Министерство образованияРоссийской Федерации
Тульский государственный университетКафедра РТ и АП
Пояснительная записка к курсовомупроекту
по дисциплине“Технологияавтоматизированногомашиностроенияи приборостроения”
Выполнил: студент гр. 130301 Медведев Д. В.
Проверил: доц., к.т.н. Цудиков М.Б.
Тула 2004
Министерство образования РоссийскойФедерации
Тульский государственный университет
Кафедра робототехники и автоматизациипроизводства
ЗАДАНИЕ
на курсовой проект по дисциплине “Технологияавтоматизации”
студенту Медведев Д. В. группы130301
Тема: Проектированиетехнологического процесса сборки датчика.
Исходные данные: сборочный чертежизделия, технические условия на сборку, технические характеристики изделия,технологический процесс изготовления, методика контроля.
Перечень вопросов, требующихпроработки:
1) назначение, состав, принципы действияизделия;
2) разработка технологической схемысборочного состава и технологической схемы сборки изделия;
3) составление маршрутной и операционнойтехнологии;
Графическая часть:
1. Сборочныйчертеж изделия
2. Технологическаясхема сборки
Дата выдачи задания:_______________
Срок защиты курсового проекта:__________________
Задание принял:__________________Заданиевыдал:___________________
РЕФЕРАТ
Орлов П. В. Разраб.: Курсовойпроект/Тульский государственный университет – Тула, 2004; 28с.; 3 чертежа.
Редуктор; технологическаясхема сборки; схема сборочного состава; операционная технология.
Темой курсового проектаявляется проектирование технологического процесса сборки и проверки редуктора.Проект носит исследовательский характер, основной его целью является построениетехнологического процесса сборки редуктора. В итоге были получены следующиерезультаты: построена технологическая схема сборки редуктора. Таким образом, сиспользованием технологической схемы сборки можно провести подробный анализпроцесса сборки редуктора.
Содержание.
Введение
1. Краткое описание изделия и принципаего работы
1.1. Назначение иобласть применения
1.2. Основные деталидатчика
2. Составление маршрутно-операционнойтехнологии
2.1. Последовательностьтехнологической подготовки сборочного производства
2.2. Исходные данныедля проектирования технологического процесса сборки
2.3. Определениепоследовательности и построение схемы сборки
2.4. Процесс сборкидатчика
3. Оценка технологичности изделия
4. Заключение
5. Список используемых источников
6. Приложение 1
7. Приложение 2
8. Приложение 3
9. Приложение 4
Введение.
Созданиенаиболее рационального технологического процесса сборки, сокращениетрудоемкости сборочным работ при обеспечении заданных технических требований кизделию — одна из основных задач производства, решаемым как технологами, так иконструкторами. При роботизации сборочного производства специалист, создавшийсредства автоматизации, должен хорошо представлять себе работу технолога и, при необходимости, вносить изменения впроцесс сборки и в технологическую документацию.
В данном курсовом проекте рассмотрено изделие червячный редуктор,предназначенный для понижения частоты вращения и, соответственно, увеличениявращающего момента, а также спроектирован технологический процесс сборкиредуктора.
Назначениеи областьприменения.
Червячные редукторы(цилиндрические и глобоидные) применяют при передаче движения междускрещивающимися (обычно под углом 90˚) осями.
Одним из существенныхпреимуществ червячных редукторов по сравнению с зубчатыми является возможностьполучить большое передаточное число в одной ступени (до 80 в редукторах общегоназначения и до нескольких сотен в специальных редукторах). Им присущи такжебесшумность в работе, высокая плавность хода, само торможение (что позволяетисключать из привода тормозные устройства) а также некоторые компоновочныепреимущества, например возможность иметь двухсторонний выходной вал.
К недостаткам червячныхредукторов следует отнести:
необходимость применениядорогих антифрикционных материалов (высокооловянных и оловянно-никелевыхбронз),
относительно низкий КПД.
Все вышесказанное относитсякак к цилиндрическим, так и к глобоидным редукторам. Однако несмотря на то чтоглобоидным редукторам свойственны большие нагрузочная способность и КПД посравнению с цилиндрическими, пока они имеют ограниченное применение, так какболее сложны в изготовлении и эксплуатации. Глобоидные редукторы используютглавным образом в лифтах, грузоподъемных лебедках и других специальных механизмах.
