Технологический процесс детали вал
- Добавлен: 11.05.2022
- Размер: 682 KB
- Закачек: 2
Описание
Раздел 1.Разработка технологической схемы сборки узла 1.1 Назначение узла. Анализ технических требований, на сборку, выявление технологических задач Назначение узла 2 Анализ технических требований на сборку, выявление технологических задач 2 1.2 Анализ технологичности конструкции: качественные и количественные критерии оценки технологичности конструкции, выводы Качественная оценка технологичности конструкции 3 Количественная оценка технологичности конструкции 5 1.3 Разработка и обоснование технологической схемы общей сборки узла 7 1.4 Составление технологического процесса сборки узла, нормирование, выбор оборудования и исполнительных механизмов 8 Выбор организационной формы сборки 8 Технологические расчеты при проектировании операции сборки 9 Проектирование технологического процесса изготовления детали 1.5 Расчет размерных цепей двумя методами 12 Раздел 2. Проектирование технологического маршрута изготовления детали 2.1 Назначение детали в узле. Анализ технических требований чертежа детали, выявление основных технологических задач, разработка схем контроля по основным параметрам точности Назначение детали 13 Анализ технических требований детали, выявление основных технологических задач, разработка схем контроля 13 2.2 Отработка конструкции на технологичность для данного типа производства 16 Качественная оценка технологичности конструкции 16 Количественная оценка технологичности конструкции 17 2.3 Обоснование выбора материала детали 18 2.4 Выбор, обоснование и анализ метода получения заготовки 19 2.5 Маршруты обработки основных поверхностей детали 20 2.6 Выбор баз и анализ схем базирования 22 Анализ схем базирования 23 2.7 Разработка маршрута изготовления детали для заданного типа производства с выбором технологического оборудования, инструментов и средств контроля 24 Расчет режимов обработки 25 2.8 Расчет припусков на механическую обработку 31 Список использованной литературы 32 Приложение
Состав проекта
|
|
ЛИСТ 1.cdw
|
|
ЛИСТ 2.cdw
|
|
Лист 3.cdw
|
|
Лист 4.cdw
|
|
Лист 5.cdw
|
|
|
1.doc
|
|
10.doc
|
|
11.doc
|
|
12.doc
|
|
13.doc
|
|
14.doc
|
|
15.doc
|
|
16.doc
|
|
17.doc
|
|
18.doc
|
|
19.doc
|
|
2.doc
|
|
20.doc
|
|
21.doc
|
|
22.doc
|
|
23.doc
|
|
24.doc
|
|
25.doc
|
|
26.doc
|
|
27.doc
|
|
28.doc
|
|
29.doc
|
|
3.doc
|
|
30.doc
|
|
32.doc
|
|
4.doc
|
|
5.doc
|
|
6.doc
|
|
7.doc
|
|
8.doc
|
|
9.doc
|
размерная цепь.frw
|
|
Расчет размерной цепи.doc
|
|
таблица.doc
|
Дополнительная информация
ЛИСТ 1.cdw
Операция 020 Переход 4
Напрессовываемая деталь
Вспомогательный элемент
Операция 035 Переход 12
Технология машиностроения
Технологическая схема общей сборки
Технологическая схема узловой сборки
Вал тихоходный в сб.
Крышка подшипника в сб.
Редуктор цилиндрический в сб.
ЛИСТ 2.cdw
Оборудование: фрезерно-центровальный станок мод. ФЦ-2
Операция 020 Токарная с ЧПУ
Оборудование: Токарный станок с ЧПУ мод. 16К20Ф3
Операция 025 Круглошлифовальная
Оборудование: Круглошлифовальный станок мод. 3М151
Операция 010 Фрезерно-отрезная
Оборудование: фрезерно-отрезной станок
Операция 005 Правильная
Оборудование: роликовая правильная машина
Операция 030 Шпоночно-фрезерная
Оборудование: шпоночно-фрезерный станок мод.692Д
Операция 035 Термическая
Оборудование: печь ТВЧ (HRC40 50)
Операция 045 Контрольная
Оборудование: стол контрольный
Операция 050 Токарно-винторезная
Оборудование: токарно-винторезный станок мод. 16К20
Операция 055 Круглошлифовальная
Операция 060 Токарно-винторезная
Операция 065 Контрольная
Операция 070 Слесарная
Оборудование: верстак слесарный
Технология машиностроения
Операция 040 Очистка
Лист 3.cdw
) от радиального биения
) от перпендикулярности торца и шейки вала
Схема контроля отклонения от параллельности
боковых стенок шпоночного паза
Плиты для фиксации вала
Технология машиностоения
Схема контроля отклонения шеек вала от цилиндричности
Контроль диаметра вала калибр - скобой
Схема контроля симметричности шпоночного паза
Лист 4.cdw
Оборудование: шпоночно-фрезерный станок мод.692Д
Операция 020 Токарная с ЧПУ
Оборудование: Токарный станок с ЧПУ мод. 16К20Ф3
Технология машиностроения
Лист 5.cdw
Оборудование: фрезерно-центровальный станок мод. ФЦ-2
Операция 020 Токарная с ЧПУ
Оборудование: Токарный станок с ЧПУ мод. 16К20Ф3
Операция 030 Вертикально-фрезерная
Оборудование: вертикально-фрезерный станок мод.692Д
Операция 055 Круглошлифовальная
Оборудование: круглошлифовальный станок мод.3М151
Технология машиностроения
1.doc
1 Назначение узла. Анализ технических требований на сборку выявление технологических
Анализ технических требований на сборку выявление технологических задач 2
2 Анализ технологичности конструкции: качественные и количественные критерии оценки
технологичности конструкции выводы
Качественная оценка технологичности конструкции 3
Количественная оценка технологичности конструкции 5
3 Разработка и обоснование технологической схемы общей сборки узла 7
4 Составление технологического процесса сборки узла нормирование выбор оборудования и
исполнительных механизмов 8
Выбор организационной формы сборки 8
Технологические расчеты при проектировании операции сборки 9
Проектирование технологического процесса изготовления детали
5 Расчет размерных цепей двумя методами 12
Раздел 2. Проектирование технологического маршрута изготовления детали
1 Назначение детали в узле. Анализ технических требований чертежа детали выявление основных технологических задач разработка схем контроля по основным параметрам точности
Назначение детали 13
Анализ технических требований детали выявление основных технологических задач
разработка схем контроля 13
2 Отработка конструкции на технологичность для данного типа производства 16
Качественная оценка технологичности конструкции 16
Количественная оценка технологичности конструкции 17
3 Обоснование выбора материала детали 18
4 Выбор обоснование и анализ метода получения заготовки 19
5 Маршруты обработки основных поверхностей детали 20
6 Выбор баз и анализ схем базирования 22
Анализ схем базирования 23
7 Разработка маршрута изготовления детали для заданного типа производства с выбором
технологического оборудования инструментов и средств контроля24
Расчет режимов обработки25
8 Расчет припусков на механическую обработку31
Список использованной литературы32
10.doc
р - давление на поверхности контакта;
d - номинальный диаметр сопряжения;
L - длина сопрягаемых поверхностей.
