Письменная аттестационная работа

Стр 1 из 3Следующая ⇒

Петербургский Технический Колледж

Письменная аттестационная работа

Тема: «Технологическая карта механической

Обработки «Шкив »

Выполнил: студент 301 группы

Пауте Андрей

Преподаватель: Тимофеева Н.О.

Санкт-Петербург

2003/2004

Оглавление:

1. История возникновения электрических методов обработки…………………………………..

2. Металлорежущие станки применяемые при производстве детали…………………………...

3. Режущий инструмент и приспособления……………………………………………………….

4. Измерительный инструмент……………………………………………………………………..

5. Характеристик детали и материала……………………………………………………………...

6. Выбор заготовки………………………………………………………………………………….

7. Выбор базовых поверхностей……………………………………………………………………

8. Технологическая карта изготовления детали…………………………………………………..

9. Основные формулы………………………………………………………………………………

10. Расчёты режимов резания……………………………………………………………………….

11. Техника безопасности …………………………………………………………………………..

12. Список литературы………………………………………………………………………………

Письменная аттестационная работа

Изм

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Разраб.

Пауте

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Тимофеева

Шкив

Н.контр.

Утв.

История возникновения электрических методов обработки.

Еще в конце 18в. английским ученым Дж. Пристли было описано явление эрозии металлов под действием электрического тока. Было замечено, что при разрыве электрической цепи в месте разрыва возникает искра или более продолжительная электрическая дуга. Причем искра или дуга оказывает сильное разрушительное воздействие на контакты разрываемой цепи, называемое эрозией. Электрической эрозии подвержены контакты реле, выключателей, рубильников и других подобных устройств. Много исследований было посвящено устранению или хотя бы уменьшению такого разрушения контактов.

Над этой проблемой в годы Великой Отечественной Войны работали советские ученые Б. Р. Лазаренко и Н. И. Лазаренко. Поместив электроды в жидкий диэлектрик и размыкая электрическую цепь, ученые заметили, что жидкость мутнела уже после первых разрядов между контактами. Они установили: это происходит потому, что в жидкости появляются мельчайшие металлические шарики, которые возникают вследствие электрической эрозии электродов. Ученые решили усилить эффект разрушения и попробовали применить электрические разряды для равномерного удаления металла. С этой целью они поместили электроды (инструмент и заготовку) в жидкий диэлектрик, который охлаждал расплавленные частицы металла и не позволял им оседать на противолежащий электрод. В качестве генератора импульсов использовалась батарея конденсаторов, заряжаемых от источника постоянного тока; время зарядки конденсаторов регулировали реостатом. Так появилась первая в мире электроэрозионная установка. Электрод-инструмент перемещали к заготовке. По мере их сближения возрастала напряженность поля в межэлектродном промежутке (МЭП). При достижении определенной напряженности поля на участке с минимальным расстоянием между поверхностями электродов, измеряемым по перпендикуляру к обрабатываемой поверхности и называемым минимальным межэлектродным зазором, возникал электрический разряд (протекал импульс) тока, под действием которого происходило разрушение участка заготовки. Продукты обработки попадали в диэлектрическую жидкость, где охлаждались, не достигая электрода-инструмента, и затем осаждались на дно ванны. Через некоторое время электрод-инструмент прошил пластину, Причем контур отверстия точно соответствовал профилю инструмента.

Так, явление, считавшееся вредным, было применено для размерной обработки материалов. Изобретение электроэрозионной обработки (ЭЭО) имело выдающееся значение. К традиционным способам формообразования (резанию, литью, обработки давлением) прибавился совершенно новый метод, в котором непосредственно использовались электрические процессы. Первоначально для осуществления ЭЭО применялись исключительно искровые разряды, создаваемые конденсатором в так называемом RC-генераторе. Поэтому новый процесс в то время называли электроискровой обработкой. В начале 50-х годов были разработаны специальные генераторы импульсов, благодаря которым обработку можно было проводить также на более продолжительных - искро - дуговых и дуговых разрядах. Процесс в новых условиях стали назвать электроимпульсной обработкой. Поскольку для формообразования во всех случаях применяют одно и то же явление - электрическую эрозию, в настоящее время используют определения электроискровой режим ЭЭО и электроимпульсный режим ЭЭО.

Общее описание процесса электроэрозионной обработки.

Удаление металла с заготовки происходит в среде диэлектрика за счет микроразрядов, расплавляющих часть металла. По мере сближения электрода-инструмента с заготовкой напряженность E электрического поля возрастает обратно пропорционально расстоянию между электродами: E=U/s, где U -разность потенциалов электрода-инструмента и заготовки, s - зазор между электродами. Наибольшая напряженность возникает на участке, где зазор минимален. Расположение этого участка зависит от местных выступов, неровностей на инструменте и заготовке, от наличия и размеров электропроводных частиц, находящихся в межэлектродном промежутке.

