Разработка технологического процесса механической обработки детали «Вал» и сборки узлов червячного редуктора

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Анализ служебного назначения детали и технологичности

конструкции

Определение типа производства

Выбор вида и метода получения заготовки

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Технологический маршрут и выбор баз

Расчет припусков на механическую обработку

Технико-экономическое обоснование и описание операционного технологического процесса механической обработки заготовки детали

Расчет режимов резания и норм времени

КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

Назначение приспособления

Схема действия сил на деталь в приспособлении

Расчет усилия зажима заготовки в приспособлении

Расчет погрешности базирования детали в приспособлении

Расчет основных параметров зажимного механизма

Расчет режущего инструмента

Расчет мерительного инструмента

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Введение

Курсовой проект специалиста по дисциплине «Технология сельскохозяйственного машиностроения» - это комплексное практическое задание, целью которого является приобретение практических навыков проектирования, технологических процессов механической обработки деталей машин АПК, в данном случае вала ведомого червячного редуктора.

В современном машиностроении существует большое разнообразие кинематических схем редукторов, их форм и конструкций. Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.

Темой моего курсового проекта является разработка технологического процесса механической обработки вала ведомого, который входит в состав одноступенчатого червячного редуктора, что позволит научиться и закрепить на практике полученные ранее знания по фундаментальным техническим дисциплинам, как следствие умение принимать правильные инженерные и технические решения для конкретно поставленной задачи. Также важную роль имеет обоснование выбора технологического процесса, оборудование и номенклатуры металлорежущего инструмента.

Курсовой проект имеет конструктивно-технологический характер и состоит из текстовой и графической частей, которые могут быть выполнены с применением современных программных продуктов таких как: для текстовой части- МS Office; для графической - Компас 3Д. Поэтому предполагается конструирование, критический анализ технологичности вала редуктора, оптимизация методов и режимов её обработки, усовершенствование используемого оборудования, приспособлений и режущего инструмента.

Выполнения всех этих навыков в курсовом проекте позволит оценить мои знания и навыки как специалиста и инженера в целом.

Основная часть

Анализ служебного назначения детали и технологичности конструкции

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.

По конструкции ведомый вал относится к классу валов, представляет собой ступенчатый вал с двумя пазами под шпонку. 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 вала – сталь 50 ГОСТ 105088 (углеродистая конструкционная сталь).

Конструкция детали максимально проста и не имеет сложных элементов, а материал сталь 50 ГОСТ 105088 является часто применяющимся для изготовления валов. Более того, материал вала выбирается конструктором исходя из расчета червячной передачи на прочность.

Цилиндрические поверхности вала, 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 вала позволяет получить необходимую точность.

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

Измерительными базами данного вала 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 вала на единых базах с установкой его в центрах.

Все линейные размеры измеряются непосредственно средствами измерения. Диаметры шеек, размеры шпоночного паза также можно непосредственно измерить с помощью калибров, шаблонов.

В качестве базирующих поверхностей необходимо использовать центровые отверстия на торцах вала. Это позволяет обрабатывать все наружные поверхности вала на единых базах с установкой его в центрах.

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

Из условий курсового проекта 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.

2.3 Технико-экономическое обоснование и описание операционного технологического процесса механической обработки заготовки детали

Режущий инструмент применяю со сменными неперетачиваемыми пластинками (СНП). Применение многогранных твердосплавных неперетачиваемых пластин обеспечивает:

+ повышение стойкости на 2025% по сравнению с напайными резцами;

+ повышение режимов резания простотой восстановления режущих свойств пластин;

+ сокращение затрат на инструмент в 2-3 раза, потерь вольфрама и кобальта в 44,5 раза, вспомогательного времени на смену и переточку резцов;

+ упрощение инструментального хозяйства;

+ уменьшение расхода абразивов.

С учетом вышеизложенных технологического маршрута и расчетом припусков на механическую обработку технологический процесс изготовления вала будет выглядеть следующим образом:

005 Фрезерноцентровальная.

Оборудование: фрезерноцентровальный полуавтомат мод. МР76М.

Станочное приспособление: зажимное с призматическими установочными элементами, оснащенное пневмоприводом.

Поз. 1 – фрезерная. Фрезеровать торцы с обоих сторон заготовки.

Режущий инструмент: 2 торцевые фрезы, 01.2.0200.00000 Т15К6 ТУ 203587482.

вспомогательный инструмент 62220116 Оправка ГОСТ2653885.

Поз. 2 – центровальная. Сверлить 2 центровых отверстия.

Режущий инструмент – 2 центровых сверла Р6М5 ГОСТ 1495275, вспомогательный инструмент оправка 60390008 ГОСТ 268272.

010 Токарная. Точить поверхность с правой стороны вала.

Оборудование: токарный станок с ЧПУ мод. 1А616 ФЗ.

Станочное приспособление: Проектируемое приспособление

Режущие инструменты: 1) PDINR2020К15 Резец контурный пластиной из твердого сплава (ГОСТ 2425680) ТУ 203589282 ; 2) 03521261801 Резец канавочный с пластиной из твердого сплава (ГОСТ 2425680) ОСТ 2И10784.

Вспомогательный инструмент 191711044 Резцедержатель ТУ 2024553981.

015 Токарная. Точить поверхность с правой стороны вала.

Оборудование: токарный станок с ЧПУ мод. 1А616 ФЗ.

Станочное приспособление: Проектируемое приспособление

Режущие инструменты: 1) PDINR2020К15 Резец контурный пластиной из твердого сплава (ГОСТ 2425680) ТУ 203589282 ;

Вспомогательный инструмент 191711044 Резцедержатель ТУ 2024553981.

020, 025 Шпоночно-фрезерная. Фрезеровать шпоночный паз.

Оборудование: станок шпоночно-фрезерный ДФ-96.

Станочное приспособление: Приспособление зажимное с двумя призмами опорными ГОСТ1219566 , оснащенное пневмоприводом

Режущий инструмент: 22340205 Фреза шпоночная ГОСТ 1646380.

Вспомогательный инструмент: 130690 патрон цанговый ГОСТ 2653985.

030 Шлифовальная. Шлифовать шейки под подшипник диаметром Ø40к6.

Оборудование: кругло-шлифовальный станок мод.3М151.

Станочное приспособление: поводковый патрон.

Режущий инструмент: шлифовальный круг ПП 400×40×127 33А 40Н СМ2 5 К5 35м/с А 1кл. ГОСТ 242483. вспомогательный инструмент: Оправка ГОСТ232376.

Значительная часть оборудования состоит из универсальных станков, оснащенных как специальными, так и универсально-наладочными (УНП) и универсально-сборными (УСП) приспособлениями, что позволяет снизить трудоемкость и удешевить производство.

Заключение

В ходе данной работы был проведен анализ детали «Вал», произведен выбор исходной заготовки и выполнен её чертеж, составлен технологический процесс изготовления детали «Вал», спроектировано приспособление для обработки заготовки на токарной операции. 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 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, приспособления, режущего инструмента, мерительного инструмента, и составление карт технологического процесса позволяет качественно организовать производство.