Давление на поверхности контакта определяется через формулу Лямэ:
Ех Е2 - модули упругости материалов вала и колеса.
Коэффициенты жесткости
- коэффициенты Пуассона; диаметры отверстия вала и наружной поверхности колеса соответственно.
Для осуществления данного усилия необходим одинарный пневматический пресс прямого действия. Максимальная нагрузка на пресс Fmax = 35тонн.
Запрессовка подшипника на вал по посадке Ф65L0n6.
11.doc
Усилие запрессовки подшипников не значительное операцию можно выполнять на том же оборудовании.
Момент затяжки винтов (соединение корпусов с внутренней стенкой).
Предел текучести для болта класса прочности 4.8: t = 320МПа Допускаемые напряжения с учетом коэффициента запаса Sr = 4:
12.doc
- коэффициент учитывающий возникновение напряжений кручения из-за наличия трения в резьбе
где fT - коэффициент трения по торцу головки болта (fТ = 01);
D и d - большой и малый диаметры площадки трения на торце головки болта (D - 18мм; d=13мм);
dср - средний диаметр резьбы (dcp = 1123мм);
а - угол подъема винтовой линии а = 3° 10';
-угол трения в резьбе ( = 6°35');
13.doc
Назначение детали в узле. Анализ технических требований чертежа детали выявление основных технологических задач разработка схем контроля по основным параметрам точности [46]
Деталь - вал представляет собой тело вращения с несколькими ступенями разъединенными между собой канавками. На торцах ступеней имеются фаски. Данный вал является жестким так как отношение его длины L=247 мм и максимального диаметра Dmax=85 мм меньше 7 т. е.: L Dmax =2.97.
Анализ технических требований детали выявление основных технологических задач
разработка схем контроля
Технические требования на изготовление детали характеризуют основные параметры их качества проверяемые при окончательном контроле или испытаниях. Анализ этих требований позволяет обоснованно выбирать место в технологическом процессе для выполнения каждого из них. В результате изучения требований чертежа можно сформулировать основные технологические задачи которые технологи должны решать в первую очередь. Технические требования к детали назначаются в соответствии с требованиями к сборочной единице и изделию в целом. Также на данном этапе проектирования должны быть разработаны схемы контроля по основным техническим параметрам.
Предельные отклонения размеров.
Наиболее высокую точность имеют ответственные участки вала. Цилиндрические поверхности Ф55р6 Ф55f7 Ф65n6 Ф65d9 Ф75z8 являются сопрягаемыми.
Поверхность Ф65n6 обеспечивает минимальный натяг при сопряжении с подшипниками качения. Посадка назначена в соответствии с рекомендациями по эксплуатации подшипников качения в определенных условиях работы.
Поверхность Ф65d9 обеспечивает необходимые условия работы манжеты установленной на валу.
Поверхность Ф75z8 обеспечивает необходимый натяг в соединении вала с колесом для передачи крутящего момента.
Поверхности Ф55р6 Ф55f7 используются в качестве сопрягаемых для соединения вала с полумуфтой. Начало сопрягаемой поверхности выполняется с полем допуска f7 то есть создается небольшой зазор в соединении для центрирования полумуфты при ее установке.
Для решения данной технологической задачи необходимо выбрать соответствующие переходы токарной и шлифовальной обработок: черновое получистовое чистовое точение; предварительное чистовое тонкое шлифование. Это позволит достичь заданного квалитета с заданной шероховатостью. Это способ решения технологической задачи является наиболее универсальным и часто применяемым так как не требует высокоточного дорогостоящего токарного оборудования. Кроме того на этапах токарной операции не будет требоваться высокая точность обработки что приведет к резкому сокращению времени на обработку детали и наладку оборудования. Это естественно приведет к снижению себестоимости процесса изготовления детали. Этап шлифовальной операции так же не потребует дорогого оборудования (ввиду значительного отличия от принципа токарной обработки) но займет длительный период времени.
Это вполне удовлетворяет такту выпуска при данном среднесерийном типе производства.
14.doc
Требования по шероховатости поверхностей.