Письменная Аттестационная работа

Лист

Изм.

№документа

подпись

дата

Первой стадией эрозионного процесса является пробой МЭП в результате образования зоны с высокой напряженностью поля. Под действием разряда происходит ионизация промежутка, через который между электродами начинает протекать электрический ток, т.е. образуется канал проводимости - сравнительно узкая цилиндрическая область, заполненная нагретым веществом (плазмой), содержащим ионы и электроны. Через канал проводимости протекает ток, при этом скорость нарастания его силы может достигать сотен килоампер в секунду. На границе канала происходит плавление металла, образуются лунки.

Второй стадией является образование около канала проводимости газового пузыря из паров жидкости и металла. Вследствие высокого давления (2*10^7 Па) канал проводимости стремится расшириться, сжимая окружающую его газовую фазу. Вследствие инерции сначала газовый пузырь и окружающая его жидкость неподвижны. Затем начинается их расширение. Границы канала проводимости движутся с высокой скоростью в радиальном направлении. Скорость расширения может достигать 150...200 м/с. На наружной границе образуется так называемый фронт уплотнения, в котором давление скачкообразно меняется от исходного в жидкости до высокого на границе фронта.

Третьей стадией будет прекращение тока, отрыв ударной волны от газового пузыря и продолжение его расширения по инерции. Ударная волна гасится окружающей жидкостью. Вначале этой стадии в МЭП находится жидкий металл 2 в углублениях электродов 1 и 6; газовый пузырь 3, внутри которого имеются пары 4 металлов заготовки инструмент; жидкий диэлектрик 5. Когда газовый пузырь достигнет наибольшего размера, давление внутри него резко падает. Содержащийся в лунках расплавленный металл вскипает и выбрасывается в МЭП.

Производительность.

Производительность Q процесса электроэрозионной обработки оценивается отношением объема или массы удаленного металла ко времени обработки. Если бы удалось вести процесс при постоянной энергии импульсов, производительность можно было бы оценить как произведение энергии импульсов на их частоту. На практике условия протекания отдельного импульса могут отличаться из-за различий в состоянии МЭП и размера зазора, несоответствие между числом импульсов, выработанных генератором и реализуемых в зазоре.

Точность.

Под точностью обработки деталей понимается степень соответствия ее формы и размеров чертежу. Отклонения от формы и размеров называется погрешностью. Также как и при механической обработке, на размеры погрешности оказывают влияние состояние технологической системы, погрешности установки, базирования инструментов, внутренние напряжения в материале заготовки, ее нагрев при обработке. В процессе обработки форма и размеры электрода-инструмента нарушаются из-за износа. Износ на различных участках инструмента различен. Так, на участках инструмента, имеющих вогнутость, число разрядов меньше, следовательно, износ на них будет выражен слабее. Если учесть условия выноса продуктов обработки из промежутка, то различия в износе различных участков еще более возрастут. Чтобы снизить влияние износа электродов-инструментов на точность изготовления,

а)изготовляют инструмент из материала, стойкого к эрозии, например из вольфрама, меднографита, коксографитовых композиций;

б) используют так называемые безизносные схемы, при которых часть материала заготовки или из рабочей среды осаждают на инструменте, компенсируя тем самым его износ;

Письменная Аттестационная работа

Лист

Изм.

№документа

подпись

дата

в) заменяют изношенные участки инструмента путем продольного перемещения, или заменяют весь инструмент;

г) производят правку и калибровку рабочей части инструмента.

Качество поверхности

В результате ЭЭО поверхность приобретает характерные неровности, а приповерхностные слои металла претерпевают физико-химические изменения. Это оказывает влияние на эксплуатационные показатели обрабатываемых деталей.

Поверхностный слой формируется за счет расплавленного металла, оставшегося на поверхности лунки, и прилегающего к ней слоя металла, подвергнутого структурным изменениям от быстрого нагрева и охлаждения металла. Поверхностный слой состоит из так называемого белого слоя, в котором наблюдаются химико-термические превращения. Переходного слоя, в котором имели место только термические изменения и под которым находится неизмененный металл заготовки. Измененная зона, образуемая первым слоем, содержит продукты диэлектрической среды, в частности углерод и элементы, входящие в состав электрода-инструмента. У остальных заготовок в этой зоне образуются карбиды железа, которые способствую упрочнению поверхности.

Состояние поверхностного слоя определяет износостойкость, прочность и другие свойства детали в механизме. После ЭЭО поверхностный слой приобретает свойства, по-разному влияющие на эксплуатационные характеристики деталей. Положительными являются повышение твердости поверхности при сохранении вязкости середины, большое количество лунок на поверхности, плавное их сопряжение. К недостаткам следует отнести возможность появления трещин, растягивающих напряжений, трудность получения поверхности с малой шероховатостью.

