Рисунок 8. Бесцентровое шлифование.

Одновременное шлифование шейки и торца вала производится на торцешлифовальных станках типа 3Т161 с наклоном круга, либо на обычном круглошлифовальном станке, применяя круг с поднутрением на торце.

Для повышения производительности труда на шлифовальных операциях предусматривают контроль размеров в процессе обработки без остановки станка для измерений; многие конструкции приспособлений для контроля на ходу предусматривают автоматическое отключение подачи при достижении заданного размера (активный контроль).

Точность шлифуемых шеек вала зависит от состояния центровых гнезд, поэтому перед чистовым шлифованием часто исправляют центровые гнезда с помощью конусного абразивного круга или притира.

Для выхода шлифовального круга предусматривают канавки на шейках вала. Участки вала, имеющие один размер, но разные посадки, также разграничивают канавками. Если это невозможно, задают широкий допуск на длину шейки.

Наружное хонингование (шлифование брусками).

Этот вид обработки применяют преимущественно для отделки отверстий однако в практике он встречается и при отделке наружных поверхностей тел вращения – шеек коленчатых валов.

Точность – 6-8 квалитеты

Ra = 0.32-0.63 мкм

Припуск на сторону мкм.

Хонингование снижает отклонения формы, повышает размерную точность, уменьшает шероховатость, сохраняет микротвердость и структуру поверхностного слоя, увеличивает несущую поверхность и остаточные сжимающие напряжения.

Притирка (доводка)

Ra = 0.08-0.25 мкм

Точность – 6-8 квалитеты

Притиры изготовлены из мягких материалов: чугуна, цветных металлов и сплавов, пластмасс, стекла и др.

Притирочные материалы: корунд, электрокорунд белый и нормальный, карбид кремния, окись хрома, порошки алмаза и карбида бора.

Притирку производят:

- свободным абразивом, внедряющимся в процессе обработки в поверхность притира в результате трения с некоторым давлением обрабатываемой поверхности и притира;

- свободным абразивом, внедряющимся при применении относительно мягкого абразивного материала (венской извести, окиси хрома и др.);

- химическими пастами в среде керосина.

Суперфиниширование.

Ra = 0.08…0.1 мкм

Точность – 6-8 квалитеты

Точность поверхности не изменяет, только снижает шероховатьсть.

Осуществляют абразивным бруском (реже чашечные и плоские круги), совершающим колебательные возвратно-поступательные движения с большой частотой (200-1000 колеб/мин) и малой амплитудой (ход брусков 2-6 мм) по поверхности вращающейся заготовки м/с. В результате колебательного движения абразивного бруска по обрабатываемой поверхности гребешки неровностей срезаются.

Рисунок 10. Абразивная головка с двумя брусками совершает возвратно-поступательное движение по шейке вала. Припуск на сторону должен превышать на 10-20% высоту .

Карбид кремния – для чугуна и незакаленных сталей, цветных металлов.

Электрокорунд – для закаленной стали.

При суперфинишировании работоспособность брусков быстро снижается при засаливании пор.

Выглаживание.

- инструмент – оправка с шариками, роликами, алмазными сферическими наконечниками ( ).

- увеличивает прочность, износоустойчивость.

Полирование.

Полирование – придание поверхности высокого класса шероховатости и зеркального блеска – в декоративных целях.

Существует:

а) механическое;

б) химическое;

в) электрохимическое.

№ 53. Зубообрабатывающие и резьбообрабатывающие станки, их назначение и технологические возможности. Схемы обработки.

