Разработка конструкции скалчатого кондуктора

Содержание

Содержание

1. Проектирование технологического процесса сборки узла

1.1. Назначение узла в машине, краткое описание его конструкции и доработка чертежей по действующим ГОСТам

1.2. Анализ технических требований на сборку с разработкой схем проверки по заданным требованиям

1.3. Технологический анализ конструкции узла с расчетом показателей технологичности

1.4. Выбор методов достижения точности сборки

1.5. Разработка технологической схемы сборки и пояснений к ней

1.6. Разработка технологического процесса сборки с заполнением карт, техническим нормированием времени по элементам

2. Проектирование технологического процесса изготовления детали

2.1. Назначение детали в узле, доработка чертежа по действующим ГОСТам, анализ технических требований, выявление технологических задач, возникающих при изготовлении и разработка схем проверки по заданным требованиям

2.2. Технологический анализ конструкции детали с определением показателей технологичности

2.3. Выбор метода изготовления заготовки и составление эскиза

2.4. Разработка маршрута обработки основных поверхностей детали

2.5. Техническое нормирование заданных операций с расчетом основного времени

3. Конструирование и расчет приспособления

3.1. Разработка схемы приспособления

3.2. Выбор установочных, зажимных и других элементов приспособлений

3.3. Составление схемы сил, действующих на заготовку и расчет зажимного устройства

3.4. Назначение технических требований на приспособление, обеспечивающих заданную точность

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение

Разработка технологических процессов сборки узла «Фильтр», изготовления детали «Фланец»; разработка маршрутного технологического процесса изготовления и сборки детали «Корпус»; разработка конструкции приспособления «Скальчатого кондуктора».

Проектирование технологического процесса сборки узла

1.1. Назначение узла в машине, краткое описание его конструкции и доработка чертежей по действующим ГОСТам

Назначение узла в машине, краткое описание его конструкции.

Фильтр входит в состав блока насоса ЦНГ1/20 и служит для очистки перекачиваемой жидкости. Он представляет собой сборочную единицу, в состав которой входят: сварной корпус (3), фильтрующий элемент (2), крышка (1), пружина (14), пробка (9), набор прокладок (6,7,8). Фильтр устанавливается во всасывающем трубопроводе перед насосом.

1.2. Анализ технических требований на сборку с разработкой схем проверки по заданным требованиям

Анализ технических требований на сборку.

Техническими требованиями для данной детали будут следующие:

- испытать на прочность и плотность гидравлическим давлением 6 кгс/см2 не менее 10 мин. Течь и отпотевание не допускаются;

- испытать на герметичность пневматическим давлением 4 кгс/см2. Пропуск воздуха не допускается.

Разработка схем проверки по заданным требованиям.

Т.к. основными технологическими требованиями являются проведение испытаний на прочность, плотность и герметичность, поэтому для проведения этих испытаний требуются соответствующие испытательные стенды. Во время испытаний необходимо контролировать визуально либо с помощью датчиков наличие течи, отпотевания и пропуск воздуха.

1.3. Технологический анализ конструкции узла с расчетом показателей технологичности

Технологический анализ конструкции узла.

Анализ технологичности конструкции проведем по следующим параметрам:

- удобство сборки

В состав фильтра входят несколько сборочных единиц, что облегчает процесс сборки.

- доступ сборочного инструмента

Доступ сборочного инструмента не вызывает затруднений, т.к. сборка деталей проста и места соединения деталей легко доступны.

- контроль сборки

Не требуется специальных измерительных инструментов.

- стандартные изделия в сборочной единице

В сборочной единице фильтр не используются стандартные изделия

Расчет показателей технологичности.

1. Коэффициент сборности.

Формула для расчета:

Вывод: конструкция не технологична для условий серийного производства, так как практически все детали сборочной единицы не стандартные.

1.4. Выбор методов достижения точности сборки

Требуемая точность сопряжения деталей при сборке обеспечивается регулировкой и индивидуальной пригонкой.

1.5. Разработка технологической схемы сборки и пояснений к ней

Технологическая схема сборки приведена на рисунке 1.

1.6. Технологический процесс сборки изделия или сборочной единицы

с указанием сборочного оборудования, приспособлений и инструмента

Нормирование времени сборочных операций

Задача нормирования времени возникает на различных стадиях проектирования технологического процесса сборки.

При разработке маршрутной технологии нормы времени устанавливают на все операции технологического процесса, выявив их структуру и содержание. Для серийного производства при нормировании используют укрупненные нормативы, для массового – применяют расчетно-аналитический метод нормирования.

При разработке операционной технологии в массовом производстве установленные ранее нормы времени корректируют после внесения в содержание операций отдельных изменений (уменьшение и перекрытие элементов штучного времени, изменение структуры операций). Откорректированные нормы времени увязывают с темпом работы.

