Фрезерное приспособление в рамках дипломного проекта

Содержание

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1. Формулировка цели и задач работы

1.2. Режимы работы предприятия и фонды времени

1.3. Определение типа производства

1.4. Расчеты по программе выпуска

2. Разработка технологического процесса изготовления червяка червячно -

цилиндрического редуктора

2.1. Служебное назначение червяка червячно – цилиндрического редуктора и

его поверхностей

2.2. Критический анализ технических требований на червяк червячно –

цилиндрического редуктора

2.3. Формулировка технических требований на червяк червячно –

цилиндрического редуктора

2.4. Методы контроля технических требований на червяк червячно –

цилиндрического редуктора

2.5. Анализ технологичности конструкции червяка червячно –

цилиндрического редуктора

2.6. Выбор вида и формы организации процессов изготовления червяка

червячно – цилиндрического редуктора

2.7. Выбор исходной заготовки и метода ее получения

2.7.1. Выбор исходной заготовки

2.7.2. Выбор метода получения поковки

2.8. Выбор технологических баз и определение последовательности

обработки червяка червячно – цилиндрического редуктора

2.8.1. Анализ вариантов базирования

2.8.2. Определение последовательности обработки поверхностей червяка

червячно – цилиндрического редуктора

2.9. Выбор способов обработки и определение количества переходов

2.10. Технологический маршрут изготовления червяка червячно –

цилиндрического редуктора

2.11. Расчет припусков, межпереходных размеров и допусков

2.12. Уточнение оборудования

2.13. Выбор технологической оснастки

2.13.1 Выбор приспособлений

2.13.2.Уточнение режущего инструмента

2.14. Выбор смазочно-охлаждающих технологических средств

2.15. Расчет режимов резания

2.16. Нормирование операций технологического процесса изготовления

червяка червячно – цилиндрического редуктора

2.17. Составление карт технологического процесса

2.18. Размерный анализ

3. Проектирование технологической оснастки

3.1. Служебное назначение приспособления

3.2. Расчет приспособления

3.2.1. Определение сил и моментов резания

3.2.2. Расчет зажимного усилия

3.2.3. Определение исходной силы и диаметра пневмоцилиндра

3.3. Разработка технических требований на приспособление

3.3.1. Выбор расчетных параметров

3.3.2. Определение расчетных факторов

Библиографический список

Приложение

Приложение

Реферат

стр.87, табл.10, ил. 4

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА, ДЕТАЛЬ, БАЗИРОВАНИЕ, ЗАГОТОВКА, ПРИСПОСОБЛЕНИЕ, РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ, ЧЕРВЯЧНОЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ РЕДУКТОР, МАРШРУТ, ПРИПУСК, РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ.

В выпускной квалификационной работе разработан технологический процесс механической обработки червяка червячноцилиндрического редуктора.

Введение

В современной России машиностроительная отрасль продолжает оставаться одной из ведущих, а так же стратегических направлений развития. Машиностроительный комплекс является ведущим среди межотраслевых комплексов и отражает уровень научно-технического прогресса и обороноспособности страны, а также определяет развитие других отраслей хозяйства.

Для повышения конкурентоспособности отечественной продукции машиностроительной отрасли необходимо создавать условия для внедрения в производство самых современных технологий, широко использовать средства автоматизации, обновлять парк оборудования высокопроизводительными станками.

В данной работе отражен процесс технологической подготовки производства червяка червячно – цилиндрического редуктора. Были приняты решения о применении высокопроизводительного оборудования с ЧПУ на определенных операциях : на фрезерно – центровальной операции станок XZK 8230 – 3000 c ЧПУ; на токарной операции станок 16К30Ф3 с ЧПУ; на кругло шлифовальной операции полуавтомат 3У142. Использован режущий инструмент с быстросменными пластинами из твердого сплава. А так же спроектировано универсально – наладочное приспособление с механизированным приводом. Эти меры позволяют повысить производительность, снизить время на вспомогательные действия, что в конечном итоге дает положительный экономический эффект.

