diploma evgenia

РУСЕНСКИ УНИВЕРСИТЕТ “АНГЕЛ КЪНЧЕВ”Катедра ‘Технология на машиностроенето и металорежещи

машини’

ДИПЛОМЕН ПРОЕКТ

Тема : Проектиране и изработване на макети за демонстрация на процесите за обработка чрез

стружкоотнемане

Разработил: Ръководител:

Русе 2002 г.

Проектиране и изработване на макети за демонстрация на процесите за обработка чрез стружкоотнемане

1

Съдържание : стр.

Увод..............................................................................................................3

1.Основни процеси и схеми за обработка чрез стружкоотнемане на елементарни повърхнини ................................61.1.Процес струговане.................................................................................61.1.1.Технологични характеристики на процеса струговане....................61.1.2.Анализ на технологични схеми на процеса струговане .................91.2.Процеси свредловане, зенкероване и райбероване..........................91.2.1.Технологични характеристики на процесите свредловане, зенкероване и райбероване ......................................91.2.2.Анализ на технологични схеми на процесите свредловане, зенкероване и райбероване.....................................121.3.Процес фрезоване...............................................................................121.3.1.Технологични характеристики на процеса фрезоване..................121.3.2.Анализ на технологични схеми на процеса фрезоване ................151.4.Процеси стъргане и дълбане .............................................................151.4.1.Технологични характеристики на процесите стъргане и дълбане..............................................................................................151.4.2.Анализ на технологични схеми на процесите стъргане и дълбане .............................................................................................202.Основни процеси и схеми за обработка чрез стружкоотне- мане на сложни повърхнини.............................................................202.1.Процес на резбообработване..............................................................202.1.1.Технологична характеристика на процеса резбообработване......202.1.2.Анализ на технологични схеми на процеса резбообработване....272.2.Процес на зъбообработване................................................................272.2.1.Технологична характеристика на процеса зъбообработване.........272.2.2.Анализ на технологични схеми на процеса зъбообработване.......323. Други методи за обработване на елементарни профилни повърхнини .................................................................................................323.1.Технологични характеристики при протегляне. ..................................32 3.2.Технологични характеристики при шлифоване..................................364.Проектиране на табла и макети за онагледяване на основните процеси за механична обработка чрез стружкоотнемане .................434.1.Уточняване на техническите параметри на таблата..........................434.2.Уточняване на съдържанието на таблата и макетите.........................435. Проектиране на макет имитиращ процеса “Зъбодълбане”. ................435.1 Технически изисквания. .......................................................................435.2 Устройство и действие на макета. ......................................................445.3 Кинематични и якостни изчисления. ...................................................465.4Инструкции за работа с макета. ...........................................................56ИЗПОЛЗВАНА ЛИТЕРАТУРА ..................................................................57


2

УВОД

При процесите на механична обработка ( обработване чрез рязане )

необходимата форма, размери и качество на детайла се получават чрез

снемане на определен слой метал от заготовката във вид на стружка с

използване на металорежещи инструменти и машини. Процесът на рязане

представлява сложен физичен процес на деформиране и разрушаване от

режещия инструмент на слоя метал, отделян от заготовката. Този силно

деформиран и срязан от заготовката слой метал се нарича стружка, откъдето

идва и името на всички тези процеси на механична обработка

(стружкоотнемане).

За да се осъществи отделянето на прибавката в процеса на механична

обработка, заготовката и инструметнът трябва да извършват относително

движение с определена скорост и посока. Това относително движение е

сложно и то се получава от сумирането на елементарни движения –

праволинейни и въртеливи. Заготовката и инструментът получават

елементарни движения от работните елементи на металорежещата машина.

В зависимост от броя и характера на елементарните движения се различават

осем групи кинематични схеми на рязане ( с едно праволинейно движение, с

две праволинейни движения,с едно въртеливо движение, с едно въртеливо и

едно праволинейно движение и т.н. ). В зависимост от вида и съчетанието на

елементарните движения, формата на обработената повърхнина или вида

на металорежещия инструмент процесите на обработка чрез

стружкоотнемане могат да се квалифицират най-общо по следния начин:

- струговане – обработване на вътрешни и външни ротационни и челни

повърхнини със стругарски нож;

- стъргане и дълбане – обработване на равнинни и профилни

повърхнини с линейни образуващи със стъргателни или дълбачни

ножове;

- свредловане, зенкероване и райбероване – обработване на вътрешни

ротационни повърхнини със свредла, зенкери или райбери;


3

- фрезоване – обработване на равнинни и профилни повърхнини с

линейни образуващи с фрези;

- протегляне – обработване на външни и вътрешни повърхнини с

различен профил и линейни образуващи;

- шлифоване – обработване на вътрешни и външни ротационни и

равнинни повърхнини с абразивни (шлифовъчни) инструменти;

- зъбонарязване, резбонарязване и обработване на други профилни

повърхнини.

Движенията при различните процеси , които са необходими за

осъществяване на процеса на рязане , се наричат работни. Тези движения

включват :

- главно движение – движение на инструмента или заготовката, в

резултат на което се извършва отделянето на стружката (рязането);

- подавателно движение – движение, което подържа процеса на

врязване на режещия ръб на инструмента в нови слоеве материал на

заготовката.

Всеки процес на механично обработване има едно главно движение и

едно или повече подавателни движения. Всички процеси на механична

обработка , независимо от броя и начина на съчетаване на елементарните

движения и вида на инструмента, имат еднаква същност. Отделянето на

стружката става в резултат от проникването в материала на заготовката на

режещата част на инструмента, която представлява различен по форма и

размери клин. Режещият клин, под действие на външна сила прониква в

материала , предизвиква в него еластични и пластични деформации и

отделя срязвания слой във вид на стружка.

Процесите на механична обработка заемат голям дял от всички процеси,

използвани за получаването на готови изделия. Това определя тяхното

голямо значение за процесите на металообработване и необходимостта от

изследване и изучаване. Поради това тези процеси са обект на изследване и

проучване в технически лаборатории на машиностроителните предприятия и

изследователски лаборатории на технически училища и технически

университети. Процесите на механична обработка заемат голям дял в

учебните програми и планове на техническите средни училища и технически

университети. Като част от учебните предмети по “Рязане на металите”,


4

“Технология на машиностроенето” и “Металорежещи машини и инструменти”

те са задължителна и необходима база от знания за младите специалисти и

инженери. За да бъде усвоен качествено учебния материал е необходимо да

се проведе качествен учебен процес. Това ще гарантира, че обучаващите се

студенти или ученици са се запознали изцяло и с детайли с подадената от

преподавателя информация и са вникнали в същността и проблемите на

преподадения материал. За да се изпълни всичко това са необходими

няколко фактора: обучаващия се (студент или ученик ) трябва да е

максимално концентриран, заинтересован и отговорен при усвояването на

подаваната му информация от преподавателя, преподавателя трябва да

притежава необходимия ценз (технически познания) и като педагог да

осигури и организира правилното протичане на обучението. Това включва

преподавателя да подаде материала на обучаващия се последователно с

необходимите разяснения и уточнения. За тази цел е необходимо по време

на учебния процес преподавателят да използва нагледни материали и

помощни средства за да се добие по-ясна представа в обучавания за

преподавания материал. Такива помощни средства са табла, макети,

диапозитиви , шрайпроектор и др.

Целта на настоящия дипломен проект е да се проектират и изработят

табла и макети за онагледяване на процесите за обработка чрез

стружкоотнемане (механична обработка).

За целта трябва да се изпълнят следните задачи:

- да се разгледат и анализират избраните процеси за механична

обработка;

- да се проектира табло за онагледяване на схемите за обработка чрез

стружкоотнемане;

- да се проектират макети за демонстриране на някои от методите за

обработване чрез стружкоотнемане;


5

1.Основни процеси и схеми за обработка чрез стружкоотнемане на елементарни повърхнини .

1.1.Процес струговане.

1.1.1.Технологични характеристики на процеса струговане.

Струговането е най-разпространен процес на механично обработване.

То се прилага за обработване на вътрешни и външни цилиндрични и конусни

повърхнини, вътрешни и външни челни повърхнини, прорязване на вътрешни

и външни челни повърхнини, прорязване на вътрешни и външни канали и

отрязване, обработване на профилни повърхнини, закръгления и фаски. В

зависимост от вида на обработваната повърхнина разновидностите на

процеса струговане са показани на фиг.1.1.

Фиг. 1.1 Класификация на видовете на процеса струговане.

При обстъргване цилиндрично и конусно се обработват външни

цилиндрични и конусни повърхнини. При обстъргване на челни равнинни


6

повърхнини вида на струговането се нарича подрязване (челно струговане)

външно или вътрешно според вида на обработената повърхнина. Чрез

прорязване външно, вътрешно или челно се изработват канали върху

външни, вътрешни и челни повърхнини на детайла. При обработване на

ротационни профилни повърхнини с образуваща, имаща формата на

режещия ръб на инструмента, струговането е профилно. Схемите на някои

видове струговане са показани на Табло 1 .

Технологичните възможности на струговането по отношение на точност и

грапавост на обработените повърхнини са следните. При обстъргване грубо

се постигат грапавост на обработената повърхнина Ra= 25 100 μm и

икономична точност 15 - 17 клас, при получисто - Ra= 6,3 12,5 μm и

точност 12 –14 клас, при чисто - Ra= 1,6 3,2 μm и точност 7 – 9 клас и при

фино - Ra= 0,4 0,8 μm и точност 6 клас. При разстъргване и подрязване се

постига приблизително същата грапавост на обработената повърхнина, но

точността е по-малка. Например при разстъргване чисто и фино

икономичната точност е съответно 8 - 9 и 7 клас, а при подрязване чисто и

фино – 11 - 13 и 8 - 11 клас.

При струговане заготовката извършва равномерно въртеливо движение,

което е главното движение, а стругарският нож – равномерно праволинейно

движение, което е подавателно. Всеки процес на механично обработване се

характеризира с режим на рязане, от който зависят производителността на

обработването. Режимът на рязане при струговане представлява съвкупност

от следните елементи: скорост на рязане, подаване и дълбочина на рязане.

