Размерный анализ червячного редуктора и разработка технологического процесса механической обработки заготовки червяка

Содержание

Введение

1.Общая часть

1.1. Служебное назначение, техническая характеристика и описание детали и узла

1.2. Исходные данные для проектирования

1.3. Обоснование формы и типа производства

2. Технологическая часть

2.1. Анализ технологичности конструкции изготовляемой детали

2.2. Размерный анализ узла

2.3. Обоснование выбора исходной заготовки

2.4. Технологический маршрут и выбор баз

2.5. Расчет припусков на механическую обработку

2.6. Обоснование и описание операционного технологического процесса механической обработки заготовки детали

2.7. Расчет режимов резания

2.8. Техническое нормирование (определение штучного времени)

2.9. Контроль качества выпускаемых деталей

3. Конструкторская часть

3.1. Служебное назначение приспособления

3.2. Исходные данные для проектирования

3.3. Кинематическая схема приспособления

3.4. Расчет силы закрепления заготовки и выбор привода. Расчет на точность. Расчет слабого звена на прочность

3.5. Описание работы спроектированного приспособления

Заключение

Использованная литература

Введение

Червячные передачи широко используются в машиностроении, и благодаря своим достоинствам применяются в различных механизмах, поэтому производство червячных передач актуально в любой отрасли машиностроения. Производство же не должно стоять на месте, а должно развиваться с появлением новой техники и прогрессивных средств оснащения, потому что с развитием производства должно повышаться качество выпускаемых изделий, уменьшаться трудоемкость, должны улучшаться условия труда. Но главным является то, что с развитием производства происходит и развитие экономики страны, повышение качества жизни её граждан. Поэтому данный курсовой проект направлен на усовершенствование технологии, на внедрение в технологию изготовления рационально подобранного оборудования и прогрессивных средств оснащения.

Общая часть

1.1. Служебное назначение, техническая характеристика и описание детали и узла.

Червячный редуктор служит для передачи крутящего момента между валами со скрещивающимися осями. Червячные механизмы обладают возможностью большого редуцирования скорости (i=6…80), возможностью самоторможения, бесшумностью, плавностью зацепления, имеют относительно небольшую массу передачи на единицу передаваемой мощности. Данный редуктор – одноступенчатый. Вращение с вала электродвигателя передается на вал червяка 17, а с него – через составное червячное колесо (ступица 12, венец 11) на вал 14. Венец напрессован на ступицу и дополнительно закреплен двумя установочными винтами. Опорами вала червяка служат подшипники качения 37 и 38. Опорами вала червячного колеса служат подшипники скольжения 13, которые смазываются через масленки. Штифты 35, запрессованные в корпус 1, удерживают втулки 13 от проворачивания.

В редукторе червяк является ведущим элементом передачи. По конструкции данный червяк относится к классу валов. Червяк представляет собой ступенчатый вал с нарезанной на средней ступени винтовой поверхностью. Условное обозначение типа червяка по ГОСТ 1903694 – ZA, это означает что червяк имеет архимедову винтовую поверхность. Винтовая поверхность червяка должна иметь малую шероховатость для уменьшения трения в передаче; на данном червяке шероховатость винтовой поверхности – Ra 1,6. Также данная деталь имеет 2 точные шейки под подшипники. Точность этих шеек задана допуском на размер (к6), допуском на отклонение формы (допуск на отклонение от цилиндричности), допуском на взаимное расположение поверхностей (допуск на отклонение от соосности). Для исключения перекоса подшипника после установки задан допуск на отклонение от перпендикулярности торцевой поверхности в которую упирается подшипник. Шпоночный паз также имеет достаточно высокую точность и шероховатость (Ra3,2), так как шпонка является концентратором напряжений и необходимо исключить чрезмерный зазор или натяг в данном соединении. Материал изготовления червяка – сталь 50 (углеродистая конструкционная сталь). Материал червяка должен обладать высокой твердостью, поэтому червяк подвергают закалке, после которой твердость составляет HRC 56…62 ед.

1.2. Исходные данные для проектирования.

Сборочный чертеж редуктора и рабочий чертеж червяка, поз.17. Объем выпуска 30000 шт./год. Используется новое оборудование.

1.3. Обоснование формы и типа производства.

Тип производства – классификационная категория производства, выделяемая по признакам широты номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий.

Принятый объем выпуска соответствует среднесерийному типу производства.

Форма производства будет поточной, т.к. проектируемая деталь будет производиться на специально создаваемом для этих целей предприятии. При такой форме заготовка в процессе изготовления находится в движении, имеющем определенную величину такта.