Требуется получить шероховатость Ra = 08 мкм для всех сопрягаемых поверхностей но для поверхности 065d9 особо требуется получить шероховатость Ra = 02 мкм.
Для решения данной технологической задачи необходимо выбрать соответствующие переходы токарной и шлифовальной обработок: черновое получистовое чистовое точение; предварительное чистовое тонкое шлифование. Это позволит достичь заданного квалитета с заданной шероховатостью. Дополнительно в маршрут обработки данной детали включается полировальная операция для получения шероховатости Ra = 02 мкм.
Для контроля шероховатости используют профилограф. Чувствительный элемент профилографа перемещается вдоль исследуемой поверхности.
Допуски формы и расположения поверхностей.
Цилиндричность (отклонение формы) - наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающего цилиндра в пределах нормируемого участка.
Отклонение от параллельности плоскостей (отклонение расположения) - разность наибольшего и наименьшего расстояний между плоскостями в пределах нормируемого участка.
Отклонение от перпендикулярности плоскостей (отклонение расположения) - отклонение угла между плоскостями от прямого угла (90°) выраженное в линейных единицах на длине нормируемого участка.
Отклонение от соосности относительно оси базовой поверхности (отклонение расположения) -наибольшее расстояние между осью рассматриваемой поверхности вращения и осью базовой поверхности на длине нормируемого участка.
Отклонение от соосности относительно общей оси (отклонение расположения) - наибольшее расстояние ( 1 2 ) между осью рассматриваемой поверхности вращения и общей осью двух или нескольких поверхностей вращения на длине нормируемого участка.
Отклонение от симметричности относительно базового элемента (отклонение расположения) -наибольшее расстояние между плоскостью симметрии (осью) рассматриваемого элемента (или элементов) и плоскостью симметрии базового элемента в пределах нормируемого участка.
15.doc
Для выполнения данного требования необходимо как можно точно обрабатывать соответствующие шейки вала соблюдая принцип постоянства технологических баз используя жесткие технологические системы СПИД.
Контролировать отклонение установленной в центрах детали можно на продольно перемещаемом двухопорном индикаторе как показано листе проекта.
Отклонения от соосности поверхностей Ф65n6 Ф75z8 равные 0040мм заданы в случае поверхностей для подшипников качения для ограничения перекоса колец подшипников в случае посадочной поверхности для зубчатого колеса для обеспечения нормы кинематической точности и нормы контакта зубчатой передачи.
Для выполнения данного требования необходимо как можно точно обрабатывать соответствующие шейки вала соблюдая принцип постоянства технологических баз.
Контроль отклонения от соосности можно провести путем установки индикатора на контролируемом участке вращающейся в центрах детали как показано на листе проекта.
Отклонение от перпендикулярности торца вала со стороны шейки вала Ф65n6 задано для того чтобы уменьшить перекос колец подшипников и искажение геометрической формы дорожки качения внутреннего кольца подшипника.
Для обеспечения этого требования необходимо обрабатывать данные поверхности от одной технологической базы.
Требования по симметричности и параллельности боковых стенок шпоночного паза. Данные требования необходимы для правильного расположения шпонки и облегчения запрессовки шпонки в паз в дальнейшем - для облегчения установки полумуфты на вал по шпонке.
Обеспечивается взаимно правильным расположением инструмента и заготовки.
Контроль параллельности производиться путем установки индикаторов по боковым стенкам
шпоночного паза и перемещения индикаторов вдоль паза. Для получения необходимой точности
измерения поверхность на которой располагается деталь должна быть точно выполнена.
Контроль симметричности производится путем установки индикатора на боковую сторону
шпонки замеры производятся в двух точках одной боковой стороны затем с помощью
специального поворотного устройства деталь поворачивается на 180 градусов и производятся
замеры аналогичным образом на другой стороне шпонки. Деталь закрепляется в центрах.
16.doc
Отработка конструкции детали на технологичность - одна из наиболее сложных функций технологической подготовки производства которую обуславливает взаимосвязь конструкции изделия с технологией его изготовления.
Качественная оценка технологичности конструкции
С целью применения стандартного унифицированного режущего и мерительного
инструмента типовых технологических процессов особенно в условияхмассового и
крупносерийного производства необходимо унифицирование конструкциии размеров.
Требование соблюдено.
Требования к точности обработки и шероховатости должны соответствовать
эксплуатационным показателям детали. Наиболее точно должны быть выполнены цилиндрические
поверхности с прилегающими к ним торцами (IT6 9 Ra0.2 0.8). Требования не завышены и не
должны привести к увеличению трудоемкости.
Конструктивные формы и размерные соотношения детали обеспечивают достаточную
жесткость и возможность применения жесткого инструмента.
Базирующие поверхности сравнительно удобны. Принцип совмещения и постоянства баз по
возможности соблюдается. Некоторые размеры были пересчитаны (см. маршрут обработки).
Объем механической обработки завышен так как в условиях серийного производства
обработка ведется из проката а следовательно неизбежен большой съем металла на ступенях вала
Подход и выход инструмента не затруднен.
Получение заготовки представляет собой наиболее простой и прогрессивный метод - резка прутка заданных размеров.
Вследствие несоответствия требуемых размеров заготовки стандартным размерам прутка
заготовка имеет напуск который удаляется в процессе механической обработки.
17.doc
Трудоемкость изготовления детали
-трудоемкость изготовления детали по всем операциям технологического процесса.
Коэффициент удельной трудоемкости
Коэффициент использования материала
М3 - масса заготовки.
Коэффициент точности обработки
Аi - квалитет точности обработки.