Станки, предназначенные для изготовления зубчатых колес, реек, звездочек, шевронных колес называют зубообрабатывающими. По принятой классификации эти станки относятся к 5 группе (первая цифра в обозначении модели) — зубо- и резьбообрабатывающие станки. Вторая цифра указывает тип станка: 1 — зубодолбежные станки для цилиндрических колес; 2 — зуборезные станки для конических колес; 3 — зубофрезерные станки для цилиндрических колес, 4 — зубофрезерные станки для нарезания червячных колес; 5 — станки для обработки торцов зубьев колес; 6 — резьбофрезерные станки; 7 — зубоотделочные и обкатные станки; 8 — зубо- и резьбошлифовальные станки, 9 — разные зубо- и резьбообрабатвающие станки.

Специальные станки обозначают, как правило, условными заводскими номерами. Этот шифр станка не дает конкретных сведений о нем, следовательно, необходима дополнительная информация. Она обычно изложена в паспорте станка.

По конструктивному исполнению и видам выполняемых работ различают: зубофрезерные, зубодолбежные, зуборезные, зубошевинговальные, зубохонинговальные, зубопритирочные и зубошлифовальные станки.

Наиболее универсальными и широко внедренными в производство зубчатых колес способами зубообработки на протяжении многих лет являются зубофрезерование и обкаточное зубодолбление. Зубофрезерование представляет собой непрерывный процесс, что обуславливает его повышенную производительность.

В зависимости о метода образование профиля зуба нарезание цилиндрических зубчатых колес осуществляют либо методом копирования, либо методом обкатки.

Метод копирования. При нарезании методом копирования каждая впадина между зубьями на заготовке обрабатывается инструментом, имеющим форму, полностью соответствующую профилю впадины колеса. Инструментом в этом случае обычно являются фасонные дисковые и пальцевые фрезы. Обработку производят на фрезерных станках с применением делительных головок.

Рис. 2. Схема нарезания зубчатых колес методом обката:

а — долбяком; б — гребенкой (1 — цилиндрическое колесо; 2 — рейка); в — червячной фрезой (1 -червячная фреза; 2 — заготовка); г — профилирования зубчатого венца зубом червячной фрезы

В настоящее время зубчатые колеса нарезают в основном методом обкатки. Метод обкатки обеспечивает высокую производительность, большую точность нарезаемых колес, а также возможность нарезания колес с различным числом зубьев одного модуля одним и тем же инструментом. При образовании профилей зубьев методом обкатки режущие кромки инструмента, перемещаясь, занимают относительно профилей зубьев колес ряд последовательных положений, взаимно обкатываясь; при этом инструмент и заготовка воспроизводят движение, соответствующее их зацеплению. Из инструментов, используемых для нарезания цилиндрических зубчатых колес методом обкатки, наибольшее распространение получили и червячные фрезы.

Зубообрабатывающие станки можно классифицировать по следующим признакам;

- по назначению – станки для обработки цилиндрических колес с прямыми и винтовыми зубьями; станки для нарезания конических колес с прямыми и криволинейными зубьями; станки для нарезания червячных и шевронных колес, зубчатых реек; специальные зубообрабатывающие станки (зубозакругляющие, притирочные, обкаточные и др.);

- по виду обработки и инструмента – зубодолбежные, зубофрезерные, зубострогальные, зубопротяжные, зубошевинговальные, зубошлифовальные и др.;

- по точности обработки – станки для предварительного нарезания зубьев, для чистовой обработки и для доводки рабочих поверхностей зубьев.

Наряду с указанными методами для производства цилиндрических колес применяют также следующие высокопроизводительные методы обработки:

а) одновременное долбление всех впадин зубьев заготовки специальными многорезцовыми головками; в таких головках число резцов равно числу впадин на обрабатываемом колесе, а форма режущих кромок является точной копией профилей впадин зубьев;

б) протягивание зубьев колес;

в) образование зубьев без снятия стружки волочением или накаткой;

г) холодную или горячую прокатку зубьев;

д) прессование зубчатых колес (из синтетических материалов). Разновидности зубообрабатывающих станков.

