--PAGE_BREAK--· Составляющее звено – звено, изменение которого вызывает изменение замыкающего звена;
· Увеличивающее звено – звено, с увеличением которого увеличивается замыкающее звено;
· Уменьшающее звено – звено, с уменьшением которого уменьшается замыкающее звено.
Заданная точность исходного звена достигается с наименьшими технологическими и эксплуатационными затратами. При прочих равных условиях рекомендуется выбирать в первую очередь такие методы достижения точности, при которых сборка производится без подбора, пригонки, регулирования и собранные изделия отвечают всем требованиям взаимозаменяемости, то есть, использовать метод полной взаимозаменяемости или вероятностный метод. Если применение указанных методов экономически нецелесообразно или технологически невозможно, следует перейти к применению одного из методов неполной взаимозаменяемости.
4.1 Метод полной взаимозаменяемости
Сущность метода заключается в том, что требуемую точность замыкающего звена размерной цепи достигают каждый раз, когда в размерную цепь включают или заменяют в ней звенья без их выбора, подбора или изменения их величин.
Основными преимуществами метода полной взаимозаменяемости являются:
· наибольшая простота достижения требуемой точности замыкающего звена, так как построение размерной цепи сводиться к простому соединению всех составляющих звеньев;
· простота нормирования процессов во времени, при помощи которых достигается требуемая точность замыкающего звена;
· относительная простота механизации и автоматизации технологических процессов, при помощи которых осуществляется достижение требуемой точности замыкающего звена;
Возможность выполнения технологических процессов рабочими, не обладающими высокой квалификацией, поскольку процесс сводиться или к соединению деталей (сборка), или к их смене (обработка на станках).
Проведем расчет данной размерной цепи методом полной взаимозаменяемости.
1) Для выполнения служебного назначения редуктора необходимо, чтобы минимальная величина замыкающего звена – зазора А∆ была равна 0, а максимальная 0,15 мм.
2) Тогда верхнее [∆S∑]и нижнее [∆I∑] предельные отклонения соответственно равны:
[∆S∑]= 0,15
[∆I∑] = 0
4) [∆C ∑]= QUOTE =
5) А∑ =
6) ac=
По полученному результату можно сделать вывод, что данная цепь этим методом не решается. Рассчитаем цепь методом неполной взаимозаменяемости.
4.2 Метод неполной взаимозаменяемости
Сущность метода заключается в том, что требуемую точность замыкающего звена размерной цепи достигают не во всех размерных цепях, а у подавляющего их большинства, когда в размерную цепь включают все звенья вновь или в ней заменяют часть звеньев без их выбора, подбора или изменения их величины. Отличие рассматриваемого метода от предыдущего заключается в установлении больших по величине допусков на составляющие звенья, что делает изготовление деталей и эксплуатацию машин, которым принадлежат эти звенья, более экономичными. При этом идут на риск получения небольшого процента случаев выхода погрешности замыкающего звена размерной цепи за пределы установленного допуска
По полученному результату можно сделать вывод, что данная цепь этим методом не решается. Рассчитаем ее методом регулирования.
4.3 Метод регулирования
При данном методе требуемая точность исходного звена при сборке достигается за счет изменения размера компенсирующего звена без снятия стружки. Изменение размера при сборке обеспечивается или специальными конструкциями с помощью непрерывных или периодических перемещений деталей, или подбором сменных деталей типа прокладок, втулок, закладных крышек и др.
Метод регулирования широко распространен во многих производствах, особенно для размерных цепей, отличающихся высокой точностью. Проведем расчет размерной цепи методом регулирования. В качестве компенсатора примем набор прокладок.
Таблица 5 –исходные данные.
ТМК=0,4, величину ТА∆=150 мкм, ЕсА∆=0,5 мм;
Т′А∆=∑ТВ′1
Т′А∆=0,19+0,18*4+0,35+0,19+0,250*2+0,52=2,47 мм;
Тк=2,47-0,15+0,4=2,72 мм;
ЕсА∆′=ЕсА1+ЕсА2+ЕсА3+ЕсА4+ЕсА5+ЕсА6+ЕсА7+ЕсА8-ЕсА9+ЕсА=
= — 0,715 мм;
Еск= — (ЕсА∆ — ЕсА′) = — 0,5 -0,715 = — 1,215 мм;
Еsk = Еск+Тк/2 = — 1,215 + 2,72/2= 0,145 мм;
Eik= Еск-Тк/2 = — 1,215 — 2,72/2 = — 2,575 мм;
Поскольку Eik‹0, что не имеет смысла, необходимо изменить координаты середины поля допуска одного из составляющих звеньев (например А2).