Скоростта на рязане е резултатна скорост от скоростта на главното

движение v и скоростта на подавателното движение vs :

( 1.1 )

Тъй като vs << v, за скорост на рязане се приема скоростта на главното

движение, която е периферната скорост на заготовката:

, (1.2 )

където D е най-големият диаметър на повърхнината на рязане, mm,

n – честотата на въртене на заготовката, min-1.


7

Подавателната скорост, ако е изразена в mm/min, се нарича още минутно

подаване sm . При струговане подаването се задава в mm преместване на

инструмента за един оборот на заготовката и се означава с s, mm/об. Тогава

vs = sм =s.n , mm/min. ( 1.3 )

В зависимост от направлението на преместване на ножа подаването

може да бъде надлъжно – успоредно на оста на машината, напречно-

перпендикулярно към оста на машината, наклонено – под ъгъл спрямо оста

на машината и подаване по зададена крива.

С надлъжно подаване се обработват цилиндрични повърхнини при

обстъргване и разтъргване. Подрязване на челни повърхнини и профилно

струговане със специални профилни ножове се извършва с напречно

подаване. С наклонено подаване се обработват конусни повърхнини.

Подаването по зададена крива – ръчно или автоматично, се прилага за

обработване на профилни ротационни повърхнини с обикновени проходни

стругарски ножове.

Дълбочината на рязане при струговане t е разстоянието в mm, измерено в

направление, перпендикулярно на направлението на подавателното

движение. При обстъргване дълбочината на рязане е равна на

полуразликата между диаметъра на обработваната повърхнина D и

диаметъра на обработената повърхнина d, получена след един проход на

инструмента:

( 1.4 )

Дълбочината на рязане при различни видове на струговане е показана на

Табло 1.

Интензивността на снемане на материала от заготовката и

производителността на обработването зависят от елементите на режима на

рязане. Един от основните фактори, от които зависи производителността на

механичното обработване, е машинното време, през което снемането на

стружката става без непосредствено участие на оператора на

металорежещата машина.

За обработване на дадена повърхнина чрез струговане инструментът

трябва да измине път в направление на подавателното движение L, mm. В

зависимост от големината на прибавката снемането й може да стане на един


8

или повече прохода, т.е. едно или повече пъти изминаване на пътя L.

Машинното време за обработване на дадена повърхнина е:

Tм = (1.5)

където i е броят на проходите.

След заместване на vs от формула ( 3 ) се получава

tм = (1.6)

1.1.2.Анализ на технологични схеми на процеса струговане .

При избора на технологични схеми за процеса струговане за показване

на табло 1, трябва да се изхожда те да показват ясно и точно начина на

установяване на заготовката, движенията на заготовката и инструмента,

както и параметрите на режима на рязане. От разгледаните всички видове

схеми на струговане избирам на таблото да се покажат най-характерните

типове струговане - обстъргване, разстъргване, подрязване, прорязване.

1.2.Процеси свредловане, зенкероване и райбероване.

1.2.1.Технологични характеристики на процесите свредловане, зенкероване и райбероване .

В условията на единично и серийно производство отвори със

сравнително малки диаметри се обработват чрез свредловане, зенкероване

и райбероване.

Свредловането се прилага за изработване на цилиндрични отвори в

плътен материал, на конусни центрови отвори (центроване) и за

разширяване на отвори (разсвредловане). Свредловането може да се

извърши с различни конструкции свредла, като най-често се използуват

спирални свредла.

При свредловане се получават отвори 12 – 14 клас на точност и грапавост

на повърхнината им Ra=6,3 25 μm I44I.

Зенкероването е процес за разширяване на отвори, получени след

отливане, щамповане или свредловане, с цел да се подобри точността и да

се намали грапавостта им. Освен цилиндрични отвори чрез зенкероване се


9

обработват конусни и челни повърхнини. След чисто зенкероване се

получава точност 10 – 11 клас и грапавост Ra= 3,2 6,3 μm. Процесът се

осъществява чрез металорежещи инструменти, наречени зенкери, които

имат различни форми и размери според формата и размерите на

обработената повърхнина.

Райбероването е процес за окончателно обработване на цилиндрични и

конусни отвори с инструменти, наречени райбери. На райбероване се

подлагат отвори, които са предварително зенкеровани, а при отвори с малки

диаметри и след свредловане. При получисто райбероване се получават

отвори с 9 – 10 клас на точност и грапавост Ra=3,2 12 μm, при чисто – 7-8

клас на точност и Ra=1,6 3,2 μm, а при фино – 7 клас на точност и Ra = 0,4

0,8 μm .

Класификация на видовете на процеса на обработване на отвори със

свредла, зенкери и райбери е дадена на фиг.1.2.

Фиг.1.2 Класификация на видовете на процеса на обработване

на отвори със свредла, зенкери и райбери.

Кинематичната схема на рязане при свредловане, зенкероване и

райбероване е от IV група – едно въртеливо и едно праволинейно движение.


10

Обработване на отвори

Свредловане Зенкероване Райбероване

Свр

едл

ова

не

Раз

свре

дл

ова

не

Цен

тро

ване

Зе

нкер

ова

не

ци

ли

ндр

ичн

о

Зе

нкер

ова

не к

онус

но

Зе

нкер

ова

не ч

елно

Ра

йб

еров

ане

ци

ли

ндр

ичн

о

Ра

йб

еров

ане

кону

сно

Ако процесите се изпълняват на пробни машини, въртеливото около оста

(главно) и праволинейно (подавателно) движение успоредно на оста на

отвора, се извършват от инструмента, а заготовката, чийто отвор се

обработва, а неподвижно закрепена на масата на машината. При изпълнение

на процесите на стругови машини, въртеливото главно движение се

извършва от заготовката, а инструментът извършва праволинейно

подавателно движение. Поради много малките прибавки ( h ≤ 0,5 mm )

които се оставят за райбероване, натоварването на райберите е малко и

процесът може да бъде изпълняван и ръчно. Типични схеми на обработване

на отвори чрез свредловане, зенкероване и райбероване са показани на

Табло 1.

Скоростта на рязане при свредловане, зенкероване и райбероване се

пресмята по формулата:

(1.7)

където D е диаметърът на инструмента,

n – честотата на въртене на инструмента или заготовката, min-1.

Подаването s е преместването на инструмента за един оборот. Измерва се

както при струговане в mm/об. За разлика от стругарските и стъргателни

ножове свредлата, зенкерите и райберите имат по-сложна конструкция.

Винтовото свредло има два режещи ръба и може да се разглежда условно

като съставено от два разстъргващи ножа. Броят на режещите ръбове

(режещите зъби) на зенкерите z е по-голям – z ≥ 3, а на райберите z ≥ 5,

Следователно за едно завъртане на инструмента всеки зъб извършва

подаване sz, измервано в mm/зъб:

(1.8)

където z = 2 при свредловане.

Подавателната скорост (минутното подаване) при тези процеси е

SМ = s.n = sz.z.n, mm/min. (1.9)

Дълбочината на рязане при пробиване на отвори в плътен материал

се приема равна на радиуса на свредлото.

, (1.10)


11

При разсвредловане, зенкероване и райбероване дълбочината на рязане

се определя по формулата:

(1.11)

където D е диаметърът на инструмента, mm,

d – диаметър на обработваната повърхнина на отвора, mm.

Машинното време при свредловане, зенкероване и райбероване се

определя по формула както при струговане, но броят на проходите е i .

1.2.2.Анализ на технологични схеми на процесите свредловане,

зенкероване и райбероване.

При избора на технологични схеми за процесите свредловане,

зенкероване и райбероване за показване на табло 1, трябва да се изхожда те

да показват ясно и точно начина на установяване на заготовката, движенията

на заготовката и инструмента както и параметрите на режима на рязане. От

разгледаните всички видове избирам на таблото да се покажат най-

характерните типове: за процеса свредловане – цилиндрично свредловане,

разсвредловане и центрово свредловане, за процеса зенкероване – с

цилиндричен, конусен и челен зенкер и за процеса райбероване – с конусен,

цилиндричен и раздвижен райбер.

1.3.Процес фрезоване.

1.3.1.Технологични характеристики на процеса фрезоване.

Фрезоването е много често прилаган процес на механично обработване в

машиностроенето. То се използва за обработване на равнинни повърхнини,

перпендикулярни повърхнини ( стъпала ), сложни повърхнини с линейни

образуващи, за изработване на правоъгълни, Т-образни и трапецовидни

канали, за прорязване и отрязване. Посредством фрезоване се обработват

също така ротационни, винтови и еволвентни повърхнини. Последните два

случая се разглеждат съответно в процесите резбонарязване и

зъбонарязване.


12

Фрезоването се извършва с инструменти, наречени фрези, на

фрезови машини. Фрезата е ротационно тяло, на което по околната и по

челната повърхнина са разположени режещи зъби. В зависимост от

предназначението си фрезите се конструират и изработват с различни

форми: цилиндрични, челни, дискови, палцови, профилни и др.

Фиг.1.3 Класификация на основните видове на процеса фрезоване

В зависимост от вида на обработваните повърхнини основните видове

на процеса фрезоване могат да се класифицират по начин, даден на фиг.1.3.

Възможностите на чисто фрезоване са от 10 – 11 клас на точност и грапавост

Ra= 3,2 – 6,3 μm, а на финото – 8 – 9 клас на точност и грапавост Ra= 0,8 –

1,6 μm .

Фрезоването се осъществява при съчетаването на две движения.

Фрезата извършва въртеливо главно движение около оста си, а заготовката

– праволинейно движение. Следователно кинематичната схема на рязане

при фрезоване е от IV група.

Фрезоването на хоризонтални равнинни повърхнини се извършва с

цилиндрични и с челни фрези , а на вертикални – с палцови, с челни и с

дискови фрези. С челни фрези и с палцови фрези могат да се фрезоват две

перпендикулярни повърхнини, образуващи стъпало. Сложни повърхнини с


13

Фрезоване

Фр

езов

ане

на

плос

кост

Фр

езов

ане

на

стъ

пал

о

Фр

езов

ане

на

шпо

нков

ка

нал

Фр

езов

ане

про

фи

лно

Фр

езов

ане

ко

нтур

но

Фр

езов

ане

на

кан

ал

Фр

езов

ане

на

Т-о

бра

зен

ка

нал

Фр

езов

ане

на

трап

ец

ов.