Примером высокопроизводительного зубофрезерного станка может служить универсальный вертикальный полуавтомат мод. 53А50ЕФ2 (рис. 1). Станок предназначен для нарезания червячных цилиндрических зубчатых колес различных модификаций. Он имеет трехкоординатную систему ЧПУ.

Назначение станков резьбообрабатывающей группы.

Основными методами изготовления резьб являются:

нарезание резьбы на токарных станках резьбовыми резцами и гребёнками;

нарезание резьбы метчиками, круглыми плашками и резьбонарезными головками;

фрезерование резьбы;

шлифование резьбы однониточными и многониточными шлифовальными кругами;

холодное накатывание резьбы плоскими плашками и круглыми роликами;

горячее накатывание резьбы круглыми роликами.

Правильный выбор способа получения резьбы в каждом отдельном случае зависит от размеров резьбы, её точности и параметров шероховатости поверхности, формы и размеров обрабатываемой заготовки, на которой нарезают резьбу, материала заготовки, вида производства и других условий.

Основными представителями резьбообрабатывающей группы станков являются: резьбошлифовальные станки, болтонарезные станки, резьбонакатные станки и гайконарезные станки.

Резьбошлифовальные станки предназначены для чистовой обработки резьб повышенной точности, предварительно нарезанных на других станках. На этих станках шлифуют резьбы на метчиках, резьбовых калибрах, точных винтах, резьбовых фрезах, червяках и т.п.

Болтонарезные станки предназначены для нарезания резьб на болтах и других деталях.

Резьбонакатные станки делят на станки с плоскими и круглыми плашками. Станки с плоскими плашками производительны и дают возможность получать точную резьбу. В станках с круглыми плашками заготовку размещают на упоре между неподвижной и подвижной круглыми плашками (роликами). Плашка быстро подводится к заготовке и прижимает ее к ролику; происходит накатывание резьбы, которое заканчивается после нескольких оборотов заготовки.

Гайконарезные станки. Нарезание резьбы в гайках при крупносерийном и массовом производстве осуществляют на гайконарезных полуавтоматах и автоматах машинными метчиками с прямыми или изогнутыми хвостиками.

№ 38 Способы обеспечения точности при сборке изделий.

Тoчнoсть сбoрки — свoйствo технoлoгическoгo прoцессa сбoрки изделия oбеспечивaть сooтветствие действительных знaчений пaрaметрoв изделия знaчениям, зaдaнным в техническoй дoкументaции. Тoчнoсть сбoрки зaвисит oт тoчнoсти рaзмерoв и фoрмы, шерoхoвaтoсти сoпрягaемых пoверхнoстей детaлей, их взaимнoгo пoлoжения при сбoрке, техническoгo сoстoяния средств технoлoгическoгo oснaщения, дефoрмaции системы «oбoрудoвaние — приспoсoбление — инструмент — изделие» в мoмент выпoлнения сбoрки и т. п. Тoчнoсть сбoрки aнaлитически мoжет быть oпределенa с пoмoщью сбoрoчных рaзмерных цепей.

Рaзмернaя цепь предстaвляет сoбoй зaмкнутый кoнтур взaимoсвязaнных рaзмерoв, oбуслoвливaющих их численные знaчения и дoпуски. Рaзмернaя цепь сoстoит из сoстaвляющих, исхoднoгo (зaмыкaющегo) и других видoв звеньев.

Сoстaвляющее звенo — звенo рaзмернoй цепи, изменение кoтoрoгo вызывaет изменение исхoднoгo (зaмыкaющегo) звенa. Сoстaвляющие звенья oбoзнaчaются прoписными буквaми русскoгo aлфaвитa с цифрoвыми индексaми.

Исхoднoе (зaмыкaющее) звенo — звенo, пoлучaемoе в цепи пoследним в результaте решения пoстaвленнoй зaдaчи при изгoтoвлении или ремoнте. Онo oбoзнaчaется тoй же буквoй aлфaвитa с индексoм Е.