Технологическая часть

2.1. Анализ технологичности конструкции изготовляемой детали.

Цель анализа – выявление недостатков конструкции по сведениям чертежей и технических требований, возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции. [4, с.10]

Технологический анализ конструкции обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого техпроцесса. В задачи анализа входят уменьшение трудо и металлоемкости, стремление к обработке высокопроизводительными методами. Улучшение технологичности конструкции позволит снизить себестоимость ее изготовления без ущерба для служебного назначения. [4, с.10-11]

Анализ состоит из следующих пунктов:

1) Упрощение конструкции и целесообразность замены материала. Конструкция детали максимально проста и не имеет сложных элементов (не считая стандартизованной винтовой поверхности червяка), а материал сталь 50 является часто применяющимся для изготовления червяков. Более того, материал червяка выбирается конструктором исходя из расчета червячной передачи на прочность.

2) Применение высокопроизводительных методов обработки. Цилиндрические поверхности червяка, как детали относящейся к классу валов, целесообразно обрабатывать обычным проходным резцом, и данная конструкция детали позволяет это сделать, поэтому в этом пункте конструкцию можно считать технологичной. Также и жесткость червяка позволяет получить необходимую точность. Для повышения производительности можно выбрать более производительный метод для самой трудоемкой операции – получение винтовой поверхности червяка.

3) Анализ конструктивных элементов на технологичность. Считаю, что все конструктивные элементы достаточно технологичны.

4) Возможность совмещения технологических и измерительных баз. Совмещение баз для данной детали нецелесообразно. Измерительными базами данного червяка являются поверхности опорных шеек, однако использование их в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей затруднительно, поэтому на большинстве операций за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий с обоих торцов заготовки. Это позволяет обрабатывать все наружные поверхности червяка на единых базах с установкой его в центрах.

5) Возможность непосредственного измерения заданных чертежом размеров. Все линейные размеры измеряются непосредственно средствами измерения. Диаметры шеек также можно непосредственно измерить с помощью калибров. Профиль винтовой поверхности, размеры шпоночного паза, резьба контролируются шаблонами, калибрами;

6) Поверхности, используемые для базирования. В качестве базирующих поверхностей необходимо использовать центровые отверстия на торцах червяка. Это позволяет обрабатывать все наружные поверхности червяка на единых базах с установкой его в центрах.

7) Специфических требований к детали не предъявляется, поэтому дополнительные технологические операции не требуются;

8) Выбор рационального метода получения заготовки с учетом экономических факторов. Из условий курсовой работы заготовку можно получить штамповкой на молотах или кривошипном горячештамповочном прессе (КГШП). Следует сказать, что штамповка на КГШП дает более высокую точность и шероховатость поверхности, меньшие штамповочные уклоны и больший Ким, но окончательный метод определится после расчета.

Конструкторская часть

3.1. Служебное назначение приспособления.

Приспособление, использующееся на фрезерноцентровальной (005) и шпоночно-фрезерной (020) операциях, служит для зажима обрабатываемой заготовки. Для обработки заготовка устанавливается в призмы и прижимается сверху прихватом, который исключает возможность проворачивания заготовки во время обработки. Главным требованием, предъявляемым к приспособлению, является обеспечение достаточной силы зажима заготовки. Также необходимо обеспечить точность приспособления, и прочность всех деталей приспособления.

Заключение

В ходе данной работы был проведен размерный анализ узла, произведен выбор исходной заготовки и выполнен её чертеж, составлен технологический процесс изготовления детали, выполнены чертёжи технологических наладок, спроектировано приспособление для закрепления заготовки. Разработка всех этих пунктов позволяет обеспечить в среднесерийном производстве получение изделий требуемого качества, понижение трудоемкости, быстрое решение проблем, возникших при производстве. Правильно составленная и решенная размерная цепь дает гарантию, что при сборке по методу неполной взаимозаменяемости все изделия соберутся, за исключением небольшого количества изделий, попавших в процент брака. Рациональный выбор метода получения исходной заготовки сделал производство экономичнее. Расчет припусков аналитическим методом позволяет уменьшить затраты на механическую обработку, так как он более точен и расчетный припуск меньше припуска, выбранного по таблице. Технологический процесс с использованием нового оборудования и прогрессивных средств оснащения уменьшает трудоемкость изготовления изделия. Разработка технической документации, такой как чертежи детали, заготовки, технологических наладок, и составление карт технологического процесса позволяет качественно организовать производство.