Общая часть

1.1. Формулировка цели и задач работы

Целью выпускной квалификационной работы является:

- технологическая подготовка изготовления червяка червячноцилиндрического редуктора;

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать технологический процесс изготовления червяка червячно –цилиндрического редуктора;

- спроектировано универсально – наладочное приспособление.

1.2. Режимы работы предприятия и фонды времени

Для данной работы принимается односменный режим работы, действительный фонд работы оборудования принимается равный 2040ч[1]. При 36 часовой рабочей неделе и 36 днях отпуска эффективный годовой фонд времени рабочих составляет 1520 ч[1].

1.3. Определение типа производства

Масса червяка червячноцилиндрического редуктора составляет 112 кг, годовая программа выпуска Nгод=1500 шт.

Согласно [1] при массе изделия > 10 кг и годовой программе выпуска в диапазоне от 500 до 1000 шт выбирается среднесерийный тип производства.

Разработка технологического процесса

2.2 Критический анализ технических требований на червяк червячно – цилиндрического редуктора

Сопоставляя технические требования на чертеже и технические требования, вытекающие из служебного назначения поверхностей червяка червячно – цилиндрического редуктора, делается вывод, что все основные требования были выделены, дополнений и внесений изменения в их перечень не требуется.

2.3 Формулировка технических требований на червяк червячно – цилиндрического редуктора

При изготовлении червяка червячно – цилиндрического редуктора необходимо обеспечить следующие технические требования на расположение:

– соосность поверхности 1 с поверхностью 4, Т=0,008 мм [8];

– соосность поверхности 3 с поверхностью 4, Т=0,010 мм [8];

– соосность поверхности 6 с поверхностью 4, Т=0,020 мм [8];

– соосность поверхности 7 с поверхностью 4, Т=0,020 мм [8];

– соосность поверхности 8 с поверхностью 4, Т=0,008 мм [8];

– перпендикулярность поверхности 5 к поверхности 4, Т=0,020/ Ø140мм [8];

– совпадение оси симметрии шпоночного паза 9 с осью шейки вала 8, Т=0,1 мм [8];

– параллельность оси симметрии шпоночного паза 9 оси шейки вала 8, Т=0,025 мм [8];

Остальные технические требования на расположение отражены в чертеже детали.

2.5. Анализ технологичности конструкции червяка червячно – цилиндрического редуктора

Для анализа технологичности конструкции червяк червячно – цилиндрического редуктора был рассмотрен как объект проектирования, изготовления и эксплуатации. При проведении анализа у детали были выявлены следующие признаки:

1. Конструкция отмечается простотой конструктивных форм. В ней отсутствуют сложные фасонные поверхности, за исключением исполнительной поверхности – витков червяка. Остальные поверхности представляют собой набор простых геометрических элементов, что позволяет выполнить чертеж детали с указанием всех конструктивных элементов на одном главном виде.

2. Деталь имеет минимальное количеством видов обрабатываемых поверхностей и геометрических размеров. В конструкции отсутствуют нерациональные конструктивные элементы, также проведена унификация канавок под выход шлифовального круга.

3. Конструкция червяка соответствует наиболее вероятному виду заготовки при заданном способе ее получения. Конструктивные формы, а также габариты детали позволяют назначить припуски и напуски с минимальным расходом металла в условиях выбранного метода получения заготовки.

4. При производстве детали есть возможность применения производственных методов механической обработки и использования высокопроизводительного оборудования.

5. У большинства поверхностей обеспечены условия врезания (отсутствуют конструктивные элементы, препятствующие либо затрудняющие врезание инструмента) и выхода режущего инструмента (предусмотрены канавки для выхода шлифовального круга как по цилиндрической поверхности, так и по торцу; канавка для выхода резьбового резца соответствует стандарту). Исключением является выточка от бурта до начала винтовой линии.

6. Поверхности и конструктивные элементы обеспечены хорошим доступом для контроля геометрических форм и размеров.

7. Для обеспечения удобства базирования на большинстве операций механической обработки предусмотрены центровые отверстия, это позволяет выполнять условия принципа единства баз.