Кoмпенсирующее звенo — звенo, изменением рaзмерa кoтoрoгo дoстигaется требуемaя тoчнoсть зaмыкaющегo звенa. Кoмпенсирующее звенo oбoзнaчaется тoй же буквoй aлфaвитa с сooтветствующим цифрoвым индексoм и буквoй к.

Пo хaрaктеру вoздействия нa зaмыкaющее звенo сoстaвляющие звенья мoгут быть увеличивaющими или уменьшaющими, т. е. при их увеличении зaмыкaющее звенo увеличивaется или уменьшaется. Увеличивaющие звенья мoгут oбoзнaчaться стрелкaми, нaпрaвленными впрaвo — А , уменьшaющие — стрелкaми влевo — А .

В зависимости от типа производства применяют 5 методов сборки:

1. Метод полной взаимозаменяемости

2. с сортировкой деталей по группам

3. с подбором деталей

4. с применением компенсаторов

5. с индивидуальной пригонкой деталей по месту

1. Метод полной взаимозаменяемости

Метoд пoлнoй взaимoзaменяемoсти — метoд, при кoтoрoм требуемaя тoчнoсть сбoрки дoстигaется путем сoединения детaлей без их выбoрa, пoдбoрa или изменения рaзмерoв. Применение метoдa пoлнoй взaимoзaменяемoсти целесooбрaзнo при сбoрке сoединений, сoстoящих из небoльшoгo кoличествa детaлей, тaк кaк увеличение числa детaлей требует oбрaбoтки сoпряженных пoверхнoстей с меньшими дoпускaми, чтo не всегдa технически дoстижимo и экoнoмически целесooбрaзнo.Решение:

а) определение номинального размера замыкающего звена

m – общее число звеньев

 – передаточное отношение (оно равно 1 для плоских размерных цепей)

n – число увеличивающих звеньев

б) допуск на замыкающее звено

учитывая, что =1 можно записать

в) предельное отклонение размера замыкающего звена

+ этого метода: высокая производительность; низкая трудоемкость;

2. Метод селективной сборки заключ. в том, что д-ли размеры которых входят в размерную цепь сортируются по размерам на несколько групп в пределах полей допусков. Этот метод дает возможность при не высокой точности д-ей достигнуть повышен. точность замыкающего звена. Нужный допуск замык. звена достигается путем сборки д-ей входящих в 1 группу сортировки. Этот метод применяется для коротких размерных цепей. В сер. и массовом производствах для изделий которые не подвергаются разборке и сборке в процессе эксплуатации. Допуск зазора каждой группы определяется таким образом ТΔ=(Т_ОТВ+ Т_ВАЛА)/N; N – число групп деталей.

3. Метод не полной взаимозаменяемости

Заключается в том, что допуски на размеры деталей составляющие размерную цепь расширяют идя на риск получения некоторого % брака. Этот метод дает значительный экономический эффект для механической обработки. Поле допуска замыкающего звена: ; t_Δ – коэф. риска выхода размера зам. звена за его предельно допустимое значение; λ_i – коэф. относительного рассеивания i^ого составляющего звена; ТА – поле допуска i^ого составляющего звена.

Степень риска в % отношении в зависимости от t_Δ:

tΔ	1	2,57	1,96
% риска	32	1	5

4. с применением компенсаторов

Требуемая точность замыкающего звена достигается путем изменения величины заранее выбранного компенсирующего звена без снятия с него слоя металла. Точность замыкающего звена осуществляется: 1) изменением положения одной из деталей путем ее перемещения или поворота (деталь наз. подвижным компенсатором); 2) введением в размерную цепь специальной деталь требуемого размера.

5. с индивидуальной пригонкой деталей по месту

Требуемая точность замыкающего звена достигается в результате изменения размера одного из заранее намеченных составляющих звеньев путем снятия с него необходимого слоя металла.