чем ближе значение этого коэффициента к единице
тем большая точность обработки требуется для производства детали.
Коэффициент шероховатости
18.doc
тем грубее поверхности детали.
чем ближе значение данного коэффициента к единице
Коэффициент унификации конструктивных элементов детали
Qyэ - число унифицированных элементов (фасок резьб галтелей отверстий шеек валов);
Qэ - общее число элементов.
Обоснование выбора материала детали [8]
Выбор материала вала определяется критериями работоспособности. Основными материалами для валов служат углародистые и легированные стали благодаря высоким механическим характеристикам способности к упрочнению и легкости получения цилиндрических заготовок прокаткой. На выбор материала влияют условия работы конструкция вала тип производства и прочие условия непосредственно касающиеся экономической целесообразности применения того или иного материала.
В данной конструкции вал работает при умеренных температурах среднем нагружении. Материал тихоходного вала - Сталь40Х которая является наиболее применимой в производстве валов сталью.
Характеристики материала.
Механические ав =900МПа НВ=260 285 = 12% KCU 50Джсм2
Химический состав Технологические свойства:
-флокеночувствительная;
-склонна к отпускной хрупкости.
Заменители стали: 45Х 38ХА 40ХН 40ХС 40ХФ 40ХР.
19.doc
В связи с большим разнообразием существующих способов получения заготовки выбор того или иного метода представляет собой решение комплексной задачи. Это можно осуществить при помощи сравнения различных вариантов. Для уменьшения числа сравниваемых вариантов предварительно проводится выбор основанный на качественной оценке. Эта оценка позволяет сократить область поиска а в отдельных случаях обойтись без технико-экономических расчетов.
Качественную оценку производят на основании следующих показателей:
Технологическая характеристика материала детали а также требования предъявляемые к
материалу с точки зрения обеспечения служебных свойств изделия.
Конструктивные формы размеры и масса детали.
Объем выпуска или тип производства.
Заданная точность заготовки качество ее поверхности (шероховатость наклеп остаточные
Производственные возможности заготовительного цеха (наличие оборудования).
Изготовление данной детали - тихоходного вала методами литья весьма не разумно ввиду
плохих литейных свойств стали 40Х а также ввиду неприменимости отливок для подобных ответственных деталей (наблюдаются крайне низкие прочностные характеристики). Получение заготовки методом порошковой металлургии целесообразно при достаточно больших партиях изготовления детали. Данный метод является широко развивающимся однако требует наличия сложного дорогостоящего оборудования и что не менее важно большого производственного опыта рабочих. Изготовление вала методами объемной штамповки целесообразно применять в условиях крупносерийного и массового производства (программа выпуска данного изделия -среднесерийная). Довольно перспективным является метод свободной ковки применение которого не ограничено ни объемом выпуска ни конструкцией вала. Применение данного метода позволяет снизить расход материала получить довольно точную заготовку с минимальными припусками тем самым сводя к минимуму механическую обработку. Тем не менее выбран наиболее простой метод - изготовление детали напрямую из проката. Это не потребует от производителя специального оборудования невысокие темпы выпуска не позволят ощутить заметный ущерб от большого отхода материала и использования определенной номенклатуры инструмента.
2.doc
Назначение узла. Анализ технических требований на сборку выявление
технологических задач
Данная конструкция представляет собой цилиндрический редуктор являющийся частью привода ленточного конвейера предназначенный для передачи и преобразования энергии вращательного движения электродвигателя на входе с получением заданных характеристик: крутящий момент и скорость вращения. Характерной особенностью данного редуктора является его двухпоточный способ передачи вращения что позволяет повысить его нагрузочную способность. Погрешности изготовления деталей и их монтажа легко компенсируются упругими элементами находящимися в зубчатом колесе быстроходной ступени редуктора (поз. 1 см. чертеж редуктора в приложении). Защита механизма от поломки осуществляется предохранительной муфтой расположенной между выходным валом редуктора и приводным валом конвейера. Фланцевое крепление двигателя облегчает условия установки привода.
Анализ технических требований на сборку выявление технологических задач [26]
Отклонение от соосности тихоходного (поз. 11) и быстроходного (поз. 13) валов в пределах 50 мкм позволяет не допустить превышение допустимого уровня вибрации и шумов увеличить надёжность работы изделия и его долговечность. Обеспечивается точностью изготовления тихоходного вала (отклонение от соосности его диаметров не более 40 мкм) точностью изготовления подшипников (поз. 47).
Отклонение от соосности промежуточного вала (поз. 12) и быстроходного вала (поз. 13) в пределах 50 мкм позволяет не допустить превышение допустимого уровня вибрации и шумов уменьшить износ зубчатых колёс и также увеличить надёжность и долговечность работы изделия. Обеспечивается: точностью изготовления подшипников (поз. 45 46) точностью изготовления отверстий под подшипники (поз. 45) в корпусе (поз. 21) и под подшипники (поз. 46) во внутренней стенке (поз. 32) - отклонение от соосности диаметров не более 30 мкм.
В редукторе предусмотрено также и регулирование осевых положений тихоходного (поз. 11)
и промежуточного (поз. 12) валов. Осевое положение тихоходного вала можно регулировать с
помощью набора прокладок под крышкой подшипника (поз. 23) а осевое положение
промежуточного вала можно отрегулировать с помощью доводочных операций кольца (поз. 19) и
набора прокладок под крышкой подшипника (поз. 22).