Механическая часть станков.

Конструкция станков зависит от габаритов, массы заготовок, требования к качеству поверхности, назначения станка. Станки делят на прошивочные, шлифовальные, станки для разрезания профильным и не профилированным инструментом. Отдельные группы представляют станки для электроконтактной обработки на воздухе и установки для упрочнения и легирования. Прошивочные станки предназначены для получения отверстий, полостей, углублений. Станки для изготовления полостей профильным ЭИ называют копировально-прошивочными. Универсальные копировально-прошивочные станки позволяют выполнять не только полости, но и отверстия любого сечения, наносить на заготовки надписи. Среди электроэрозионного оборудования такие станки встречаются чаще всего.

Заключение.

Изобретение электроэрозионной обработки вот уже несколько десятилетий позволяет машино- и приборостроителям решать сложные технологические задачи при изготовлении деталей сложной конфигурации из обрабатываемых материалов. ЭЭО позволяет конструкторам и технологам выбрать оптимальный вариант конструкции, материала детали и технологического процесса

Письменная Аттестационная работа

Лист

Изм.

№документа

подпись

дата

Измерительный инструмент.

Для изготовления данной детали целесообразно применение измерительного инструмента типа ШЦ1. Данный инструмент имеет двухсторонние расположение губок. Применяется для наружных и внутренних измерений и для измерения глубины. Пределы измерения 0-150мм. Отсчёт по нониусу 0, 1

Выбор заготовки.

Заготовка - поковка полученная из круглого проката 90, длина 50мм. Выбор обусловлен тем, что заготовка - тело вращения и используется в механизмах с динамической нагрузкой.

Выбор базовых поверхностей

Черновой, установочной базой служит Dз. Основными конструкционными базами служат торец и ось. Основными измерительными базами являются торцы детали. Чистовой установочной базой является внутренний Dотв.

Письменная Аттестационная работа

Лист

Изм.

№документа

подпись

дата

Операция

Установ

Переход

Эскиз детали

Инструмент

Режимы резания

Режущий Измерит. t, мм S, мм\об

м\мин

n, Об/мин L р\х мм i T _о

Токарная

Подрезать торец

«как чисто» l=90

Резец

прох.

отогнутый

Шц1

1, 5

0, 5

226 800 93 1 0, 23

0, 3

282

1000

92, 5

0, 3

Подрезать торец

«как чисто» l=90

Резец

прох.

отогнутый

Шц1

1, 5

0, 5

226 800 93 1 0, 23 2 1

0, 3

282 1000 92, 5 1 0, 3

*Токарная*	Б	3	Выполнить центровочное отверстие L=12, d=5	Центровочное сверло 5	Шц1	12	0, 15	178	630	18.8	1	0, 2
	Б	4	Сверлить 26 на l=45 с охлаждением	Сверло 26	Шц1	45	0, 3	80	22, 6	70.6	1	3
	В	1	Жать деталь в центрах и точить 86 на l=45	Резец прох. отогнутый	Шц1	1.5	0, 2	226	800	48	1	0, 3
	В	2	Точить 85 на l=45 со снятием фаски	Резец прох. отогнутый	Шц1	1	0, 15	282	1000	47.5	1	0, 3

*Токарная*	Г	1	Расточить 62 на l=15	Расточной резец	Шц1	4, 5	0, 15	141, 3	500	20	4	1, 04
		2	Расточить 68 на l=15	Расточной резец	Шц1	1, 5	0, 18	178	630	17	2	0, 3
		3	Расточить 40 на l=6 с охлаждением	Расточной резец	Шц1	14	0, 1	14, 1	50	6	1	1, 88
		4	Расточить 70 на l=15 снять фаски 2х45 3 фаски	Расточной резец	Шц1	1	0, 2	178	630	17	1	0, 13

*Токарная*	Д	1	Расточить отверстие под шпоночный паз29 на l=30	Расточной резец	Шц1	1.5	0.2	178	630	33	1	0, 26
		2	Расточить отверстие под шпоночный паз 30 на l=30	Расточной резец	Шц1	0, 51	0, 15	178	630	32, 1	1	0, 33
		3	Точить 43 на l=10	Резец прох. упорный	Шц1	4, 5	0, 35	113	400	10, 5	5	0, 5
		4	Точить 40 на l=10	Резец прох. упорный	Шц1	1, 5	0, 25	178	630	10, 5	1	0, 06

Токарная	Д	5	Точить 38 на l=10 снять фаску 2х45 4 фаски	Резец прох. упорный	Шц1	1	0, 2	178	630	10, 5	1		0, 08
Фрезерная	А	1	Закрепить деталь в УДГ и фрезеровать 6 пазов			t	D	S	V	N	L		T
Фрезерная	А	1	Закрепить деталь в УДГ и фрезеровать 6 пазов	Фреза концевая 10	Шц1	10	10	0.06	17	560	18		0.54
Общее время на токарную обработку:												9, 44
Общее время на фрезерную обработку:												0.54
Общее время на обработку детали:												9.98

Основные формулы.