№ 48 Способы регулирования подач в кинематических цепях

При ступенчатом регулировании подачи назначаются по 3 принципам: 1) принцип геометрической прогрессии дает конкретные дискретные значения частот. Правило наивыгоднейшего ряда частот вращения (1876 Гадолин) особенность много i=1 (много ступеней) для большой редукции т.е. большого понижения скорости

R- диапазон регулирования, стандартные значения  =1,06, 1,12, 1,26, 1,41, 1,58, 1,78, 2 – геометрическая прогрессия 1,06 = = ; 1,26 = =

с оставляется кинематическая схема после выбора диапазона регулирования. После чего устанавливаются фактические частоты вращения и они сравниваются с нормализованными

( n_расч i – n i) / n i - (-1)10%.

С троится структурная сетка.

Z = П (р_i) = p0p1p2=122=4,

Z – число скоростей

_s= …

2 – для станков с возвратно-поступательным движением подачи когда подача регулируется с помощью храпового механизма, который обеспечивает арифметический ряд подач S_i = S_i-1 + C,

S_max = S_min + (Zs-1)C где С – разность арифметического ряда (прогрессии) С = (Smax – Smin)/ (Zs - 1) – удобно для обратного хода возвратно-поступ дв-ия.

3 – так как в токарно-винторезных станках необходимо резьбонарезание, то подачи выбираются по смешанному арифмитическо-геометрическому ряду соответств. шагам нарезаемых резьб и задаются на оборот шпинделя. I_ЗУШ – геометр ряд, арифметический ряд – конус нортана (в прямую сторону – для метрических и модульных, в обратную (ведомый) – для дюймовых и питчевых), двухваловая коробка.

Выбирают структурные формулы, строят структурную схему, строят график частот вращения, рассчитывают числа зубьев зубчатых колес привода, строят кинематическую схему привода.

II БЕССТУПЕНЧАТОЕ Приводыс э/д постоянного тока: 1) применяют э/д регулируемые изменением магнитного потока (Д≤4), для увеличения диапазона регулирования применяют систему Г – Д (Д≤15) хорошая работа в трудных условиях, 2) э/д постоянного тока с магнитными усилителями (Д=10..100) N≤15 кВт невысокое быстродействие, 3) э/д с тиристорным регулированием (Д=200..2000) Эти двигатели сочетаются с механическим ус-вом и диапазон регулиров увеличивается (вариаторы, коробки и т.д.)

В приводах многооперционных станков используют малоинерционные двигатели с тахогенераторами и асинхронные двигатели с бесступенчатым регулированием.

№78. Основные вопросы проектирования передач винт-гайка.

Передачу винт – гайка применяют для преобразования вращательного движения в поступательное (редко наоборот). Кинематические передачи применяют в механизмах настройки и измерительных приборах, в Ме-режущих станках для перемещений суппорта и стола. Бывают с трением скольжения и качения.

Кинематический расчет  = 2/Ррn ; Рр – шаг резьбы, n – число заходов; nв = 60/Ррn

Силовой расчет: зависимость между вращающим моментом Т, приложенном к ведущему звену, и осевой силой Fa, приложенной к поступательно движущемуся звену Т = Fа d₂/2tg(+p), где d₂ – средний диаметр резьбы,  - угол подъема винтовой линии, р – приведенный угол трения.

Проектирование передачи В-Г с трением скольжения: 1) проработка технического задания; 2) выбор кинематической схемы; 3) выбор материала; 4) определяем средний  резьбы; 5) кинематический расчет , определение КПД; 6) расчет элементов на прочность;

Проектирование передачи В-Г с трением качения: 1) проработка технического задания; 2) выбор кинематической схемы; 3) выбор материала; 4) определяем  резьбы ванта гайки шариков; 5) кинематический расчет, определение КПД; 6) предварительная конструктивная проработка; 7) определение числа шариков в рабочей и нерабочей цепях; 8) определение удельной осевой нагрузки, относительного радиального зазора; 9) конструирование передачи.