кан

ал

Пр

оряз

ване

Отр

язва

не

Фр

езов

ане

рот

аци

онно

линейни образуващи се фрезоват с профилни фрези. За отрязване чрез

фрезоване се използват отрезни фрези. Изработването на шпонкови канали

може да стане с дискови или шпонкови палцови фрези. За изработване на

сложни повърхнини – вътрешни или външни, се прилага контурно фрезоване.

Инструментът е палцова модулна фреза, а треакторията на подавателното

движение е еквидистантна на контура на обработената повърхнина. Някои

схеми на фрезоване са показани на Табло 1.

Елементите на режима на рязане при фрезоване са същите, както при

процесите, извършвани от инструменти с повече от един режещ ръб

(свредловане, зенкероване, райбероване). Това са скоростта на рязане v,

подаванията на зъб sz , за оборот s и за една минута sМ и дълбочината на

рязане t. Но при фрезоване има и още един нов елемент на режима –

ширина на фрезоване В.

Скоростта на рязане е периферната скорост на въртеливото главно

движение на фрезата:

(1.12)

където D е диаметърът на фрезата, mm.

При профилните фрези скоростта на рязане се изчислява с най-големия

диаметър на фрезата.

Подаването на зъб sz е преместването на детайла в mm през времето на

завъртане на фрезата на един зъб. Измерва се в mm/зъб и характеризира

натоварването на зъба. Ако фрезата има z броя зъби, подаването за оборот

s и подавателната скорост (минутно подаване) sМ ще бъдат:

s = sz.z , mm/об ; sM = s.n = sz.z.n , mm/min. (1.13)

При фрезоване един от параметрите, характеризиращ контакта на

фрезата със заготовката, е дължината на дъгата на рязане. Дълбочината на

рязане t е равна на размера на снемания за един проход на фрезата слой

метал, съответстващ на дъгата на рязане, измерван в направление,

перпендикулярно на подавателното движение и оста на фрезата. На Табло 1

е показана дълбочината на рязане при различни видове на процеса

фрезоване.

Ширината на фрезоване В е равна на размера на снемания слой

метал, измерван в направление, успоредно на оста на фрезата. При


14

фрезоване с цилиндрични, дискови, палцови и профилни фрези,

осъществявано чрез режещите зъби по околната повърхнина, ширината на

фрезоване съответства на ширината на обработената повърхнина, а при

фрезоване с челни фрези – на разстояние между обработваната и

обработената повърхнина ( Табло 1 ).

Машинното време за фрезоване на дадена повърхност се пресмята

по формулата:

(1.14)

При фрезоване в работа участват няколко режещи зъба едновременно

и затова процесът при обработване на равнинни и профилни повърхнини е

много по-производителен, отколкото обработването на такива повърхнини

чрез стъргане.

1.3.2.Анализ на технологични схеми на процеса фрезоване.

При избора на технологични схеми за процеса фрезоване за показване

на табло 1, трябва да се изхожда те да показват ясно и точно начина на

установяване на заготовката, движенията на заготовката и инструмента,

както и параметрите на режима на рязане. При разгледаните всички видове

процеси фрезоване избирам на таблото да се покажат най-характерните

типове – цилиндрично фрезоване, челно фрезоване, фрезоване с отрезна

фреза и фрезоване на канал с палцева фреза.

1.4.Процеси стъргане и дълбане .

1.4.1.Технологични характеристики на процесите стъргане и

дълбане.

Стъргането се използва за обработването на равнинни повърхнини,

канали с различен профил, профилни повърхнини с праволинейни

образуващи, както и за отрязване. Чрез дълбане се изработват най-често

канали и профилни повърхнини с праволинейни образуващи и по-рядко

плоскости. Стъргането и дълбането се прилагат в условията на единично и

дребносерийно производство, тъй като са сравнително ниско-

производителни процеси. При едросерийното и масово производство те се

заменят от фрезоването и протеглянето, при които производителността е


15

много по-голяма. Стъргането се извършва на напречно-стъргателни или на

надлъжно-стъргателни машини, а дълбането – на дълбачни машини.

Кинематичната схема на рязане при стъргане и дълбане е от II група –

снемането на прибавката става при съчетаването на две праволинейни

движения.

При стъргането на напречно-стъргателни машини, предназначени за

обработване на загатовки със сравнително малка дължина (до 1000 mm),

стъргателният нож извършва възвратно-постъпателно праволинейно

движение, което е главното движение. Обработваната заготовка извършва

прекъснато праволинейно движение (подавателно), което е перпендикулярно

на направлението на главното движение. При дълбане движенията са

същите, но главното движение се извършва във вертикална равнина за

разлика от напречното стъргане, като това движение е в хоризонтална

равнина.

Чрез стъргане на надлъжно-стъргателни машини се обработват

заготовки с големи дължини. Възвратно-постъпателно праволинейно главно

движение се извършва от заготовката, а праволинейното подавателно

движение – от ножа. Разновидностите на процеса стъргане са дадени на

фиг.1.4.

При грубо стъргане се получава грапавост на обработената

повърхнина Ra= 12,5 25 μm и точност 12- 14 клас, при чисто - Ra= 3,2 – 6,3

μm и точност 10 – 11 клас, а при фино - Ra = 0,8 – 1,6 μm и 8 – 10 клас на

точност. Технологичните възможности на дълбането по отношение на

грапавост и точност са по-малки: грубо дълбане - Ra= 25 50 μm и точност

14 -15 клас, чисто дълбане - Ra=3,2 12,5 μm и 12 – 13 клас на точност.

Схеми на напречно стъргане и на дълбане на канал са дадени на Табло 1.


16

Стъргане

Стъргане напречно Стъргане надлъжно Дълбане

Стъ

рга

не н

а пл

оско

ст

Стъ

рга

не н

а ка

нал

Стъ

рга

не н

а пр

офи

лна

по

върх

нина

Стъ

рга

не н

а ф

аска

Отр

язва

не

Дъ

лба

не н

а к

анал

Дъ

лба

не н

а п

роф

ил

на

повъ

рхни

на

Дъ

лба

не н

а пл

оско

ст

Фиг.1.4 Класификация на видовете на процеса на стъргане.

Елементите на режима на рязане при стъргане и дълбане, както и при

струговане, са скоростта на рязане, подаването и дълбочината на рязане.

При надлъжно стъргане заготовката извършва работен ход, през който се

извършва рязането, и обратен, празен ход. За да се повиши

производителността чрез намаляване на времето на празния ход в

конструкцията на надлъжно-стъргателната машина е предвидено той да се

извършва с по-голяма скорост. За скорост на рязане се приема скоростта на

работния ход. Ако τ е времето за извършване на един двоен ход, v е

скоростта на работния ход, v0 – на празния обратен ход, а времената за

извършването им са съответно τр и τ0, то

(1.15)

където L1 e дължина на работния ход на главното движение, mm. При

честота на двойните ходове n,min-1.

(1.16)

От формули (1.15) и (1.16) за скоростта на рязане се получава


17

(1.17)

, където

Скоростта на рязане се пресмята по формула

(1.17) и при напречно стъргане, ако напречно-стъргателната машина е с

хидравлично задвижване. Но в този тип машини възвратно-постъпателното

праволинейно главно движени се получава и посредством кулисен

механизъм фиг.1.5.

Фиг.1.5 Схема на кулисен механизъм.

Скоростта на обратния празен ход на инструмента е по-голяма от тази на

работния ход, но тези скорости имат променливи стойности в зависимост от

изменението на дължината на хода. За скорост на рязане може да се приеме

максималната скорост, която се получава в точка В, когато кулисата заеме

средно положение. Съгласно фиг.1.5:

(1.18)


18

От подобието на ΔО1ОЕ и ΔО1В1А следва, че или и ако

се има предвид, че периферната скорост vD = 2πrn, за скоростта на рязане се

получава :

, откъдето

, където L1 и R са дължина на хода

и

дължина на кулисата, mm.

При дълбане в зависимост от начина на задвижване на дълбачната

машина – хидравлично или механично, скоростта на рязане се определя по

подобен начин както при надлъжно – или напречно – стъргателни машини.

Подавателното движение при стъргане и дълбане е прекъснато

периодично. То се извършва през времето на празния ход. Подаването s е

преместването на инструмента или на заготовката в направление на

подавателното движение за един двоен ход (s,mm/дв.х.).

Дълбочината на рязане при стъргане t е разстоянието в mm,

измерено между обработената и обработваната повърхнини в направление,

перпендикулярно на направлението на подавателното движение. При

дълбане на канал дълбочината на рязане е равна на ширината на режещия

ръб на ножа (ширината на канала).

Машинното време при стъргане и дълбане на дадена повърхнина се

пресмята по формулата:

, където (1.19)

L е дължина на изминатия път на ножа или заготовката за обработване

на повърхнината в направление на подавателното движение; i - брой на

проходите.

В сравнение със струговането процесите стъргане и дълбане имат

редица особености:

- стъргателните и дълбачните ножове работят с прекъсвания, докато при

струговане ножът работи при постоянни условия до завършване

обработването на дадена повърхнина;


19

- в началото на всеки работен ход инструментът се врязва с удар в

заготовката, което предизвиква периодични неблагоприятни

натоварвания както на инструмента, така и на машината;

- при реверсирането на главното движение се получават значителни

инерционни сили, които ограничават скоростите на рязане.

1.4.2.Анализ на технологични схеми на процесите стъргане и

дълбане.

При избора на технологични схеми за процесите стъргане и дълбане

за показване на табло 1, трябва да се изхожда те да показват ясно и точно

начина на установяване на заготовката, движенията на заготовката и

инструмента както и параметрите на режима на рязане. При разгледаните

всички видове процеси избирам на таблото да се покажат най-характерните

технологични схеми.

2.Oсновни процеси и схеми за обработка чрез

стружкоотнемане на сложни повърхнини.

2.1.Процес на резбообработване.

2.1.1.Технологична характеристика на процеса резбообработване.