Штучное время на сборочную операцию определяют по формуле:

tшт = ∑tоп+ tобс + tотд

где ∑tоп – сумма оперативного времени по всем переходам сборки на данной операции;

tобс – время организационного обслуживания;

tотд – время на отдых.

Значения времен берутся по нормативам.

Содержание операций и нормы времени подробно прорабатываются при автоматизации сборочных процессов, при многомашинном обслуживании, а также при использовании роботов на основных сборочных операциях.

Проектирование технологического процесса изготовления детали

2.1. Назначение детали в узле, доработка чертежа по действующим ГОСТам, анализ технических требований, выявление технологических задач, возникающих при изготовлении и разработка схем проверки по заданным требованиям

Назначение детали в узле.

Деталь фланец входит в состав сборочной единицы фильтр. Фланец предназначен для надежного крепления фильтра с другими деталями при помощи винтового или шпилечного соединения.

Доработка чертежа по действующим ГОСТам.

Рабочий чертеж фланца со всеми техническими требованиями согласно действующим ГОСТам представлен на рисунке 2.

Анализ технических требований.

а) предельные отклонения размеров и шероховатости поверхностей:

- диаметр 45 мм. выполняется по 9 квалитету с основным

отклонением h;

- диаметр 28 мм. выполняется по 9 квалитету с основным

отклонением h;

- диаметр 70 мм. выполняется по 9 квалитету с основным

отклонением h;

- диаметр 115 мм. выполняется по 9 квалитету с основным

отклонением h;

- диаметр 40 мм. выполняется по 9 квалитету с основным

отклонением h;

- все поверхности выполняются с шероховатостью Ra=12,5 мкм,

корме правого торца детали, который выполняется с

шероховатостью Ra=6,3 мкм

б) материал:

используемый материал сталь 12Х18Н10Т.

в) тип производства:

серийное производство.

Выявление технологических задач, возникающих при изготовлении.

Для получения контура детали можно использовать однократное точение. Для получения необходимой точности и шероховатости нужно провести чистовое точение.

2.2. Технологический анализ конструкции детали с определением показателей технологичности

Технологический анализ конструкции детали.

Оценку технологичности конструкции детали проведем по следующим параметрам:

- форма поверхности

Фланец состоит из несложных геометрических поверхностей: цилиндрических и плоских поверхностей.

- удобство обработки

Нет труднодоступных мест, поэтому подвод инструментов не сложен.

- соответствие квалитета поверхности и шероховатости

Все указанные значения квалитетов и шероховатостей соответствуют друг другу.

Технологические и измерительные базы являются удобными, что облегчает ориентацию заготовки в рабочем пространстве станка и проведения измерений.

Контрольная операция проводится с помощью стандартных инструментов, поэтому нет необходимости разрабатывать новые инструменты.

Определение показателей технологичности.

1. Коэффициент использования материала (КИМ).

Формула для расчета:

4. Коэффициент унификации детали.

Формула для расчета:

2.3. Выбор метода изготовления заготовки и составление эскиза

Выбор метода изготовления заготовки.

Для получения заготовки воспользуемся методом горячей объемной штамповки. Горячая штамповка выполняется на молотах и прессах в открытых и закрытых штампах, выдавливанием, гибкой, с применением различных процессов.

Среди различных способов выберем способ горячая штамповка в закрытых штампах. Ее применяют для получения поковок простой формы, преимущественно в виде тел вращения. Метод обеспечивает снижение расхода метала на 30%, точность размеров, соответствующую 12му квалитету, плотную микроструктуру, высокое качество поверхностного слоя, низкую шероховатость.

Составление эскиза.

Чертеж заготовки для получения фланца представлен на рисунке 3.

2.4. Разработка маршрута обработки основных поверхностей детали

2.5. Техническое нормирование заданных операций с расчетом основного времени

При проектировании каждой технологической операции (перехода, установа) производиться расчет следующих параметров режимов резания:

- глубина резания t, мм;

- подача s, мм/об;

- скорость резания v, м/мин;

- частота вращения шпинделя n, об/мин;

- основное время to, с.

В зависимости от типа технологической операции все параметры рассчитываются по соответствующим формулам. В операционной технологии для данной детали используются следующие операции:

- точение;

- сверление.

Ниже приведены зависимости для расчета всех параметров режимов резания для каждой операции.

Точение.

Глубина резания t.

При черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования, жесткости системы СПИД принимается равной припуску на обработку; при чистовом точении припуск срезается за два перехода и более. На каждом последующем переходе следует назначать меньшую глубину резания, чем на предшествующем. При параметре шероховатости обработанной поверхности Ra=3,2 мкм включительно t=0,5÷2,0 мм; Ra≥0,8 мкм, t=0,1÷0,4 мм.

Подача s.