Основная причина выхода из строя винтов и гаек передач – износ резьбы. Критерием износостойкости резьбы принимают давление между резьбами винта и гайки, которое не может превышать допускаемого [q], зависит от материалов винтовой пары и условий ее эксплуатации. Рассчитывают размеры резьбы (высоту профиля , шаг, ход, угол подъема). Проверяют винт на прочность, допускаемое напряжение, на сжатие для винта, эквивалентный приведенный момент инерции площади согласования винта, гибкость винта, критическую силу , допускаемую силу. Затем расчет гайки. Принимают допускаемые напряжения гайки на растяжение сжатие срез. Расчет габаритов гайки (высота,  наружный,  наружный фланца, толщина фланца).

№ 35 Проектирование технологических процессов обработки заготовок на станках-автоматах и автоматических линиях.

Станки-автоматы применяют для изготовления отдельных деталей заданного размера. Если же требуются детали другого размера, то станок необходимо переналадить. Поэтому в станках-автоматах стали применять программное управление (станки с числовым программным управлением — ЧПУ). Чтобы перейти с одного режима обработки на другой или изменить параметры обрабатываемой детали, надо лишь сменить программу— «память» станка. После ввода новой программы устройство управления в соответствии с программой вырабатывает управляющие сигналы. Они поступают на органы управления станком(компьютер) и приводят в действие его механизм. Операторы станков с ЧПУ не управляют механизмами станков (это делает программа), а контролируют работу станков, переналаживают их (сменяют программы), устанавливают заготовки и снимают обработанные детали.

Основные этапы обработки на автоматических линиях (АЛ):

1. Ознакомление с техническим заданием на проектирование АЛ или с паспортом, имеющейся линии.

2. Анализ существующего технологического процесса, применяемых режимов резания и конструкций режущего инструмента.

3. Определение содержания операции обработки, составление плана обработки в эскизах с указанием мест обработки, определение типа конструкций и расположения режущих инструментов по отношению к обрабатываемой поверхности заготовки. При составлении плана необходимо, с точки зрения технологичности, оценить заготовку и деталь с целью создания технологических баз, наилучшей установки в приспособлении (спутнике), лучшей обрабатываемости и т.д.

Начинают с анализа конструкции узлов и деталей. Основная задача анализа – оценка технологичности, поэтому деталь или заготовка должна иметь:

1) по возможности простую форму;

2) такие обрабатываемые поверхности, чтобы их можно было получить с применением простых инструкций и минимальным количеством переходов;

3) хорошие установочные базы, а также поверхности для транспортирования и зажима их в приспособлениях, позволяющих вести обработку со всех сторон;

4) легкий доступ для инструмента, направляющих втулок

5) минимальный припуск на обработку, стабильный.

При проектировании тех. процесса также следует учитывать, что деталь желательно обрабатывать с минимальным количеством сторон, что упрощает компоновку линии; межосевые расстояния между отверстиями, лежащими в одной плоскости, должны позволить их обработать инструментами одной шпиндельной головки.

Также нужно принимать во внимание идею типизации тех. процессов. На основе типовых тех. процессов можно спроектировать процессы обработки для конкретных производственных условий.

I том стр. 697…

№ 25 Построение операций механической обработки заготовок. Установление норм времени на операцию.

Технологический процесс механической обработки — это часть производственного процесса, непосредственно связанная с изменением формы, размеров или свойств обрабатываемой заготовки, выполняемая в определенной последовательности. Технологический процесс состоит из ряда операций.

Операцией называется законченная часть технологического процесса обработки одной или нескольких одновременно обрабатываемых заготовок, выполняемая на одном рабочем месте одним рабочим или бригадой. Операция начинается с момента установки заготовки на станок и включает всю последующую ее обработку и снятие ср станка. Операция является основным элементом при разработке, планировании и нормировании технологического процесса обработки заготовок. Операцию выполняют за одну или несколько установок заготовки.