Нарязването на външни и вътрешни резби се осъществява посредством

различни резбонарязващи инструменти: прътовидни, призматични и кръгли

профилни ножове; гребеновидни; призматични и кръгли ножове; метчици и

плашки; резбонарязващи глави; дискови и гребеновидни фрези и ножови

глави; резбови протяжки и прошивки. Резби могат да се получават и по

метода на абразивното обработване с профилирани шлифовъчни

инструменти, както по метода на пластично деформиране (накатаване) със

специални резбонакатни инструменти (фиг.2.1).


20

Резбонарязване

Рез

бон

аряз

ване

с н

ож

Рез

бон

аряз

ване

с п

ризм

ати

чен

(кр

ъгъ

л)

нож

Рез

бон

аряз

ване

с г

лав

и

Рез

бон

аряз

ване

с г

реб

ено

вид

ен

нож

Рез

бон

аряз

ване

с м

етчи

к

Рез

бон

аряз

ване

с п

лаш

ка

Рез

бон

аряз

ване

с д

иск

ова

фр

еза

Рез

бон

аряз

ване

с г

реб

ено

вид

на

фре

за

Ви

хров

о р

езб

онар

язва

не

Рез

боп

рот

егл

яне

(р

езб

опр

оши

ване

)

Фиг.2.1 Класификация на видовете резбонарязване.

Резбонарязващите ножове са предназначени за нарязване на

вътрешни и външни резби с различни профили на универсални стругове.

Прътовите (фиг.2.2), призматичните (фиг.2.3) и кръглите (фиг.2.4)

резбонарязващи ножове имат профил, еднакъв с профила на нарязваната

резба. Заготовката извършва въртеливо главно движение, а инструментът –

праволинейно подавателно. Двете движения се съгласуват, като за един

оборот на заготовката ножът се премества на разстояние, равно на стъпката

на резбата р. Пълният профил на резбата се образува чрез обработване на

няколко прохода.

Резбонарязващите гребеновидни ножове имат режеща част с дължина Lp

и калиброваща част. Оформената под ъгъл режеща част позволява да се

преразпредели работата между отделните зъби. В рязането участват всички

зъби на режещата част. Нарязването на резбата става с по-малък брой

проходи и е по-производително, отколкото при нарязване с инструментите с

един зъб. При резбонарязването с ножове се постига грапавост на резбовите

повърхнини Ra= 3,2 6,3 μm и точност 6 – 8 клас.


21

Фиг.2.2 Резбонарязване с прътов нож.

Фиг.2.3 Резбонарязване с призматичен и кръгъл нож.

Метчиците и плашките ( Табло 2 ) са предназначени за нарязване на

вътрешни резби с малки диаметри на стругови, пробивни, резбонарезни и

агрегатни машини, а също така и ръчно. Метчикът представлява винт с

надлъжни канали , а плашката - гайка с отвори, пресичащи резбовата

повърхнина. По този начин се образуват няколко режещи гребена с режеща и

калиброваща част, подобни на гребеновидните ножове. Машинното

нарязване на резба с метчик или плашка се извършва за един проход, като

главното движение е въртеливо (на инструмента или заготовката), а

подавателното – праволинейно. При нарязване на резби с метчици осовото


22

подавателно движение може да бъде и принудително (за точни резби) или

нарязването може да се извърши със самоподаване - прилагане на осова

сила да образуване на първите навивки, а след това преместването на

метчика продължава от образуваната временна винтова двойка. Резбите,

получени чрез нарязване с метчик или плашка, са с грапавост Ra= 3,2 12,5

μm и точност 6 – 8 клас.

Резбонарязващите глави се използват за нарязване на вътрешни и

външни резби на стругове и пробивни машини в условията на серийно и

масово производство. Обикновено те са съставени от четири гребеновидни

призматични или кръгли ножа. Те могат да се разглеждат като сборни

метчици или плашки и работят по същия начин. Обаче отвеждането на

инструмента след нарязването на резбата не става чрез развиване, както

при метчиците и плашките, а непосредствено без развиване след

отдалечеване на гребените от резбата, поради което се постига по-голяма

производителност. Кинематичните схеми на рязане при резбонарязване с

ножове, метчици, плашки и глави са от IV група – едно въртеливо и едно

праволинейно движение.

Резбонарязващите фрези са предназначени за нарязване на външни и

вътрешни резби на резбофрезови машини. Резбофрезоването с дискови

фрези (фиг.2.4 и 2.5а) се използва за резби с големи стъпки, обикновено с

трапецовиден профил. Фрезата извършва въртеливо главно движение около

оста си, а детайлът – въртеливо подавателно и надлъжно подавателно

движение, съгласувано с въртеливото. За един оборот на детайла той трябва

да се премести надлъжно на разстояние, равно на стъпката на резбата.


23

Фиг.2.4 Резбофрезоване с дискова фреза.

Резбофрезоването с гребеновидни фрези (фиг.2.5 и 2.6б) се прилага

за изработване на къси вътрешни и външни резби с малка стъпка.

Движенията в процеса на работа са същите, както при дисковата фреза, но в

началото се извършва радиално подаване до достигане на пълната височина

на профила на резбата. След това резбата се нарязва за един оборот на

заготовката и осово преместване на фрезата, равно на стъпката на резбата.

Фиг.2.5 Резбофрезоване с гребеновидна фреза.

Нарязването на резби с ножова глава или така нареченото вихрово

нарязване се прилага за резби с големи стъпки или повишени изисквания за

точност и грапавост в условията на серийното и масово производство.

Вихровото нарязване на резби се осъществява на универсални стругове чрез

специално приспособление при същите движения, както резбофрезоването

(фиг.2.6).


24

Фиг.2.6 Нарязването на резби с ножова глава (в) и (г)-вихрово

нарязване.

Траекторията на профилните ножове е окръжност, която може да се

допира вътрешно или външно към заготовката. Производителността на

вихровото нарязване на резба е висока, като се постига грапавост Ra= 0,8

6,3 μm и точност 6 – 8 клас. Кинематичната схема на рязане при

резбофрезоване и вихрово нарязване са от VII група - едно праволинейно и

две въртеливи движения.

Елементите на режима при резбонарязване са следните:

Скорост на рязане.

Определя се по формулата:

(2.1)

където D е диаметър на детайла при резбонарязване с ножове и плашки или

диаметър на инструмента при резбофрезоване и вихрово нарязване, mm.

n - честота на въртене на детайла или инструмента, min-1.

Подаване.

Подаванията са различни в зависимост от вида на разнообразяващия

инструмент. При резбонарязване с ножове, метчици, плашки и глави

подаването е равно на големината на надлъжното преместване по оста на

нарязваната резба на инструмента или заготовката за един оборот на

заготовката (или инструмента). Следователно подаването е равно на

стъпката на нарязваната резба – s = p.


25

При резбофрезоване на вихрово нарязване на резба подаването на

зъб се задава в mm завъртане по външната окръжност на нарязваната

резба, съответстващо на преместването на един зъб на инструмента ( sz,

mm/зъб ).

Тогава подаването за един оборот на инструмента е

s = sz.z,mm/об , (2.2)

а подавателната скорост на детайла (кръгово подаване) е

skp = vд = s.n = sz . z.n,mm/min , (2.3)

От vд = π.Dд.nд = sz.z.n се определя честотата на въртене на детайла.

(2.4)

Дълбочина на рязане.

При резбонарязване на един проход дълбочината на рязане е равна на

височината на профила на резбата или на част от него при резбонарязване

на няколко прохода.

Машинната време при резбонарязване с ножове, метчици и плашки се

определя по формулата:

(2.5)

където L е дължина на работния ход на подавателното движение,

К – коефициент, отчитащ времето за връщане на инструмента в

изходно положение,

i – брой на проходите ( при машинно разнообразяване с метчик или

плашка I = 1 );

а при резбофрезоване : (2.6)

, където L е изминатия път за пълно нарязване на резбата при въртеливо

подавателно движение, mm,

i – брой на проходите; i = 1 при гребеновидни фрези.

2.1.2.Анализ на технологични схеми на процеса

резбообработване.

При избора на технологични схеми за процеса резбообработване за

показване на табло 2, трябва да се изхожда те да показват ясно и точно


26



всички видове процеси резбообработване избирам на таблото да се покажат

най-характерните типове – резбонарязване с метчик и плашка,

резбонарязване със стругарски нож (външна и вътрешна резба) и

резбонарязване със дискова фреза.

2.2.Процес на зъбообработване.

2.2.1.Технологична характеристика на процеса зъбообработване.

Профилът на зъбите на зъбните колела се образува чрез отделяне на

материала от падините посредством зъбонарязващи инструменти. В

зависимост от вида им нарязването на зъбните колела се извършва чрез

зъбофрезоване, зъбодълбане, стъргане, протегляне, шевинговане и

шлифоване. Зъбонарязването е сложен и трудоемък процес, обхващащ

48 62 % от общите разходи на труд при производството на зъбни колела.

Независимо от вида на процеса нарязването на зъбите става по два

принципно различни методи – метод на копирането и метод на обхождането.

По метода на копирането материалът от междузъбието се изрязва

последователно и профилът му се получава като копие на профила на

инструмента.

По метода на обхождането материалът от междузъбията се изрязва в

резултат от относителни движения на инструмента и заготовката, които

възпроизвеждат движения на зъбни зацепвания в различни варианти в

зависимост от вида на инструмента и на нарязваното зъбно колело.

Съществува голямо разнообразие на видовете зъбонарязване, някои

основни от които са дадени на фиг.2.7. Тук ще бъдат разгледани

зъбофрезоването и зъбодълбането на цилиндрични зъбни колела.


27

Зъбонарязване

Зъбофрезоване Зъбодълбане Нарязване на конусни зъбни колела

с д

иск

ова

мод

улна

фре

за

с па

лц

ова

мод

улна

фре

за

с че

рвя

чна

мод

улна

фр

еза

(ци

ли

ндр

. зъ

бни

кол

ела)

с че

рвя

чна

мод

улна

фр

еза

(че

рвяч

ни

зъб

ни к

олел

а)

със

зъб

одъ

лба

чен

греб

ен

със

зъб

одъ

лба

чено

кол

ело

със

стъ

ргат

елни

нож

ове

с но

жов

а гл

ава

с ф

рез

а -

прот

яжка

Фиг.2.7 Основни видове зъбонарязване.