ЕсА2″ =ЕсА2′ — Eik= -0,09 + 2,575 = 2,485 мм;
ЕsА2″ = ЕсА2″ + ТА2/2 = 2,485+ 0,18/2 = 2,575 мм;
EiА2″= ЕсА2″ — ТА2/2 = 2,485 — 0,18/2 = 2,395 мм;
По условию S ≤ ТА∆, поэтому принимаем толщину S одной прокладки равной 0,15.
N=Тк/ S= 2,72 / 0,15 = 18,1, т.е. N= 18 шт.;
Таким образом для обеспечения точности замыкающего звена А∆ при сборке необходимо иметь 18 прокладок толщиной 0,15 мм, изготовленных с допуском 0,04 мм.
5. Проектирование технологического процесса сборки
Анализ формирования размерных связей, обеспечивающих показатели качества в процессе сборки.
Технологическая подготовка сборочного производства состоит из разработки технологических процессов, проектирования и проведения необходимых расчетов, планировок и других работ.
Технологический процесс сборки складывается из ряда переходов, включающих соединение деталей в сборочные единицы и общую сборку редуктора. В процессе соединения деталей и сборочных единиц им придается требуемое относительное положение, фиксируемое тем или иным способом. При этом возможны проверки точности достигнутого положения, движения сборочных единиц и деталей и внесения поправок путем регулирования или пригонки.
К технологическому процессу сборки относят также переходы, связанные с проверкой правильности действий сборочных единиц и различных устройств, с регулированием машины и ее механизмов, с очисткой, мойкой. В сборочные процессы включаются также переходы, связанные с окраской и отделкой деталей, сборочных единиц и нередко машины в целом, а также переходы, связанные с регулировкой машины и ее механизмов, и переходы по разборке машины, если она отправляется потребителю в разобранном виде с целью удобства транспортировки.
Процесс сборки – это заключительный этап в изготовлении машины. На нем заключают формирование связей, предписанных конструкцией машины, и определяется ее качество.
Процесс сборки нельзя рассматривать как чисто механическое соединение деталей, так как при его выполнении на детали и сборочные единицы оказываются силовые, тепловые и другие виды воздействия, а точность изделия достигается с помощью технологических размерных цепей, возникающих в процессе сборки. Таким образом, определяя, в конечном счете, качество машины, технологический процесс сборки сам активно участвует в формировании ее качества.
В сборочные единицы включают переходы, связанные с очисткой, мойкой, окраской, отделкой деталей, сборочных единиц и изделия в целом, разборкой (если изделие отправляют потребителю в разобранном виде) и упаковкой изделия.
Последовательность общей сборки изделия зависит от его конструктивных особенностей и выбранных методов достижения требуемой точности.
Общая схема сборки редуктора цилиндрического одноступенчатого вертикального с внутренним зацеплением представлена в графической части.
5.1 Выбор вида и формы организации процесса сборки
Сборка является заключительным этапом изготовления машины, при котором окончательно формируются ее качественные показатели. Технический и организационный уровень сборки в значительной степени определяет надежность и долговечность машины.
На основе служебного назначения машины, ее сборочных и рабочих чертежей, размерного анализа и намеченного количества машин, подлежащих изготовлению в единицу времени и по неизменяемым чертежам, выбираются вид и организационную форму производственного процесса сборки машины. На выбор организационной формы влияют конструкция изделия, его размеры и масса, программа и сроки выпуска. Организационные формы устанавливаются отдельно для изделия и его составных частей. В общем случае они могут быть разными.
На основе рабочих чертежей, размерного анализа и намеченного количества деталей, подлежащих изготовлению в единицу времени и по неизменяемым чертежам, выбираются вид и организационная форма производственного процесса изготовления детали. Решающим фактором является количество изделий, подлежащих изготовлению.
Для данного редуктора, а именно, редуктора цилиндрического одноступенчатого вертикального с внутренним зацеплением мы применим непоточную стационарную сборку. Данная форма сборки характеризуется тем, что объект от начала и до конца сборки находится на одном и том же месте. Сборку ведут рабочий или бригада рабочих. Все необходимые детали и сборочные единицы доставляются на рабочее место. Выполнение сборочных работ распределяется между рабочими и бригадами бригадиром и мастером участка.