Для проектирования отдельных операций необходимо знать маршрут обработки, схемы ее базирования и закрепления, назначение поверхности и с какой точностью ее можно обработать, какие поверхности и с какой точностью были обработаны на предыдущих операциях, припуск на обработку, такт выпуска, если операция производится на поточной линии. При проектировании операций уточняют ее содержание, устанавливают последовательность и возможность совмещения переходов во времени, окончательно выбирают оборудование, инструмент и приспособления (или дают задание на их конструирование), назначают режимы резания, определяют норму времени, устанавливают настроечные размеры, и составляют схемы наладки. Много вариантов при проектировании, затем их оценивают по производству и себестоимости. При проектировании стремятся к уменьшению штучного времени.

Технологическая операция может быть выполнена за один или за несколько переходов.

Переходом называется часть операции, которая характеризуется постоянством режущего инструмента, режима обработки и обрабатываемой поверхности. В свою очередь, переход может подразделяться на более мелкие элементы технологического процесса — проходы. В процессе прохода снимается слой материала без изменения настройки станка.

Разработка всех указанных элементов технологического процесса во многом зависит от характера заготовки и величин припусков на ее обработку.

При разработке технологического процесса очень важно правильно выбрать технологические (установочные и измерительные) базы.

Поверхности, выбранные в качестве установочных баз, должны позволять надежно закреплять заготовку.

Разработка технологического процесса начинается с анализа исходных данных — рабочего чертежа и размеров партии деталей (количества подлежащих обработке заготовок одного наименования). При этом учитывают наличие оборудования, приспособлений и т. д.

Исходя из рабочего чертежа и размеров партии, определяют род и размеры заготовки. Так, для единичного производства заготовки обычно нарезают из сортового или листового металла (в этом случае слесарь должен определить размеры заготовки с учетом припусков на обработку). При серийном и массовом производстве заготовки, как правило, получают с помощью литья, свободной ковки или штамповки.

Для выбранной заготовки намечают технологические базы: сначала — черновую, затем — базу для чистовой обработки.

На основе типовых технологических процессов определяют последовательность и содержание технологических операций по обработке конкретной детали. Когда последовательность обработки определена и операции намечены, для каждой из них подбирают необходимое оборудование, технологическую оснастку (рабочие и измерительные инструменты, приспособления) и вспомогательные материалы (средства для окраски заготовок при разметке, охлаждающе-смазочные материалы и т.д.).

В случае обработки деталей на станках рассчитывают и назначают режимы обработки. Затем технологический процесс нормируют, т. е. определяют норму времени на выполнение каждой технологической операции.

Установление норм времени на операцию:

Составляющие штучного времени рассчитывают, используя соответствующие нормативы. Основное технологическое время нормируют по переходам обработки. При последовательном выполнении переходов основное время на операцию суммируют по переходам. При параллельном выполнении переходов основное время на операцию принимают по наиболее длительному переходу обработки. Вспомогательное время нормируют с помощью нормативов, по элементам которых не перекрывается основным временем. Остальные составляющие штучного времени определяются в процентах основного и вспомогательного времени для данных конкретных условий обработки. Т_шт = Т_о + Т_в + Т_Т + Т_орг + Т_п.

Т_о – основное технологическое время, Т_о = (L i) / (S_об n)

L – расчетная длина перемещения инструмента;

i – число рабочих ходов в данном переходе;

(S_об n) – минутная подача инструмента.

Т_в – вспомогательное время (время управления станком, время на перемещение инструмента, время на установку и снятие детали, время на измерение);

Т_Т – время технического обслуживания (время на переналадку и регулировку станка, смену затупившегося инструмента, удаление стружки)

Т_орг – время организационного обслуживания;

Т_п – время перерывов в работе.

№ 8. Суммарная погрешность механической обработки и методы её расчёта