Зъбофрезоването на цилиндрични зъбни колела по метода на

копирането се осъществява с дискови и палцови модулни фрези.

Главното движение е въртеливото движение на инструмента около

оста му, а подавателното – праволинейното движение на заготовката. След

изрязване на дадено междузъбие, за изрязване на следващото, заготовката

периодично се завърта на оборота, където zk e брой на зъбите на

нарязваното зъбно колело. Това движение се нарича делително. Методът е

ниско производителен, а точността на нарязваните колела не е висока – 9 -

10 степен. Освен това за нарязването на зъбни колела с еднакъв модул, но с

различен брой зъби, е необходим комплект от няколко фрези, тъй като

профилът на междузъбието зависи от броя на зъбите. Прилага се при

единично производство на зъбни колела.

Някои случаи на приложение на метода на обхождане при нарязване

на цилиндрични зъбни колела с прави и наклонени зъби са зъбодълбането

със зъбодълбачен гребен или зъбодълбачно колело и зъбофрезоването с

червячни модулни фрези. При зъбодълбане със зъбодълбачен гребен в

процеса на работа се възпроизвежда зъбногребенно зацепване. Единият

елемент на зацепването (зъбният гребен) е инструментът, а другият елемент

(зъбно колело) е заготовката. Възвратно-постъпателното движение е

главното движение, а праволинейното, успоредно на зъбния гребен е


28

подавателно. Въртеливото движение (движение на делене и обхождане) е

съгласувано с праволинейното движение така, че да се възпроизведе зъбно

зацепване – за преместване на заготовката, равно на окръжната стъпка р , тя

трябва да се завърти на оборота. При празния ход на инструмента

нагоре, за да се избегне триенето му по обработените повърхнини, той се

отдръпва от заготовката. Зъбодълбачният гребен е с ограничена дължина и

може да се изреже толкова междузъбия, колкото броя зъби има той. За да

могат да се нарежат всичките зъби, всеки път, когато гребенът излезе от

зацепване, движенията се прекратяват, заготовката се отвежда от

инструмента и се връща в изходно положение .

При зъбодълбане със зъбодълбачно колело ( фиг.2.8) се възпроизвежда

зъбно зацепване на две цилиндрични зъбни колела, едното от които е

инструментът, а другото - заготовката.

Фиг.2.8 Зъбодълбане със зъбодълбачно колело.

Възвратно-постъпателното движение на инструмента е главно, а

въртеливото му – подавателно. Въртеливото движение на заготовката е

свързано с подавателното движение за възпроизвеждане на зъбно

зацепване – за оборота на инструмента заготовката се завърта на

оборота. В началото на обработването става постепенно врязване на зъбите


29

на инструмента в заготовката до достигане на пълна дълбочина, ако

обработването се извършва за един проход, или на част от нея, ако

обработването се извършва на повече проходи.

Червячните модулни фрези представляват червяк с фрезовани

надлъжни канали, при което се получават режещи гребени. При

зъбофрезоването с такива се възпроизвежда червячно зацепване, единият

елемент на което (червякът) е инструментът, а другият елемент – (колелото)

е заготовката. Фрезата извършва въртеливо главно движение, както и

праволинейно движение, успоредно на оста на заготовката, за да се

образуват зъби по цялата ширина на нарязваното колело, което е

подавателно. Въртеливото движение на заготовката (движение на делене и

обхождане) е съгласувано с въртенето на инструмента. За 1 оборот на

фрезата заготовката се завърта на оборота, ако фрезата е едноходова

или на оборота, ако фрезата е с к броя ходове.

Зъбонарязването по метода на обхождането се отличава с висока

производителност и универсалност – с един инструмент могат да се

обработват зъбни колела с различен брой зъби при даден модул. При

зъбодълбане се постига точност на зъбните колела 7 – 9 степен и грапавост

Ra = 2,5 μm , а при зъбофрезоване – 7 –10 степен на точност и Ra= 3,2 μm.

Прилагат се в единично, серийно и масово производство на зъбни колела.

Елементите на режима на рязане при зъбонарязване на следните:

Скорост на рязане.

При зъбофрезоване скоростта на рязане се пресмята по формулата:

(2.7)

където D е диаметърът на фрезата, mm;

n – честота на въртене на инструмента, min-1,

а при зъбодълбане -

(2.8)

където L1 е дължината на хода на главното движение, mm;

n – честотата на двойните ходове на инструмента, min-1.


30

Подаване.

В зависимост от вида на инструмента подаването при зъбонарязване се

дефинира по различен начин. При зъбофрезоване с дискови и палцови

модулни фрези подаването може да се зададе в mm преместване на

заготовката за един оборот на фрезата (s, mm/об ). Тогава подаването на зъб

е sz = , а подавателната скорост –

sM = s.n = sz.z. n, mm/min. (2.9)

При зъбодълбане подаването се задава като преместване, равно на

дължината на дъгата от делителната окръжност на зъбодълбачното колело,

за един двоен ход на инструмента ( skp, mm/дв.х ). Радиалното подавателно

движение в началото на обработването се характеризира с радиално

подаване, равно на преместването за един двоен ход на инструмента

( sp, mm/дв.х ).

При зъбофрезоване подаването се задава като преместване на

инструмента в направление, успоредно на оста на нарязваното колело, за

един оборот на заготовката ( s, mm/об ). Подаването за един оборот на

фрезата тогава е , подаването на зъб - , където z

е броят на зъбите на фрезата, а подавателната скорост -

Дълбочина на рязане.

Определя се като дебелина на срязвания слой материал от междузъбието за

един проход, измерена по радиуса на нарязваното колело. При

зъбонарязване на един проход тя е равна на височината на зъба, а при

няколко прохода – на части от нея.

Машинното време при зъбофрезоване се пресмята по формулата:

(2.10)

а при зъбодълбане –

(2.11)


31

където L е дължина на работния ход в направление на подавателно

движение, mm.

2.2.2.Анализ на технологични схеми на процеса зъбообработване.

При избора на технологични схеми за процеса зъбообработване за

показване на табло 2, трябва да се изхожда те да показват ясно и точно



всички видове зъбообработване избирам на таблото да се покажат най-

характерните типове – зъбофрезоване със червячна и дискова фреза,

зъбодълбане с дълбачно колело и дълбачен гребен.

3. Други методи за обработване на елементарни и профилни повърхнини.

Други методи за обработване на елементарни и профилни

повърхнини са протегляне и шлифоване.

3.1.Технологични характеристики при протегляне.

Протеглянето се използва за окончателно обработване на вътрешни

цилиндрични, многостенни и профилни повърхнини, както и на шпонкови и

шлицови отвори в предварително получени чрез леене, щамповане или

свредловане отвори. Чрез протегляне се обработват също така и външни

равнинни и профилни повърхнини с праволинейни образуващи . При

обработване на вътрешни повърхнини протеглянето е вътрешно, а при

обработване на външни – външно. За обработване на външни цилиндрични и

профилни ротационни повърхнини макар и рядко се прилага ротационно

протегляне. Класификация на основните видове на процеса протегляне е

дадена на фиг.3.1.


32

Протегляне

вътрешно външно ротационно

Фиг.3.1 Класификация на основните видове на процеса протегляне.

Протеглянето се осъществява на протяжни машини със специални

инструменти, наречени протяжки (фиг.3.2а ), ако приложената сила върху

инструмента го товари на опън. Ако силата товари инструмента на натиск,

той се нарича прошивка ( фиг.3.2б ), а процесът – прошиване. В този случай

обработването може да се извърши и на хидравлична преса. Протеглянето и

прошиването осигуряват точност на обработената повърхнина 7 – 8 клас и

грапавост Ra= 0,8 3,2 μm при чисто и 7 клас на точност и Ra= 0,2 0,4 μm

при фино обработване .

Протяжката ( прошивката ) представлява многозъб инструмент със

стъпаловидно подредени зъби – всеки следващ зъб е разположен по-високо

от предидущия. Затова протеглянето се извършва само с едно праволинейно

главно движение, а подавателното движение липсва ( кинематична схема на

рязане от I група ). При протегляне на вътрешни повърхнини протяжката се

изтегля, като направлението на главното движение е в хоризонтална

равнина .При прошиване инструментът се изтиква през обработвания отвор.

При външно протегляне (фиг.3.2в) направлението на главното движение

най-често лежи във вертикална равнина. При ротационно протегляне

заготовката се върти около собствената си ос, а протяжката извършва

праволинейно движение. Всеки зъб от протяжката наподобява профилен


33

Про

тегл

яне

на к

ръгъ

л о

тво

р

Про

тегл

яне

на м

ного

стен

ен

отво

р

Про

тегл

яне

на ш

понк

ов

кана

л

Про

тегл

яне

на ш

ли

цов

от

вор

Про

тегл

яне

на п

ло

ско

ст

Про

тегл

яне

про

фи

лно

Про

тегл

яне

на ц

ил

инд

ричн

а по

върх

нина

Про

тегл

яне

на п

роф

ил

на

рот

аци

онна

пов

ърх

нина

стругарски нож и процесът е подобен на профилно струговане. Ротационното

протегляне на външни и вътрешни повърхнини може да се осъществи със

специална протяжка, извършваща въртеливо движение. Посредством

протегляне могат да се обработват винтови канали и еволвентни

повърхнини на цилиндрични и конусни зъбни колела.

Фиг.3.2 Основни схеми на рязане при протегляне

Скоростта на рязане при протегляне ( външно и вътрешно ) е скоростта на

праволинейното главно движение v,m/min.

Подаването при протегляне е равно на големината на подема на зъбите sz

и се измерва в mm/зъб.

Дълбочината на рязане t се приема равна на дължината на режещия ръб

на един зъб. Ако режещия ръб не лежи в равнина, перпендикулярна на

главното движение, то дълбочината на рязане е равна на дължината на

проекцията му в тази равнина. Например при протегляне на шпонков канал

дълбочината на рязане е равна на ширината на канала .