Токарная обработка.

Глубина резания. Считаем глубину резания для определения слоя металла, снимаемого за один проход резца по заготовке(мм).

Получившиеся величина разбивается на три прохода: черновой t> 2мм, получистовой t< 1, 5мм, чистовой t< 1мм.

Подача. Считаем подачу для определения расстояния, которое пройдёт резец по заготовке за один оборот заготовки (мм/об). Выбирается по таблице относительно глубины резания.

Скорость резания. Определяет скорость резания для определения расстояния которое проходит вершина резца за единицу времени (м/мин), где D диаметр заготовки.

V_теор.=V_табл. *К₁*К₂*К₃*К₄*К₅*К₆ V_{действ.} =

Количество оборотов. Определить количество оборотов для получения величины с которой вращается шпиндель с заготовкой за одну минуту.

Площадь поперечного сечения резца f=t*S(мм²), где t-глубина резания, S-подача

Pz -Сила резания. Направлена вертикально, действует сверху вниз на переднею поверхность резца, стремясь изогнуть обрабатываемую заготовку вверх, отогнуть резец вниз. Коэффициент резания есть удельное давление резания, измеренное при следующих условиях резания: t=5, S=1, гамма=15, фи=4, r=1. Главная режущая кромка резца прямолинейна и горизонтальна. Работа без охлаждения.

Pz=K*f(H)

Мощность. Определение мощности затраченное на обработку для сравнения с мощностью двигателя станка. Причём расчётная мощность должна быть меньше мощности электродвигателя станка.

Np= Pz* V_д /60*1020 Np< Nдв (Квт)

Время. Определить время затраченное на выполнение данного перехода.

To= lр.х/S*n где lр.х.- длина рабочего хода инструмента (мм), i – число проходов.

Резец проходной упорный:

Обработка до упора lр.х.=l+0.5 мм. Обработка на проход lр.х.=l+0.5+1..3 мм

Резец проходной отогнутый

Обработка до упора lр.х.=l+0.5+t мм. Обработка на проход lр.х.=l+0.5+t+1..3 мм

Фрезерная обработка.

Vт=Vтабл*Ktv*Kmv*Knv*Kuv м/мин где поправочные коэффициенты для скорости фрезерования.

n_т= 1000*V/П*D где D – диаметр фрезы (мм)

Vд= П*Dфр.*n/1000 где n – количество оборотов

То= lр.х/Smin

Письменная Аттестационная работа

Лист

Изм.

№документа

подпись

дата

Расчёты режимов резания.

Письменная Аттестационная работа

Лист

Изм.

№документа

подпись

дата

Техника безопасности.

При работе на фрезерном станке:

1. Установку и снятие тяжёлых деталей и приспособлений (весом более 20 кг.), производить с помощью подъемных устройств или с подручным.

2. Установку детали производить при отключённом станке и отведённой фрезе.

3. Надёжно закреплять фрезу после чего убрать гаечный ключ

4. Фрезы следует хранить и переносить аккуратно предохраняя от ударов.

При работе на токарном на станке:

1. Перед началом работы проверить рабочею одежду, надеть головной убор и

защитные очки.

2. Убрать все посторонние предметы.

3. Проверить заземление станка.

4. Во время работы посторонние не должны находится около станка.

5. Крепко закреплять деталь в патроне.

6. Не оставлять ключ в патроне

7. При обработке детали убирать стружку только крючком.

8. Измерять деталь только после её полной остановки и выключенном станке.

9. При ощущении посторонних запахов немедленно выключить станок.

10. После работы убрать станок, стружку следует убирать крючком или в рукавицах.

11. Отключить электропитание станка.

Письменная Аттестационная работа

Лист

Изм.

№документа

подпись

дата

Используемая литература:

1. Справочник молодого токаря В.П. Молодкин «Московский рабочий» 1978 год

2. Справочник молодого токаря

3. Справочник молодого фрезеровщика В.Л. Косовский Москва 1992 год

4. Краткий справочник конструктора Р.И. Гжиров «Машиностроение» 1983 год

5. Конспект по Технологии Метала Обработки

6. Конспект по Металловедению

7. Интернет.

Письменная Аттестационная работа

Лист

Изм.

№документа

подпись

дата

Петербургский Технический Колледж

Письменная аттестационная работа

12 3 Следующая ⇒