20.doc
Маршруты обработки основных поверхностей детали [57]
Для того чтобы определить последовательность обработки основных поверхностей выявленных на этапе анализа технических требований совершенно очевидно что необходимо определиться с методом окончательной обработки а также с типом имеющегося оборудования. Вид заготовки позволяет наметить 1-ый вид обработки. Тогда базируясь на начальном и окончательном методах обработки каждой поверхности выбираются промежуточные методы. Оптимальный выбор маршрута обработки отдельных поверхностей является основой для дальнейшего расчета промежуточных размеров заготовки и припусков а также для определения предельных размеров заготовки. Иные менее точные поверхности не являются лимитирующими и могут обрабатываться на определенных этапах попутно основным.
Для составления маршрутов обработки необходимо знать точностные возможности применяемых методов обработки исходя из того что каждый переход способен повысить точность обрабатываемой поверхности на 1 2 квалитета (переход на 3 квалитета возможен на стадии предварительной обработки).
Для данной детали основными поверхностями то есть теми на которые в большей степени влияют эксплуатационные свойства изделия являются наружные цилиндрические поверхности Ф55р6 Ф55f7 Ф65n6 Ф65d9 Ф75z8 (параметры шероховатости Ra0.2 0.8). Остальные поверхности выполняются по IT 12 Ra6.3.
Расчеты припуска для одной поверхности (в качестве примера) определяющего в дальнейшем размеры заготовки представлены в соответствующей таблице.
Маршрут обработки основных поверхностей:
22.doc
Необходимая точность обработки связана с положением заготовки в рабочей зоне станка. Установка на станке включает базирование заготовки и ее закрепление. Именно благодаря базированию объекту обработки придается требуемое положение относительно выбранной системы координат. Для обеспечения ориентированного положения и полной неподвижности предмета в выбранной системе координат на него необходимо наложить как минимум шесть двусторонних геометрических связей. Расположение этих связей и обуславливает схему базирования и возникающие при такой схеме погрешности. При выборе баз следует опираться на ниже следующие принципы базирования заготовок.
При высоких требованиях к точности обработки необходимо выбирать такую схему базирования которая обеспечивает наименьшую погрешность установки.
Для повышения точности деталей и собранных узлов необходимо применять принцип совмещения баз - совмещать технологическую измерительную и сборочную базы.
Целесообразно соблюдать принцип постоянства базы. При перемене баз в ходе
технологического процесса точность обработки снижается из-за погрешности взаимного
расположения новых и ранее применявшихся технологических баз.
Выбор схемы установки заготовки облегчается использованием типовых схем базирования. В данном случае заготовка базируется различными способами как-то: расположение заготовки в самоцентрирующем трехкулачковом патроне установка в центрах. Измерительные базы выбраны таким образом чтобы обеспечить надежность и производительность контроля возможность применения простых по конструкции контрольно-измерительных инструментов и приспособлений что не может не сказаться на точности обработки. Различные варианты схем базирования и примерная величина погрешности представлены в графической части проекта.
23.doc
Операция 020: Токарная с ЧПУ.
а)Установить деталь в центра одни из которых плавающий с упором другой вращающийся.
Вращение передается через хомутик. Погрешность базирования диаметральных размеров равна:
(d = 56) = 0мм. Погрешность базирования линейного размера 81.5 равна:
( = 81.5) = L(L = 247) + Ац = 0.46 + 0.18 = 0.64мм. Данная схема базирования целесообразна
так как удовлетворяет заданной точности.
б)Установить деталь в трех кулачковый патрон с механическим устройством зажима с упором в
торец с поджимом вращающимся центром.
Погрешность базирования диаметральных размеров определяется отклонением от соосности диаметра базирования и обрабатываемого диаметра (d = 56) = соос(d = 90) = 0 1мм.
Получаемая точность обработки не удовлетворяет требуемой точности поэтому данная схема базирования не целесообразна кроме того она требует удорожания технологической оснастки усложняет конструкцию оборудования.
в)Установить деталь в призмы одна из которых является подвижной а другая неподвижной с
упором в торец оправки и с поджимом центром. Призмы установлены на оправке. Здесь
погрешность базирования диаметральных размеров определяется отклонением от соосности
диаметра базирования и обрабатываемого диаметра плюс погрешность базирования в призмах:
(d = 56) = 0.5 Td(d = 90) ((1 sin а) -1) + Асоос =0.16 + 0.1 = 0.26мм. Эта схема базирования
тоже не целесообразна так как не обеспечивает требуемой точности обработки и ведет к удорожанию технологического процесса сильно затрудняя подготовку детали к обработке на токарном станке.
Операция 030 Вертикально-фрезерная.
а)Установить деталь в самоцентрирующиеся призмы с упором в торец. Погрешность
базирования в данном случае равна половине допуска на диаметральный размер обрабатываемой
цилиндрической поверхности плюс отклонение от соосности цилиндрической поверхности по
которойдетальбазируетсявпризмах:
(6) = 0.5Td(d = 55.5) + Acooc(d = 65.5) = 0.023 + 0.04 = 0.027мм.. Данная схема выбрана для
б)Установить деталь в призму с упором в торец и зажимом сверху. Приданной схеме установки
погрешность базирования для размера 6 равна погрешности установки в призмы:
As62(6) = 0.5*Td(d = 55.5)-(1sina)+ 1) = 0.06мм. Данная схема установки обеспечивает
необходимую точность но предыдущая схема позволяет достичь большей точности.