8. Червяк обладает конструкцией достаточной жесткости – отношение длины l=906 мм к наибольшему диаметру d=Ø192 мм равно 4,6. Следовательно отсутствует необходимость в установлении дополнительных опор (люнетов) при механической обработке.

9. При назначении допусков и параметров шероховатости поверхностей принимались экономически достижимые параметры. Повышенные требования к качеству присутствуют только у ответственных поверхностей, что позволяет оптимизировать затраты на механическую обработку.

10. При техническом обслуживании и ремонте необходимы подъемные устройства.

Анализируя приведенные свойства конструкции червяка червячно – цилиндрического редуктора как объекта проектирования, производства и эксплуатации делается вывод, что конструкция в целом технологична и внесения изменений в нее не требуется.

2.6. Выбор вида и формы организации процессов изготовления червяка червячно – цилиндрического редуктора

При годовой программе выпуска Nгод=1500 шт и программе выпуска по неизменным чертежам Nн.ч.=4500 шт в условиях серийного производства наиболее подходящими вариантами являются переменно – поточная форма и форма организации по близости служебного назначения производимых деталей. Переменно – поточное производство отличается тем, что время обработки деталей на операциях равно или кратно такту выпуска, а станки располагаются по ходу технологического процесса. Ввиду невозможности согласовать такт выпуска со временем выполнения каждой операции, применение переменно – поточной формы организации производства исключается. Принимается форма организации по близости служебного назначения производимых деталей.

2.7. Выбор исходной заготовки и метода ее получения

2.7.1. Выбор исходной заготовки

Деталь представляет собой ступенчатый вал, что дает возможность выполнить заготовку в виде проката либо поковки. Выбор заготовки из проката снижает трудозатратность заготовительной операции, т.к. не требует изготовления дорогостоящей оснастки в условиях серийного производства (Nгод=1500 шт). Ввиду значительного перепада диаметров Ø192/ Ø90 при длине 906мм значительная часть металла уйдет в отход, что делает данный вид исходной заготовки нерациональным, материал заготовки Сталь 40Х. Выбор заготовки в виде поковки позволяет назначить минимальные припуски и значительно снизить расход металла и трудозатратность механической обработки.

Анализ приведенных данных позволяет сделать вывод, что наиболее рациональным выбором исходной заготовки будет поковка.

Проектирование технологической оснастки

3.1. Служебное назначение приспособления

Универсально – наладочное приспособление служит для установки червяка червячно – цилиндрического редуктора при фрезеровании шпоночного паза 25Р9 и паза под стопорное кольцо 10H11 на вертикально - фрезерном станке 6А59. При изготовлении изделия необходимо обеспечить следующие технические требования:

- совпадение оси симметрии шпоночного паза 25Р9 с осью шейки Ø90k6, Т=0,1 мм;

- параллельность оси симметрии шпоночного паза 25Р9 оси шейки Ø90k6, Т=0,025 мм;

Приспособление предназначено для работы в следующих условиях:

- температура воздуха 10…50ºС

- влажность воздуха 40…90%

- уровень запылённости 3-5 г/см

Учитывая серийный тип производства, приспособление обеспечено механизированным приводом для зажима детали, выполненным в качестве пневматического цилиндра, соединенного посредством тяги с прихватом. Установочными элементами в приспособлении являются призмы, закрепленные на столе с Т – образными пазами, обеспечивающие базирование детали по ее оси. К правому торцу подводится упор.

3.2. Расчет приспособления

Для формирования компоновки приспособления произведен расчет силы резания, силы зажимного усилия и исходной силы пневмопривода.

3.2.1. Определение сил и моментов резания.

При обработке данной детали максимальная сила и момент резания возникают при фрезеровании шпоночного паза 25Р9, в дальнейшем расчет ведется по нему. В результате расчетов режимов резания были получены следующие значения для фрезерования паза 25Р9:

Sмин=40 м/мин

V=39м/мин

n=500 об/мин

Pz=1555 Н

При фрезеровании паза шпоночной фрезой сила Рz имеет следующие составляющие:

PН=(1,1..1,2) Pz=1788,25 Н.

PV=(0,2..0,3) Pz=388,75 Н.

5 ВАТМАН.cdw