T = b, mm. (3.1)


34

При протегляне на шлицов отвор:

T = b.zш , mm, (3.2)

където zш е броят на шлиците, а при цилиндричен отвор с диаметър D:

т = π.D, mm. (3.3)

При протегляне подаването sz и дълбочината на рязане t се определят

при конструиране на протяжката.

Машинното време при протегляне се определя по формулата :

(3.4)

където L е дължина на работния ход на протяжката, mm,

К – коефициент, отчитащ времето на празния ход (К = 1,2 – 1,5).

Протеглянето е високопроизводителен процес на механично

обработване, тъй като сумарната дължина на едновременно работещите

режещи ръбове е много голяма, като при това обработването на

повърхнината става за едно преминаване на протяжката. Докато машинното

време на другите процеси зависи от подавателната скорост, при протегляне

то зависи от скоростта на рязане. Производителността при протегляне на

външни повърхнини, на канали и многостенни и профилни повърхнини в

отвори е десетки пъти по-голяма от тази, получавана при стъргане и

дълбане. В сравнение с фрезоването при протегляне на равнинни

повърхнини протеглянето е 5 до 10 пъти по-производително, а притгелянето

на отвори е по-производително от зенкероването и райбероването 10 –15

пъти. Трябва да се има предвид обаче, че протяжките са сложни и скъпи

специални инструменти. Всяка протяжка се конструира в зависимост от

формата и размерите на дадена повърхнина на определен типоразмер

детайл и за даден обработван материал и е предназначена само за

обработване на тази повърхнина. Затова от икономически съображения

протеглянето се прилага в условия на едросерийно производство.

3.2.Технологични характеристики при шлифоване.

Шлифоването е процес на обработване на повърхнините на детайлите с

абразивни инструменти, прилаган предимно за получаване на висока точност

и малка грапавост. Режещите елементи на абразивния инструмент са зърна


35

от много твърди материали, които имат остри режещи ръбове. Използват се

различни начини на свързване на абразивните зърна;

А) Абразивни елементи, представляващи твърди тела с определена

форма, състояща се от абразивни зърна, свързани помежду си със

свързващо вещество. Изработени във вид на дискове, сегменти и глави, те

се използват както за чисто и фино, така и за грубо обработване (снемане на

големи прибавки) на повърхнините на детайлите на шлифовъчни машини.

Получаваната точност е 5-11 клас, а грапавост – Ra = 0,1 – 6,4 μm.

Изработени във вид на брусове, абразивните инструменти се използват за

ръчно шлифоваве, а също и за довършващи обработки – хонинговане и

свръхзаглаждане (суперфиниш), при което се постига грапавост Ra = 0,05 –

0,4 μm с точност до 5 клас.

Б) шлифовъчни шкурки, представляващи тъкан или хартия със залепени

върху тях абразивни зърна.

Използват се за полиране при точност 5-6 клас.

В абразивни прахове и пасти, представляващи свободни абразивни

зърна, които се прилагат за претриване (лепинговане) на повърхнините за

получаване на много малка грапавост и точност 5-6 клас.

Посредством шлифоване могат да се обработват всички видове

повърхнини, получавани от другите процеси на механично обработване –

ротационни вътрешни и външни повърхнини, равнинни и профилни

повърхнини с линейни образуващи (фиг.3.3) за обработване на зъбни колела

с висока точност се прилага зъбошлифоване, а за резби – резбошлифоване.


36

Фиг. 3.3 Класификация на видовете шлифоване.

С абразивни инструменти се извършва започването на

металорежещите инструменти, а освен това те могат да се използват и за

отрязване на заготовки. Тенденцията за непрекъснатото повишаване на

изискванията за точност и грапавост на повърхнините на детайлите,

използувани в съвременните механизми и машини, води до непрекъснато

увеличаване на относителния дял на шлифоването в сравнение с другите

процеси на механичното обработване.

Основните видове шлифоване са външно кръглото, вътрешно

кръглото и плоското шлифоване.

Схемите на видовете външно кръгло шлифоване са дадени на Табло 2.

Външното кръгло шлифоване с надлъжно подаване се използва за

шлифоване на нестабилни детайли. Главното движение в този случай, както

и при всички видове шлифоване, е въртеливото движение на шлифовъчния

инструмент. Въртеливото и праволинейното възвратно-постъпателно

движение на детайла са подавателни движения. За всеки двоен ход на


37

детайла се извършва относително преместване (напречно подаване) в

радиално направление на разстояние равно на дълбочината на рязане. При

завършване на шлифоването се правят няколко прохода без напречно

подаване.

Външното кръгло шлифоване с напречно подаване (врезно

шлифоване) се прилага за шлифоване на къси цилиндрични или профилни

ротационни повърхнини, а дълбочинното шлифоване за снемане на

значителни прибавки при стабилни заготовки.

При безцентровото външно шлифоване детайлът, поддържан от

упора , преминава между режещия и водещия дискове. Надлъжното

подаване се получава в резултат от кръстосването на осите на водещия и

режещия диск под ъгъл α=2-60 и се извършва със скорост:

V0 = VB.sinα (3.5)

а кръговото подавателно движение - със скорост

Vд = VB.cosα (3.6)

където vв е периферната скорост на водещия диск.

Безцентровото външно шлифоване е по-производително от

шлифоването с надлъжно подаване, тъй като не се губи време за

установяване на детайла и лесно се автоматизира. Предлага се за

шлифоване на гладки цилиндрични повърхнини, а при успоредни оси на

дисковете – и за шлифоване на стъпални и профилни ротационни

повърхнини. В последния случай шлифоването се изпълнява с напречно

подаване.

В зависимост от размерите на детайла и на шлифованата повърхнина

намират приложение следните видове вътрешно кръгло шлифоване; с

надлъжно подаване (фиг.3.4), с напречно подаване, планетно и

безцентрово.вътрешно кръгло шлифоване с надлъжно подаване се прилага

за повърхнини със сравнително големи дължини. То се изпълнява със

същите движения, както при външното кръгло шлифоване с надлъжно

подаване. Врезното вътрешно кръгло шлифоване (с напречно подаване)

намира приложение на къси вътрешни цилиндрични и профилни ротационни

повърхнини.


38

Фиг. 3.4 Вътрешно кръгло шлифоване с надлъжно подаване.

Планетното вътрешно кръгло шлифоване се използва за шлифоване

на вътрешни цилиндрични повърхнини на големи детайли. Въртеливото

подавателно движение се извършва от шлифовъчния инструмент, оста на

който се върти около оста на шлифования отвор. Безцентровото вътрешно

шлифоване ( фиг.3.5 ) се извършва по същия начин, както при външното

шлифоване с надлъжно или напречно подаване.

Детайлът се поддържа от упорна ролка , а чрез натегателна ролка се

осигурява допиране на външната повърхнина на детайла с водещия диск и

упорната ролка. Въртеливото подавателно движение детайла получава от

водещия диск, а рязането се извършва от шлифовъчния диск. Методът се

прилага, когато трябва да се получи концентричност на външната и

вътрешната повърхнина с висока точност (например лагерни гривни) или при

шлифоване на тънкостенни детайли.

Кинетичните схеми на рязане при кръглото шлифоване са от VII група –

едно праволинейно и две въртеливи движения.


39

Фиг. 3.5 Безцентровото вътрешно шлифоване.

Плоското шлифоване може да се извършва с периферната или

челната повърхнина на шлифовъчния инструмент. Детайлът извършва или

възвратно –постъпателно праволинейно или въртеливо движение. Плоско

шлифована с периферията на диска и праволинейно възвратно-

постъпателно движение се прилага за шлифоване на равнинни повърхнинни

на нестабилни детайли, за да се шлифова цялата повърхнина, детайлът

извършва напречно подавателно движение на всеки двоен ход.

Шлифованата повърхнина се образува от последователно застъпващи се

шлифовани ивици с ширина, равна на ширината на диска.

Кинематичната схема на рязане е от VI група – две праволинейни и

едно въртеливо движение. Плоското движение с челото на диска се използва

за стабилни детайли. Шлифовъчния инструмент има чашковидна форма или

е съставен от отделни елементи.

Елементите на режима на рязане при шлифоване са следните;

1.Скоростта на рязане е периферната скорост на шлифовъчния диск;

(3.7)

където D е диаметърът на инструмента

n – честотата на въртене на инструмента


40

Скоростите на рязане при шлифоване са много по-големи от тия при

другите процеси – 20-40m/s при обикновено и 50-70m/s при скоростно

шлифоване и затова е прието те да се задават в m/s.

2.Скорост на подавателното движение на детайла. При въртеливо

подавателно движение (центрово вътрешно и външно кръгло шлифоване) тя

се определя по формулата;

(3.8)

където Dд е диаметърът на обработваната повърхнина на детайла, mm.

nд- честотата на въртене на детайла, min-1.

При безцентрово шлифоване

(3.9)

При праволинейно възвратно постъпателно подавателно движение

(плоско шлифоване с периферията):

(3.10)

където L1 е дължина на работния ход , mm.

nд – честота на двойните ходове на детайла, min-1.

3.Подаване. В зависимост от схемата на шлифоване подаването може да

бъде надлъжно или напречно. При центрово външно и вътрешно кръгло

шлифоване с надлъжно подаване то се задава в mm преместване на един

оборот на заготовката (s,mm/об), а при плоско - за един двоен ход

(s,mm/дв.ход). За да се осигури непрекъсната шлифована повърхнина, се

приема :

s=c.B, mm/дв.ход (3.11)

където B е ширина на инструмента, mm,

с – коефициент, при това с<1.

При врезно шлифоване (външно и вътрешно кръгло центрово и

безцентрово) напречното подаване се задава в mm радиално преместване

на оборот на детайла.

При безцентрово шлифоване с надлъжно подаване подавателната

скорост е:

SM = V0 = VB.sinα = π.Db .nb .sinα , mm/min (3.12)


41

а подаването на един оборот на детайла : (3.13)

от формула (3.9) се получава .

След заместване на sM и nд се получава за подаването следната

формула:

S = π.Db .tgα , mm/об (3.14)

4.Дълбочината на рязане при шлифоване t е разстоянието между

обработената и обработваната повърхнина, измерено перпендикулярно на

обработената повърхнина (при шлифоване с надлъжно подаване), или

дължината на шлифованата повърхнина (при врезно шлифоване).