в)Установить деталь в координатный угол с прижатием сверху. Погрешность в данном случае
24.doc
Разработка маршрута изготовления детали для заданного типа производства с выбором технологического оборудования инструментов и
средств контроля [57]
Маршрут обработки детали представляет собой перечисление всех операций необходимых для изготовления детали в последовательности их выполнения. Он включает в себя и те операции которые не являются механической обработкой например заготовительная операция или операция промежуточной сборки. Маршрут обработки элементарных поверхностей зависит от типа поверхности предъявляемых к ней требований (точность размеров шероховатость точность расположения поверхностей и отклонения формы) а также от типа производства т.е. от типа применяемого оборудования. Выбор типа станка прежде всего определяется возможностью обеспечить определенное формообразование выполнение технических требований предъявляемых к изготавливаемой детали в отношении точности формы шероховатости поверхности.
На выбор типа режущего инструмента влияют - группа и тип станка характеристика метода обработки материал обрабатываемой заготовки размеры и конфигурация заготовки требуемые точность и шероховатость обрабатываемых поверхностей тип производства. Эскизы маршрута обработки а также операционной технологии приведены в графической части данного проекта. Все выше описанные пункты надлежат отображению в соответствующих маршрутных и операционных картах которые представлены ниже в приложении.
Первоначальной операцией механической обработки является заготовительная операция а именно отрезка проката. Следующей операцией является подготовка технологических баз. Постоянными технологическими базами являются центровые отверстия обрабатываемые в операции 015 технологического процесса изготовления вала на фрезерно-центровальном станке. В серийном производстве торцы и центровые отверстия обрабатывают одновременно с двух сторон. Установка заготовки производится на призму с вертикальным зажимом.
В операции 020 производится основное формообразование поверхностей вала заготовка при этом устанавливается в центрах (левый центр - плавающий правый - вращающийся) и приводится в движение с помощью поводка. Обработка ведется на токарном станке с ЧПУ.
Далее черновое шлифование.
25.doc
Далее следуют операции термообработки вала 035 заключающиеся в проведении закалки ТВЧ поверхности контактирующей с манжетой на глубину 15 2 мм до твердости 40 50HRC.
После проведения термических операций выполняется правка центровых отверстий которая проводится на токарно-винторезном станке (операция 050).
На этапе отделочной обработки производится шлифование шеек вала на круглошлифовальном станке (операция 055) т.е. в начале шлифуются шейки до буртика а потом происходит переворот заготовки и шлифование продолжается. При этом торцы которые подлежат обработке шлифованием обрабатываются путем ручной поперечной подачи.
Заключительном этапом обработки является полировка поверхности 1 на токарно-винторезном станке контактирующей с манжетой (операция 060).
токарно-винторезном станке контактирующей с манжетой (операция 060).
В качестве контрольных приспособлений используется:
Универсальное приспособление с центрами для проверки биения вала и непараллельности шпоночного паза относительно оси центров.
В комплект к УСП входит стандартная индикаторная стойка.
Профилометр ПЧ - 12.
Принципиальное устройство для контроля соосности и отклонения от перпендикулярности.
Расчет режимов обработки [1]
Этап выбора режимов резания следующий за назначением оборудования инструментов и последовательности обработки позволяет рассчитать оптимальные варианты использования оборудования а также свойств режущего инструмента. При назначении элементов режимов резания учитывается характер обработки тип и размеры инструмента материал его режущей части материал и состояние заготовки тип и состояние оборудования.
Далее представлены расчеты непосредственно связанные с выбором режимов.
26.doc
При торцевом фрезеровании глубина фрезерования t определяет длину лезвия зуба фрезы участвующую в резании; t измеряют в направлении параллельном оси фрезы. Ширина фрезерования В определяет продолжительность контакта зуба фрезы с заготовкой; В измеряют в направлении перпендикулярном оси фрезы. В данном случае: В=90мм t=1.5мм. Подача выбирается в зависимости от шероховатости поверхности и материала фрезы. В данном случае для Rz 40 выбирается фреза из со вставными ножами оснащенными пластинами из твердого сплава и подача на зуб 0.11 ммзуб. Для достижения производительности режимов резания диаметр фрезы D должен быть больше ширины фрезерования В т.е.:
Выбрана торцевая насадная фреза со вставными ножами оснащенными пластинами из твердого сплава D=100мм ГОСТ 24359-80. Число зубьев z=8. Скорость резания - окружная скорость фрезы:
Значение коэффициента Cv и показателей степени определяются в зависимости от типа фрезы
материала режущей части и материала заготовки.
Период стойкости Т определяется в зависимости от диаметра и типа фрезы Т=180 мин.
Общий поправочный коэффициент на скорость резания учитывающий фактические условия резания:
Кmv - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала:
Knv - коэффициент учитывающий состояние поверхности заготовки для поковки; KHv - коэффициент учитывающий материал инструмента; Частота вращения фрезы:
Частота вращения округляется до возможной ближайшей частоты по паспортным данным станка 650обмин тогда фактическая скорость резания будет равна:
27.doc
- длина обраоатываемои поверхности.
Сверление (центрование).
Вычисления выполняются в соответствии с вышеприведенными вычислениями.
q - показатель степени определенный эмпирическим путем.
Частота вращения шпинделя станка:
Операция 020. Токарно-винторезная.
а) Точение черновое 0657мм.
29.doc
Подача на зуб: Sz = О.Обмм зуб ;
Скорость резания (окружная скорость фрезы):
где D = 16 - диаметр фрезы мм; z = 2 - число зубьев фрезы; t = 0.3 - глубина резания мм; В = 16 - ширина обрабатываемой поверхности мм.
Значения коэффициента С и показателей степени приведены в табл. 39 гл.4 [2] а периода стойкости Т — в табл. 40 гл.4 [2]. Для материала инструмента - Т15К6:
Сг =234 q= 0.44 х = 0.24 .у = 0.26 и = 0.1 р = 0.13 m = 0.37 T = 80 мин.
