Проектирование участка по изготовлению диска силовой турбины

 (31)

где R_я – сила резания, приложенная к наружному диаметру заготовки;

   6×q_заж – равнодействующая от затяжки 6-ти болтов.

      Из  п. 7.2. сила резания R_z равна 24.364 кН. Из уравнения 31 находится сила затяжки болта:

 кН.

     Диаметр наружный резьбы болта, определяется как:

, (32)

где [s] – допускаемое напряжение растяжения (сжатия), 60…80 МПа;

   С –  коэффициент податливости для метрической резьбы, С = 2,15; [6]

 мм

Окончательно  диаметр резьбы болта, согласно ОСТ 1.31105-80 принят 20 мм.

      б) Для нахождения усилия затяжки шпинделя и его резьбовой части предполагается, что левая часть имеет жесткое закрепление с правой, а влияние силы резания учитывается только для шпинделя. Уравнение сил в этом случае:

   (33)

        Отсюда находится значение усилия  зажима для правой части приспособления:

кН

     Диаметр резьбовой части шпинделя рассчитывается по формуле 32 с подстановкой вместо q значение Q_заж и учитывая, что допускаемые напряжения для стали 10 равны 200…400 МПа :

     

     С учетом нормальных размеров для метрической  резьбы, окончательное значение резьбовой части шпинделя равно 24 мм.

9.2.  Расчет приспособления на точность по биению

      Приспособление  можно применять для автоматического  получения исходного размера только при условии, что оно способно обеспечить ожидаемую погрешность обработки   по данному размеру не большую, чем заданный на него допуск , т.е. при условии соблюдения расчетного неравенства:

      Если  приспособление должно обеспечивать не один, а несколько исходных размеров – для каждого из них должно быть соблюдено свое расчетное неравенство.

      Ожидаемая погрешность обработки  определяется в виде суммы трех ее главных составляющих, в связи, с чем неравенство получается в форме:

[9, с. 208]

где P – погрешность обработки, связанная с установкой детали в приспособлении;

d_п – погрешность обработки, связанная с установкой самого приспособления на станке;

t – погрешность обработки, связанная с методом обработки.

      Погрешностью  обработки Р, связанную с установкой детали в приспособлении, следует считать погрешность в исходном размере, ожидаемую вследствие того, что исходная база может занять различное положение относительно корпуса приспособления. Исходной базой служит внутреннее отверстие в обрабатываемом колесе, на данный момент технологического процесса диаметр которого равен Æ . Сопрягаемая поверхность с исходной базой – наружная цилиндрическая поверхность кольца, исполнительный размер наружного диаметра кольца Æ . Величина полного биения наружного диаметра относительно установочной поверхности на шпиндель станка 0,01 мм.

      Погрешностью  обработки d_п, связанную с установкой приспособления на станке, следует считать погрешность в исходном размере, ожидаемую вследствие того, что само приспособление может занять различное положение относительно станка. Приспособление устанавливается в шпиндель станка по конической поверхности (конусность 1:16), которая является для всех цилиндрических поверхностей базовым размером. Исполнительный размер на расстоянии 157 мм от торца конуса - диаметр Æ .  Посадочные поверхности шпинделя изделия станка изготавливаются с точностью по 6 квалитету, следовательно, сопрягаемый размер в шпинделе станка Æ .

      Погрешностью  обработки t, связанную с методом обработки, следует считать погрешность в исходном размере, ожидаемую вследствие всех производственных погрешностей, влияние которых не учитывается в величинах P и d_п. Принимаем для чистового фрезерования резцовой головкой

      За  исходный размер принимаем глубину  фрезерования зубьев. Допуск на размер равен 0,3 мм. Следовательно a_и=0,3 мм.

Запишем расчетное  неравенство:

Найдем его  составляющие:

мм

мм (полное биение поверхности кольца относительно базы Б 0,01 мм).

мм

мм

мм

мм

      Вывод: Точность обеспечена. Запас точности остается на компенсацию неучтенных факторов.

 

10. Проектирование  измерительного приспособления

     После протягивания первого «елочного» паза производится контроль его смещения относительно заданного положения.  Операция контроля выполняется при  помощи специального комбинированного приспособления, вкладыш которого имитирует геометрическую форму хвостовика лопатки. Приспособлением за одну установку проверяется смещение паза относительно осевого и радиального положения. По результатам проверки можно судить о степени точности изготовления паза.

      Конфигурация «елочного» паза в диске, изготовленного согласно ТУ08.191 по типу 2 приведена на рис. 6.

     Изменение конструкции диска не затрагивает  конфигурацию и расположение «елочных»  пазов. Вследствие этого, применение существующего  контрольного приспособления, применяемого в техпроцессе изготовления диска-прототипа, представляется возможным. Использование существующего контрольно-измерительного приспособления существенно снижает затраты на модернизацию СТ.

      11. Расчет измерительного  инструмента на  точность.

Основа расчета это сравнение суммы погрешностей измерения с допуском на проверяемую величину.

 Т.е.

 

мкм

Имеем допуск на размер: =165 мкм

Проверка:

Условие выполняется.

      Вывод: приспособление для контроля перекоса пазов с индикатором часового типа можно проконтролировать перекос пазов.  

 

      Список литературы.

1. Проектирование технологических процессов в машиностроении: Учебное пособие для вузов/И.П. Филонов, Г.Я. Беляев, Л.М. Кожуро и др.; Под общ. ред. И.П. Филонова; +CD. – Мн.: УП «Технопринт», 2003. – 910 с.
2. Справочник технолога - машиностроителя. В 2-х т./Под ред. А. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. – 4-е изд.,  перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - 656 с, 496 с.
3. Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с числовым программным управлением. В 2 ч. – М.: Экономика, 1990.
4. Общемашиностроительные нормативы режимов резания и времени для технического нормирования работ на протяжных станках. Массовое, крупносерийное, мелкосерийное и единичное производство. - 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1965. (ЦБПНТ при НИИТруда) – 199 с.
5. Балюра П.Г. Протягивание пазов. – М.: Машиностроение, 1964. – 170 с.
6. Биргер И.А. и др. Расчет на прочность деталей машин: Справочник/И.А. Биргер, Б.Ф. Шорр, Г.Б. Иосилевич. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1993. – 640 с.
7. Режимы резания труднообрабатываемых материалов: Справочник/Я.Л. Гуревич, М.В. Горохов, В.И. Захаров и др. 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986, 240 с., ил.