При външно и вътрешно кръгло центрово шлифоване дълбочината на

рязане може да се разглежда като напречно подаване, извършено за всеки

двоен ход на детайла или инструмента.

Независимо от разнообразните схеми на шлифоване машинното време

за обработване на дадена повърхнина се определя по общи формули:

- при вътрешно, външно и плоско шлифоване с надлъжно подаване:

(3.15)

- при врезно шлифоване:

(3.16)

,където L е дължина на работния ход в направление на подавателното

движение mm,

nд – честотата на въртене или честотата на двойни ходове, mm,

i - брой на проходите .

K - коефициент отчитащ допълнителните приходи извършвани без задаване

на дълбочина на рязане и зависими от зададената точност и грапавост на

повърхнината (K=1,1-1,6).


42

4.Проектиране на табла и макети за онагледяване на

основните процеси за механична обработка чрез

стружкоотнемане.

4.1.Уточняване на техническите параметри на таблата.

Размерът и формата на таблата приемам да бъде правоъгълна

формат А1, изображенията да са черни на бял фон. Размерите на фигурите и

надписите да е достатъчно голям за да са ясно четливи, разбираеми и лесни

за обясняване.

4.2.Уточняване на съдържанието на таблата и макетите.

Съставени са две табла ( Табло 1 и Табло 2 ): едно за Oсновни

процеси и схеми за обработка чрез стружкоотнемане на елементарни

повърхнини и едно за Oсновни процеси и схеми за обработка чрез

стружкоотнемане на сложни повърхнини. Таблата имат дървовидна

структура, а представянето на информация е във вид на блок схема, тъй като

това е най-простия и ясен метод за визуализация на такъв тип информация.

Показаните технологични схеми на видовете операции в таблата са тези

които са били избрани като най-важни и характерни в направените анализи

за всички видове процеси.

5. Проектиране на макет имитиращ процеса “Зъбодълбане”.

5.1 Технически изисквания.

1.Макета ще се поставя върху плота на преподавателското бюро на

височина удобна за наблюдение.

2.Процесът на зъбодълбане да има максимална видимост от всички страни.

3.Задвижването на инструмента и детайла да се осъществява от един ел.

двигател.

4.Макета да притежава минимална маса и максимална безшумност.


43

5.2 Устройство и действие на макета.

Проектирания макет трябва да показва следните движения:

въртеливо на инструмента и заготовката и праволинейно възвратно-

постъпателно на инструмента. За инструмент се използва реален

инструмент-дълбяк с z=34 и m=3 mm. Тъй като само ще се имитира процеса

зъбодълбане инструмента и заготовката ще бъдат леко отцепени един от

друг за да няма триене и задиране между тях. Приемам макета да се

изпълни по кинематичната схема показана на фиг.5.1.

Задвижването на макета ще се осъществи от високо моментен ел.

двигател, който е с минимални размери. Високите обороти на двигателя се

редуцират чрез две червячни предавки. Двигателя предава въртеливо

движение на червяка чрез щифтово съединение. Червяка задвижва

червячното колело , което е закрепено на разпределителен вал чрез

шпонково съединение. Разпределителния вал разделя движението на два

силови потока, единия за задвижване на въртеливо движение на заготовката

и инструмента и втория за задвижване на праволинейно възвратно-

постъпателно движение на инструмента. Движението от разпределителния

вал се предава до вала на заготовката чрез втора червячна предавка която

редуцира оборотите до необходимите за добра визуализация на въртене на

заготовката и инструмента. За осигуряване на съвместното въртеливо

движение на инструмента и заговката, се приема вала на инструмента да се

задвижва от вала на заготовката чрез съосна зъбна предавка. Движението от

валовете се предава на зъбните колела посредством шпонкови съединения.

За осъществяването на втория силов поток, движението от

разпределителния вал се предава до ексцентриковия вал чрез ремъчна

предавка със стандартен клинов ремък . На ексцентриковия вал е монтиран

ексцентрик, който задвижва мотовилковия лост, чиито край е с формата на

ухо с палци, които се движат по канал във втулка монтирана на вала на

инструмента. Чрез ексцентрика и мотовилката въртеливото движение се

преобразува в праволинейно възвратно-постъпателно на вала на



44

4 5 6

3

2

7

1

8

Фиг.5.1 Кинематична схема на макет “Зъбодълбане”.

1. инструмент (дълбяк);

2. зъбна предавка задвижваща инструмента и заготовката.

3. ексцентриков механизъм, състоящ се от ексцентрик и лост,

преобразуващ въртеливото движение от ремъчната предавка в

праволинейно възвратно-постъпателно на вала на който е закрепен


4. ремъчна предавка със стандартен клинов ремък , задвижваща

ексцентриковия механизъм.

5. червячна предавка с архимедов червяк, намаляваща значително

високите обороти на ел. двигателя.

6. червячна предавка с архимедов червяк , задвижваща вала на

заготовката.

7. високомоментен ел. двигател.


45

5.3 Кинематични и якостни изчисления.

5.3.1 избор на ел. двигател.

Избирам макета да се задвижва един високомоментен постояннотоков

електродвигател PI 6.04 (Приложение[2]), използван за подавателни

предводи от металорежещи машини. Този тип ел. двигатели са с минимални

размери което е основно предимство за приложението му в макета.

Електродвигателя е със следните технически параметри:

-номинален въртящ момент - Мв ел.дв = 0,13 Nm;

-номинална честота на въртене - nдв =2000 min-1;

-инерционен момент на ротора – 0,065.10-3 kgm2;

-маса – 1,5 kg;

-електрическа защита – IP44.

5.3.2 разпределение на оборотите и въртящия момент по валове.

За добрата визуализация на макета е препоръчително честотата на

въртене на дълбяка да е nинстр = 5 min-1.

n заг = nинстр = 5 min-1 честотата на въртене на заготовката;

zзаг = zинстр =34 брой зъби на заготовката;

m=3 модул нормален на инструмента и заготовката

, междуосово разстояние.

Приемам междуосовото разстояние на задвижващата зъбна предавка

да е А1=105mm. За да получим нужната изходяща честота на въртене

приемам следните предавателни числа на червячните предавки:

u ч1 = nдв / n1 =2000 / 60 = 33 предавателно число на първа червячна

предавка;

u ч2 = n1 / nзаг = 60 / 5 = 12 предавателно число на втора червячна предавка;

uр = 1 предавателно число на ремъчна предавка;

u = 1 предавателно число на зъбна предавка;

Така за разпределението на оборотите по валове се получава:

nдв = u ч1 . n1 =2000 min-1 честотата на въртене на ел. двигателя;


46

n1 = u ч2 . nзаг = 60 min-1 честотата на въртене на разпределителния вал;

nинстр = nзаг = 5 min-1 честотата на въртене на заготовката и инструмента;

n2 = uр . n1 = 60 min-1 честотата на въртене на ексцентриков вал;

Разпределение на въртящия момент по валове:

Мв ел.дв = 0,13 Nm въртящ момент на ел. двигателя;

Мв1 = Мв ел.дв . u ч1. η1 = 0,13.33.0,8 = 3,4Nm въртящ момент на разпред. вал;

Мв заг = Мв 1.u ч2.η2 =3,4.12.0,9= 37Nm въртящ момент на вала на заготовката;

Мв инстр = Мв заг . u .η3 =37.1.0,975= 36Nm въртящ момент на вала на инстр.;

Мв2 = Мв 1 . u ч1. η4 = 2,4.1.0,92 = 3,1Nm въртящ момент на ексцентриков вал;

η1 = 0,8 КПД на червячна предавка (двуходов червяк)[1];

η2 = 0,9 КПД на червячна предавка (четириходов червяк) [1];

η3 = 0,975 КПД на зъбна предавка[1];

η4 = 0,92 КПД на клиноремъчна предавка[1];

Определя се силата действаща в ексцентрика (Fексц):

Fексц= Мв2/R = 3,1/0,008 = 391N

R = 8 mm радиус на ексцентрицитет.

Тъй като n2 = 60 min-1 , ексцентрика принуждава вала на инструмента

да извършва 60 двойни хода (възвратно-постъпателни) за минута или 1

двоен ход за секунда.

5.3.3 изчисляване на ремъчна предавка.

Приемам ремъчната предавка да се изпълни със стандартен клинов

ремък по БДС 8717-71, сечение Z (табл.13.15[1]) със следните размери:

a=10mm, h=6mm, F=0,47cm2.

, предавана мощност.

От конструктивни съображения приемам диаметъра на ремъчните

шайби D1 = D2 = 34 mm. Приплъзването при ремъци с кордов шнур е ξ=0,001.

изчисляваме дължината на ремъка:

Lизч = 2.А+π/2.( D1 + D2) = 2.94+ π/2.( 34 + 34 )= 295 mm.

A=94 mm междуосово разстояние определено конструктивно.


47

Ъгълът на обхващане е α=1800, при up=1. Предварителното

напрежение в ремъка приемаме σ0=0,9МРа. Действителното номинално

напрежение се изчислява по формулата:

σn =(σn )0 . C1. C2. C3. =1,1.1.1,04.1=1,14 МРа

(σn )0 = 1,1MPa от табл.13.22[1];

C1 = 1 коефициент от табл.13.23[1];

C2 = 1,04 коефициент от табл.13.24[1];

C3 = 1 коефициент от табл.13.8 [1];

Изчисляваме периферната сила Fp :

Изчисляваме броя на ремъците z :

периферна скорост;

Приемам предавката да се задвижва от един ремък.

Силата Q, която действа върху вала на ремъчната шайба се определя по

израза:

Q=2.σ0.F=2.0,9.536=965N

5.3.4 оразмеряване на зъбна предавка.

От “МАШИННИ ЕЛЕМЕНТИ – курсово проектиране” табл. 7.6 избирам

материал за зъбните колела: задвижвано и задвижващо зъбно колело –

конструкционна стомана 45 със следните механични характеристики:

нормализация, твърдост HВ 2000;

σB = 600 MPa якост на опън;

σS = 340 MPa граница на провлачване;

За двете зъбни колела избирам еднакви материали , за да се улесни

закупуването на материалите им и уеднаквяването на технологията на

обработване.