Kv - общий поправочный коэффициент на скорость резания учитывающий фактические
учитывающий качество обрабатываемого материала табл. 1 гл.4 [2] Knv = 0.9 - коэффициент
3.doc
Таким образом технические требования на сборку обоснованы условиями эксплуатации изделия и они являются выполнимыми.
Анализ технологичности конструкции: качественные и количественные критерии оценки технологичности конструкции выводы [2]
Оценка технологичности изделия или сборочной единицы имеет целью установить соответствие конструкции современному уровню развития техники экономичность и удобство в эксплуатации и изготовлении.
Оценка технологичности конструкции изделия и его элементов может быть качественной и количественной. Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно. Количественная оценка производится на основании расчета соответствующих показателей.
Качественная оценка технологичности конструкции
Конструкция редуктора выполнена таким образом что позволяет осуществить достаточно
удобную сборку за исключением процесса установки электродвигателя с быстроходной шестерней
Сборка ведется в условиях среднесерийного производства. Конструкция предполагает
расчленение сборочной единицы на рациональное число составных частей на узловую и общую.
Это позволяет производить сборку и контроль собираемых элементов параллельно и независимо
друг от друга на нескольких рабочих местах. Дополнительных изменений в конструкции не
требуется так как процесс сборки имеет оптимальную производительность и качество
собираемого изделия. Каждая из ступеней редуктора (тихоходный вал в сборе промежуточный вал
в сборе и т.д.) собирается отдельно и в целом позволяет снизить цикл сборки редуктора.
30.doc
Частота вращения фрезы:
Фактическая скорость резания:
Подача на один оборот фрезы: S=Sz z = 0.06 2 = 0.12ммоб Операционное время:
Операция 055. Круглошлифовальная.
Выбран шлифовальный круг ПВК с конической выточкой. Применение данных кругов универсальное. Назначение выточек: лучший доступ круга при подходе его к обрабатываемой детали; возможность одновременно шлифовать цилиндрические и торцовые поверхности («в упор»); уменьшение площади соприкосновения торцовой поверхности круга с обрабатываемой поверхностью при обработке буртов. Шлифовальный круг ПВК 300x50 1 A3 по ГОСТ 2424-83.
32.doc
Рассчитывается минимальный припуск на черновое точение:
Результаты расчетов приведены в таблице в приложении. Проверка расчета: Td7 - Tdd = 1754 = 2z0max - 2z()mm = 4604 - 2850.
4.doc
пригоночные работы которые целесообразно упрощать и сводить к разумному минимуму. В
конструкции предусмотрены компенсаторы в виде колец и прокладок которые предусматривают
незначительную сборку-разборку редуктора до установления необходимого размера.
Конструкция по возможности должна обеспечить совмещение конструкторских сборочных установочных и измерительных баз.
Изделие обеспечивает удобный доступ к местам контроля и регулирования.
В конструкции использованы стандартные и унифицированные детали позволяющие снизить трудоемкость изготовления данного изделия. Базовой деталью для общей сборки является внутренняя стенка относительно которой производится установка составляющих частей редуктора. Положение базовой детали при сборке изменяется что усложняет данный процесс.
Вес составляющих деталей редуктора не превышает нормативного. Возможно применение такелажных и захватных устройств для перемещения и монтажа сборочных единиц что позволит автоматизировать процесс сборки.
Наибольшему износу в редукторе подвержены исполнительные части механизма такие как зубчатые колеса и подшипники. Замена их возможна при частичной разборке всего узла.
Крепежные и другие детали редуктора нормализованы что позволяет использовать стандартные сборочные инструменты а также снижать их номенклатуру. Применение сложных приспособлений для осуществления сборки не требуется. Возможно весьма эффективное использование некоторых средств механизации и автоматизации (гайковерты и др.).
Конструкция должна обеспечивать возможность максимального снижения трудоемкости при выполнении соединений деталей и узлов. Рационально произведенное уменьшение количества деталей входящих в узел может значительно упростить сборку. В данном случае количество деталей сведено к рациональному минимуму который не ухудшает качества сборки. Данная конструкция обеспечивает сопряжение деталей по минимальному количеству поверхностей обеспечивающих точность взаимного положения деталей и поверхностей. Конструкция сборочной единицы предусматривает последовательную фиксацию нескольких сопрягаемых поверхностей что приводит к значительно меньшим затратам времени на нахождение правильного расположения сопрягаемых поверхностей.
5.doc
Количественная оценка проводится по показателям технологичности рассчитанным для данной конструкции в сравнении с базовым заводским вариантом или на основе статистических данных по типовым представителям аналогичных конструкций.
Трудоемкость изготовления изделия
- трудоемкость изготовления сборочных единиц;
- трудоемкость изготовления деталей не вошедших в сборочные единицы;
Тсб - трудоемкость сборки изделия; Тисп - трудоемкость испытаний.
Удельная трудоемкость изготовления изделия
Р - основной технический параметр (мощность точность производительность).
Коэффициент сборности
Е - число составных частей (сб. единицы);
Э - число деталей не вошедших в состав сборочной единицы.
; чем ближе значение данного коэффициента к единице тем меньше
трудоемкость сборки данного изделия.
Коэффициент эффективности взаимозаменяемости
Тпр - трудоемкость пригоночных работ;
ТПС - трудоемкость разборки и повторной сборки;
6.doc
Коэффициент стандартизации
Ест - число стандартных сборочных единиц;
Dcт - число стандартных деталей не вошедших в состав сборочных единиц (крепежные детали не учитываются).