Для облегчения труда рабочие места или стенды оснащаются универсальными приспособлениями и подъемно – транспортными средствами. Оборудование (станки, прессы) размещают так, чтобы оно было доступно для рабочих с разных мест. Различия в уровне интенсивности труда рабочих и их квалификации приводит к удлинению цикла сборки и неравномерному выпуску изделий за единицу времени. Технико– экономические показатели такой формы организации процесса сборки изделия невысоки. По видам сборочные работы не расчленяются и между сборщиками заранее не распределяются.
Виды и формы организации технологического процесса сборки изделия можно представить в виде схемы, показанной на рисунке 4.
SHAPE \* MERGEFORMAT
Рисунок 4 — Виды и формы организации технологического процесса сборки изделия.
Чёткую организацию сборочного процесса во времени позволяет осуществить циклограмма сборки.
Циклограмма – это графическое определение последовательности выполнения операций, переходов или приёмов сборочного процесса и затрат времени на их выполнение. При построении циклограммы в вертикальной колонке построчно записывают все операции, переходы и приёмы. Степень их дифференциации зависит от уровня циклограммы.
Анализ циклограммы позволяет не только определить общее время цикла сборки, но и наметить пути их сокращения, среди которых можно выделить два основных, наиболее часто используемых на практике:
— сокращение затрат времени на выполнение отдельных операций (переходов, приёмов) за счёт изменения режимов работы сборочного оборудования;
— сокращение во времени отдельных операций (переходов, приёмов).
Технологическая схема сборки и циклограмма представлены в графической части.
6 Проектирование технологического процесса изготовления детали
6.1 Определение типа и выбор формы организации процесса изготовления вала — шестерня
В машиностроении условно различают три основных типа производства: массовое, серийное и единичное.
При массовом производстве изделия изготавливаются непрерывно в течении нескольких лет. Характерным признаком массового производства является выполнение на большинстве рабочих мест только одной закрепленной операции.
При серийном производстве изготавливают серию изделий, регулярно повторяющихся через определенные промежутки времени. Характерный признак серийного производства – выполнение на рабочих местах нескольких повторяющихся операций.
При единичном производстве выполняются изделия широкой номенклатуры в малых количествах, которые либо не повторяются совершенно, либо повторяются через неопределенное время.
Задача разработки технологического процесса обработки детали заключается в нахождении для данных производственных условий оптимального варианта перехода от полуфабриката, поставляемого на машиностроительный завод, к готовой детали. Выбранный вариант должен обеспечивать требуемое качество детали при наименьшей ее себестоимости.
По заданию годовой объем выпуска вала-шестерни составляет 3000 шт.; масса – 15,89 кг.
Используя эти данные, устанавливаем тип производства — мелкосерийное.
Количество изделий в партии для одновременного запуска определяем по формуле:
,
где N — годовой объем выпуска изделий, шт.
а — число дней, а которое необходимо иметь запас изделий,
F — число рабочих дней в году.
В нашем случае: N = 3000 шт., F = 250 дней, а = 10 дней.
6.2 Выбор вида заготовки и метода ее изготовления
Выбор способа получения заготовки зависит от конструктивных форм и размеров готовой детали, марки материала, объема выпуска изделий и типа производства. При решении этого вопроса необходимо стремиться к максимальному приближению конфигурации заготовки к конфигурации готовой детали, т.е. снижению отходов, но при этом необходимо учитывать и себестоимость получения заготовки, особенно в условиях серийного производства.
Вал-шестерня является одной из основных деталей редуктора, служит для передачи большого крутящего момента, понижения скорости вращения выходного вала.
Деталь должна изготавливаться из стандартных или унифицированных заготовок. Свойства материала детали должны удовлетворять существующей технологии изготовления, хранения и транспортировки. Конструкция детали должна обеспечить возможность применения типовых, групповых или стандартных технологических процессов. Конструкция детали должна обеспечивать возможность многоместной обработки. Возможность обработки максимального количества диаметров высокопроизводительными методами и инструментами.
Для изготовления вала-шестерни может применяться прокат горячекатаный и штамповка. Для того чтобы выбрать оптимальный вариант изготовления заготовки, сравним два метода получения такой заготовки: метод свободной ковки и метод штамповки на горизонтально-ковочной машине.
Чтобы определить, какой способ получения заготовки более экономичен, следует сравнить массы заготовок, получаемых этими способами.
Объем заготовки из проката:
(10),
продолжение
--PAGE_BREAK--