48

5.3.4.1определяне на допустими контактни напрежения.

За задвижващото зъбно колело:

σHlim = σHlimb.KHL = 1,2.470 = 564 MPa

σHlimb = 0,2.НВ +70 = 0,2.2000+70 = 470 MPa от табл.7.7[3];

КHL = 1,2 от граф. 7.5[3] в зависимост от отношението NHE/NHO = 0,3

NHE = 3600. (n1/60 ). c.t = 3600.(5/60 ).1.10000 = 3.106 цикъла

c = 1 брой зацепени колела;

t = 10000 h дълготрайност на предавката;

NHO = 10.106 цикъла от табл. 7.6 и 7.7[3] според твърдостта;

SHmin = 1,3 коефициент на сигурност;

ZR = 1 коефициент отчитащ грапавостта;

ZV = 1 коефициент отчитащ периферната скорост;

KL = 1 коефициент отчитащ смазката;

KHX = 1 коефициент отчитащ размерите на зъбното колело.

За задвижваното зъбно колело резултатът е същия като за

задвижващото: σ2HP = σ1

HP = 434 MPa

Тъй като няма разлика в твърдостта на двете колела за изчислително се

приема : σHP = 434 MPa

5.3.4.2 определяне на допустимо напрежение на огъване.

За задвижващото зъбно колело:

σFlim = σ0Flimb .KFC.KFL = 360.1.1 = 360 MРa граница на умора при огъване;

σ0Flimb =0,18.НВ = 0,18.2000=360 MРa от табл.7.8[3] ;

KFC = 1 коефициент за нереверсивна предавка;

КFL = 1 коефициент на трайност;

SFmin = 1,9 коефициент на сигурност;

YR = 1 коефициент отчитащ грапавостта;


49

YS = 1 коефициент отчитащ градиента на напреженията;

KFX = 1 коефициент отчитащ размерите на зъбното колело.

За задвижваното зъбно колело резултатът е същия като за

задвижващото.

5.3.4.3 определяне на параметрите на зъбните колела.

Параметрите на зъбната предавка определяме конструктивно въз

основа на условията на работа, компоновката на макета и изпълнение на

избраната кинематична схема: u = 1, z1 = z2 = 35, m=3

d1,2 = z.m , d1 = d2 = 105 mm - делителен диаметър;

dw1 = dw2= 2.Aw/u+1 = 105 mm - основен диаметър;

da = d+2.m , da1 = da2 = 111 mm - върхов диаметър;

df = d-2,5.m , df1 = df2 = 97,5 mm - петови диаметър;

bω1 = 30 mm широчина на зъбния венец на водещото колело;

bω2 = 10 mm широчина на зъбния венец на водимото колело;

5.3.4.4проверочното изчисляване на контактна умора.

Проверяваме така избраното зъбно зацепване на контактна умора.

относителна

периферна сила;

Ft = ( 2.Mв1 )/dw1 = ( 2.37 )/0,105=705 N периферна сила;

dw1=105 mm начален диаметър на водимото колело;

kHα=1,07 от граф. 7.10[3], коеф. отчитащ разпределението на натоварването,

в зависимост от 8-ма степен на точност и периферната скорост:

периферна скорост

kHβ=1,05 от граф. 7.9 коеф. на неравномерност на натоварването;


50

bω = 10 mm действителна широчина на зъбния венец.

δH=0,006 от табл. 7.17[3] ;

g0=56 от табл. 7.18[3] за 8-ма степен на точност;

, коеф. за формата на работните повърхнини;

μ=0,3 за стомана коефициент на Поасон;

E1=E2=2,15.105 MРa , модул на линейни деформации;

коеф. за дължината на контактните линии;

коеф. на челно припокриване;

5.3.4.5 проверочно изчисляване на умора от огъване.

,относителна периферна

сила;

- коефициент отчитащ разпределението на натоварването между

зъбите.

n = 8 за осма степен на точност;

от фиг. 7.9 , коеф. за разпределението на натоварването

, коеф. на динамично натоварване;


51

δF=0,016 от табл. 7.17[3] ;

g0=56 от табл. 7.18[3] ;

YF1=3,75 за zv1=z1=35 от граф. 7.11[3] ;

YF2=3,75 за zv2=z2=35 от граф. 7.11[3];

Yξ = 1 , коеф. за припокриване на зъбите;

, коеф. за наклона на зъбите;

5.3.4.6 изчисляване сили в предавката.

Ft = ( 2.Mв1 )/dw1 = ( 2.37)/0,105 = 705 N периферна сила;

Fr = Ft .tgα = 705 .tg20 = 257 N радиална сила;

Fa = Ft .tgβ =1651. tg0 =0 N аксиална сила;

5.3.5 оразмеряване на ексцентриковия механизъм.

5.3.5.1 оразмеряване на лоста.

Поради конструктивни и технологични съображения приемам лоста да

е със следните размери на сечението:

Н=10 mm – широчина на лоста;

h= 4 mm - широчина на канала;

b= 5 mm – дебелина на лоста.

Лоста се изработва от стомана 45 като се закалява и шлифова.

- проверка на лоста на огъване.

Тъй като прорязания канал отслабва съпротивителния момент на

сечението, проверяваме сечението на огъване в случая, когато палеца на


52

ексцентрика е в крайно положение (фиг.5.2). Застрашените сечения са S1 и

S2.

Фиг.5.2 Огъване на лоста на ексцентрика.

Мог1 = Fексц. L1 = 391.0,028= 11 Nm – огъващ момент натоварващ сечение S1.

Мог2 = Fексц. L2 = 391.0,02= 8 Nm – огъващ момент натоварващ сечение S2.

L1 =28 mm и L2 = 20 mm разстояния отчетени от чертежа на

приспособлението.

допустимо напрежение на срязване от табл.1.15[1]

за стомана 45, закалена.

съпротивителен момент на сечение S1.

съпротивителен момент

на сечение S2.

Лоста издържа на огъване.

5.3.5.2 оразмеряване на задвижващия палец на ексцентрика.


53

Задвижващия палец се изработва от стомана 45, като се закалява и

шлифова и е с размери: d=3,8mm, l=5mm. Проверяваме палеца на срязване.

допустимо напрежение на срязване от табл.1.15[1]

m2 сечение на палеца.

5.3.6 определяне параметрите на първа червячна предавка - u ч1 = 33 .

В макета се използват две червячни предавки с цилиндричен

(архимедов) червяк. Чрез червячната предавка се намаляват високите

обороти от двигателя, осигурява се плавна и безшумна работа

Z1 = 2 – брой ходове на червяка;

Z2 = u ч1. Z1 = 33.2 = 66 – брой зъби на червячното колело;

m=2 модул на червячното колело;

q = 8 – коефициент на диаметъра на червяка;

междуосово разстояние;

dw1 = (q+2).m= 20 mm - основен диаметър на червяка;

dw2 = m.z2= 132 mm - основен диаметър на червячното колело;

df1 =m .(q-2,4) = 11,12mm - петови диаметър на червяка;

df2 = m .(z-2,4) = 127,2mm - петови диаметър на червячното колело;

df2 = m .(z+2) = 136mm - върхов диаметър на червячното колело;

За материал на червяка за двете предавки приемам стомана 45 със

следните якостни характеристики: твърдост HВ 1920-2280, термична

обработка нормализация.

σB = 600 MPa якост на опън;

σS = 340 MPa граница на провлачване;

За червячното колело на двете предавки приемам материал сив чугун

СЧ15 със следните якостни характеристики: σOFP = 38 MРa, σ-1FP = 24 MРa,

σFPM = 90 MРa, σHPM = 280 MРa,


54

5.3.7 определяне параметрите на втора червячна предавка - u ч2 = 12 .

Z1 = 4 – брой ходове на червяка;

Z2 = u ч2. Z1 = 12.4 = 48 – брой зъби на червячното колело;

m=2 модул на червячното колело;

q = 10 – коефициент на диаметъра на червяка;

междуосово разстояние;

dw1 = (q+2).m= 24 mm - основен диаметър на червяка;

dw2 = m.z2= 96 mm - основен диаметър на червячното колело;

df1 =m .(q-2,4) = 15,2mm - петови диаметър на червяка;

df2 = m .(z-2,4) = 91,2mm - петови диаметър на червячното колело;

df2 = m .(z+2) = 100mm - върхов диаметър на червячното колело;

5.3.8. избор на шпонка за ремъчнитата предавка .

За диаметър под ремъчната шайба dр=14 mm избирам стандартна

призматична Шпонка I 4x4x10 по БДС 1015 –73.

Проверка на смачкване:

lраб=l – b = 10 – 4 =6 mm работна дължина на шпонката;

Проверка на срязване:

така избраната шпонка издържа на смачкване и срязване

5.4 Инструкции за работа с макета


55

- При съхранение , макета да бъде покрит с калъф, непропускащ вода и

прах;

- Периодично да се смазват с консистентна смазка триещите повърхнини,

а всички останали части да бъдат чисти;

- При демонстрация да няма хора по близко от 50 см освен лицето

работещо с макета, поради наличието на открити движещи се елементи

(открита червячна предавка, инструмент и заготовка);

- Макета да работи продължително при едно пускане не повече от 2-3 мин.

ИЗПОЛЗВАНА ЛИТЕРАТУРА


56

1.Христов Д.”Пресмятане и конструиране на машинни елементи”, София,

Техника,1980.

2.Енчев П. “Металорежещи машини-Курсово проектиране”, Русе, 1989.

3.Ненов П.”Машинни елементи–Курсово проектиране”, София, Техника, 1984.

4.Велчев “Рязане на металите”, Русе, 1985.

5. “Металорежещи машини и технология на машиностроенето-1 част.”, Русе,

1985.

6.“Металорежещи машини и технология на машиностроенето-2 част.”, Русе,

1985.

7.Енчев П. “Металорежещи машини”, Русе, 1984.

8.Димитров “Технология на машиностроенето”, Русе, 1984.


57

diploma evgenia

Documents