При черновом точении принимается максимально допустимой по мощности оборудования, жесткости системы СПИД, прочности режущей пластины и прочности державки. Рекомендуемые подачи при черновом точении наружном точении приведены в табл. 11 (стр.266,/2/), а при черновом растачивании – в табл. 12 (стр.267, /2/).

Максимальные величины подач при точении стали 45, допустимые прочностью пластины из твердого сплава, приведены в табл. 13 (стр.268, ,/2/).

Подачи при чистовом точении выбирают в зависимости от требуемых параметров шероховатости обработанной поверхности и радиуса при вершине резца (табл. 14, стр. 268, /2/).

При прорезании пазов и отрезании величина поперечной подачи зависит от свойств обрабатываемого материала, размеров паза и диаметра обработки (табл. 15, стр.268, /2/).

Рекомендуемые подачи при фасонном точении приведены в табл. 16 (стр. 269, /2/).

Скорость резания v.

При наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по эмпирической формуле:

Сверление.

Глубина резания t.

При сверлении глубина резания t=0,5D, при рассверливании, зенкеровании и развертывании t=0,5(D-d), где D – диаметр сверла, d – диаметр отверстия.

Подача s.

При сверление отверстий без ограничивающих факторов выбираем максимально допустимую по прочности сверла подачу (табл. 25, стр.277, /2/). При рассверливании отверстий подача, рекомендованная для сверления, может быть удвоена до двух раз. При наличии ограничивающих факторов подачи при сверлении и рассверливании равны. Их определяют умножением табличного значения подачи на соответствующий поправочный коэффициент.

Скорость резания v.

Скорость резания при сверлении

Значения коэффициентов Сv и показателей степени приведены для сверления в табл. 28 (стр.278, /2/), для рассверливания, зенкерования и развертывания – в табл. 29 (стр.279, /2/), а значения периода стойкости Т – в табл. 30 (стр.279, /2/).

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

где Lp – рабочая длина; i – число проходов; n – частота вращения шпинделя; s – подача.

Расчет всех величин для каждого перехода, а также значения коэффициентов, которые при этом использовались, приведены в прил. 1. Значения получившихся параметров резания приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Значения параметров резания

Конструирование и расчет приспособления

3.1. Разработка схемы приспособления

Для операции сверления разработаем приспособление - скальчатый кондуктор. Компоновка скальчатого кондуктора (рис. 4) предназначена для обработки четырех отверстий во фланце. Кондуктор представляет собой УСП, в состав которого входит корпус (1), кондукторная плита (2) с набором кондукторных втулок (6), перемещающаяся по скалкам, подставка (3) с установочным пальцем. Корпус, кондукторная плита изготавливаются из СЧ18, кондукторные втулки – из инструментальной стали У10, установочный палец и подставка – из Стали 20Х с цементацией и последующей заалкой.

3.2. Выбор установочных, зажимных и других элементов приспособлений

Для установки заготовки в вертикальное положение базируем ее по внутреннему диаметру и торцу. Для этого используется элемент палец, который запрессовывается в подставку (3). Подставка крепится к корпусу кондуктора с помощью четырех болтов.

Закрепление детали осуществляется подвижной плитой (2) скальчатого кондуктора через сферическую шайбу (7).

Требуемое расположение отверстий обеспечивается необходимым комплектом кондукторных плит.

3.3. Составление схемы сил, действующих на заготовку и расчет зажимного устройства

Схема сил, действующих на заготовку, представлена на рис. 5.

На рис.5: Q – сила зажима, М – крутящий момент при сверлении.

Запишем формулу для определения силы зажима Q:

3.4. Назначение технических требований на приспособление, обеспечивающих заданную точность

1. Непараллельность основания подставки относительно поверхности А не более 0,05 мм.

2. Неперпендикулярность осей втулок относительно поверхности А не

более 0,02 мм.

Список литературы

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.1/Под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е издание, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985, 665с., ил.

2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/Под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. – 4-е издание, перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985, 496с., ил.

3. Технология машиностроения: В 2 т. Т. 2. Производство машин: Учебник для ВУЗов/ В.М.Барцев, А.С. Васильев, О.М. Деев и др.; Под ред. Г.Н. Мельникова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1999. – 640 с., ил.

4. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. /Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1984. – Т. 1 /Под ред. Б. Н. Вардашкина, А. А. Шатилова, 1984. 592 с, ил.

5. Станочные приспособления: Справочник. В 2-х т. /Ред. совет: Б. Н. Вардашкин (пред.) и др. – М.: Машиностроение, 1984. – Т. 2 /Под ред. Б. Н. Вардашкина, В. В. Данилевского, 1984. 656 с, ил.

6. Станочные приспособления, Косов Н.П., М: Машиностроение, 1968,стр. 216

7. Основы конструирования приспособлений: Учебник для ВУЗов. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Машиностроение, 1983. – 277 с., ил.