Кст =(0+65)(4+99)= 0.63; чем ближе значение данного коэффициента к единице тем меньше
трудоемкость изготовления и сборки данного изделия.
Коэффициент унификации
Eз En Ecm D3 Dn Dст - число заимствованных из аналогичных конструкций покупных
стандартных деталей и сборочных единиц соответственно.
+ 0 + 0 + 0 + 0 + 65
чем ближе значение данного коэффициента к единице тем
более унифицированным является данное изделие.
Коэффициент использования материала
- масса материала расходуемого на изготовление изделия.
Коэффициент применяемости материала
Мi - масса определенного материала в изделии.
Коэффициент механизации
7.doc
Коэффициент автоматизации
Nавт - число соединений выполняемых автоматизировано.
Технологическая себестоимость изделия
См - стоимость материалов затраченных на изготовление изделия; С3 - заработная плата производственных рабочих;
Cцр - цеховые накладные расходы.
Уровень технологичности конструкции по себестоимости изготовления
Сбти - базовый показатель технологической себестоимости изделия.
Подводя итог произведенного выше анализа следует отметить что ввиду простоты конструкции изделие является вполне технологичным. В серьезных изменениях конструкция не нуждается.
Разработка и обоснование технологической схемы общей сборки узла [2]
Технологические схемы общей и узловой сборки являясь первым этапом разработки технологического процесса в наглядной форме демонстрируют маршрут сборки изделия и его составных частей. Деталь характеризуемая отсутствием в ней разъемных и неразъемных соединений является первичным элементом изделия. Соединение двух и более деталей представляет собой узел который можно собирать независимо от других элементов изделия.
На последовательность сборки влияют функциональная взаимосвязь элементов изделия конструкция базовых элементов условия монтажа силовых и кинематических передач постановка легко повреждаемых элементов в конце сборки размеры и масса присоединяемых элементов а также степень взаимозаменяемости.
8.doc
Составление технологического процесса сборки узла выбор оборудования и
исполнительных механизмов [2]
Для проектирования операций сборки необходимо знать маршрутную технологию общей и узловой сборки схему базирования и закрепления изделия. При проектировании операции уточняется ее содержание устанавливается последовательность и возможность совмещения переходов во времени окончательно выбирается оборудование приспособления и инструменты (или конструирование последних) назначаются режимы работы сборочного оборудования корректируются нормы времени устанавливаются схемы наладок. Содержание сборочной операции устанавливают так чтобы на каждом рабочем месте выполнялась однородная по своему характеру и технологически законченная работа что способствует лучшей специализации сборщиков и повышению производительности труда. Проектирование сборочной операции -задача многовариантная. Варианты оцениваются по производительности и себестоимости. Штучное время необходимо сокращать путем уменьшения его составляющих и совмещения времени выполнения нескольких технологических переходов. Основное время снижается повышением скорости рабочих движений а вспомогательное - уменьшением времени вспомогательных ходов рациональным построением процесса сборки и использованием быстродействующих приспособлений.
Эскизы сборки с применением соответствующего оборудования и инструментов представлены на листе проекта. Сборка производится на рабочих местах с использованием прессов и сопутствующих им приспособлений; гибких роботизированных комплексов повышающих производительность труда качество продукции улучшение условий труда; механизированного инструмента в виде пневматических гайковертов и ручного инструмента для разжатия разрезных колец.
Выбор организационной формы сборки
На выбор организационной формы сборки влияют конструкция изделия его размеры и масса программа и сроки выпуска. Организационные формы сборки устанавливают отдельно для изделия и его составных частей. Процесс сборки расчленен на следующие последовательно выполняемые этапы: узловая сборка и общая сборка изделия. По перемещению собираемых изделий сборка может быть двух разновидностей - стационарной и подвижной. Стационарная сборка - это сборка
9.doc
В данном случае применяется стационарная сборка без расчленения сборочных работ которая не является поточной. Сначала выполняется узловая сборка затем выполняется общая сборка редуктора с использованием ранее собранных узлов. Весь редуктор собирается на одном рабочем месте (участке) несколькими рабочими.
Технологические расчеты при проектировании операции сборки [6]
Производя сборку тихоходной ступени необходимо определить силу запрессовки колеса и подшипника на вал.
Запрессовка колеса на вал по посадке Ф75H7z8.
Посадка подобрана таким образом чтобы обеспечивалась надежная передача вращательного момента а также по условиям прочности.
Соединение выполняется на прессе тип которого необходимо задать после определения силы запрессовки.
размерная цепь.frw
Расчет размерной цепи.doc
Целью является проверка возможности обеспечения эксплуатационного зазора
Допуски размеров выполнены по IT142
Проставим размеры в симметричной форме:
Х = 991 + 19375 + 1535 + 1987 - 2387 - 2387 - 2287 - 148925 - 59815 - 123925 - 2287 = 46375 (мм)
Метод максимума – минимума:
Х = 099 + 00625 + 05 + 013 + 013 + 013 + 013 + 01075 + 0185 + 01075 + 013 =17025 (мм)
Следовательно Х = 23+-085 (мм)
Вероятностный метод:
Х = 009 + 00625 + 05 + 013 + 013 + 013 + 013 + 0.1075 + 0185 + 01075 + 013 = 078 (мм)
Следовательно Х = 23+-039 (мм)
Вывод: в пределах погрешности вероятностного метода и метода максимума – минимума взаимозаменяемость полная так как зазор существует.
таблица.doc
Заготовительные свойства материала:
Обраюатываемость резанием
Неудовлетворительная
Ориентированность структуры
Удельная стоимость материала
Ответственность детали
Рекомендуемые чертежи
- 02.05.2022