Преимуществами червячныхредукторов (цилиндрических и глобоидных) объясняется их широкое распространениев народном хозяйстве.
/>
/>
/>
/>
/>
Составлениемаршрутно-операционной технологии.Последовательность технологической подготовки сборочного производства
Подготовку к проектированию технологического процесса начинают санализа конструкции Изделия по чертежам, схемам, техническим условиям ипрограмме испытания. Проектирование ведется по этапам:
1. Определениепоследовательности сборки и ее графическое изображениев виде схемысборочного состава изделия.
2. Определениеперечня и последовательности работ при сборке, построение схемытехнологического процесса.
3. Разработкасодержания каждой операции с оформлением маршрутных и операционных карт.
Для построения схемы сборочного состава изделия процесс разделимна отдельные ступени. Первой ступенью является сборка простейших сборочнымединиц, состоящих из одних деталей. Второй ступенью является сборка сложныхединиц, состоящим из единиц первой ступени и деталей и т.д., до сборки всегоизделия.
Назначение схемы — выделение параллельных потоков и выявлениепоследовательности сборки, что необходимо для последующего построения схемытехнологического процесса.
Исходные данные припроектировании технологического процесса сборки
Ими являются конструкторская документация на изделие,технические условия, годовая программа выпуска или размерность партии,руководящие технические документы.
Основными конструкторскими документами являются сборочные чертежи,содержащие изображение изделия, а также технологические условия на сборку идругие данные, необходимые для его сборки и контроля. Кроме сборочного чертежаи схем на изделие необходимо иметь техническое описание, спецификацию, а такжедругие конструкторские документы, разъясняющие устройство изделия, особенностиего сборки, контроля и испытаний.
Технические условия должны содержать следующие данные: назначение,условия эксплуатации, технические требования, технологические характеристики,виды контроля, параметры контроля, методы и средства контроля и испытаний,условия годности, условия приемки, условия хранения, транспортирования иупаковки.
Руководящими техническими документами являются ГОСТы, ЕСТД, ЕСКД,различные стандарты и нормы отрасли, в которой производиться данное изделие,каталоги на оборудование, нормы времени.
Определение последовательности и построение схем сборки
Разработка технологического процесса сборки ведется в следующем порядке:на основе анализа конструкторской документации устанавливается сборочный составизделия. Изделие расчленяется на отдельные сборочные единицы, определяютсяисточники комплектования элементов, выделяют базовые детали (сборочныеединицы). На основе этого составляется схема сборочного состава, на которойпоказывают все элементы, входящие в состав изделия и основные этапы (ступенисборки). В геометрических фигурах в виде прямоугольников указываетсянаименование элемента, номер его по спецификации, а также количество этихэлементов. На схеме указываются также источники поступления элементов и срокиготовности различных ступеней />/>/>/>/>/>/>/>сборки и изделия в целом.Следует отметить, что необходимость расчленения изделия на сборочные единицыопределяется в первую очередь условиями работы и эксплуатации, а такжевозможностью изготовления и расчленения деталей. Количество сборочных единиц визделии определяется возможностью сокращения трудоемкости и длительности цикласборки за счет разделения процесса на параллельные потоки. Поэтому, изделиеразделяется на сборочные единицы еще по технологическим соображениям. При этом,введение дополнительных сборочных единиц целесообразно, если расширяется фронтсборки, а затраты на дополнительно введенные разъемы меньше экономии,получаемой от параллельной сборки. Схема сборочного состава имеет важноезначение для работы над технологическим процессом; кроме того, на ее основезаполняются комплектовочные карты.
Схемы сборочного состава для рассматриваемого изделия намипоказана в приложении 1. Схема сборочного состава не дает представления опоследовательности сборки и способе обеспечения соединений. Последовательностьсборки, способы обеспечения соединений, периодичность и содержание процессовконтроля и испытаний дает технологическая схема сборки. Сборка любого изделия –это дискретный во времени процесс, который состоит из отдельных операций.Каждая операция состоит из ряда переходов. Переход – это наименьшая законченнаячасть технологического процесса, выполняемая без перерыва во времени. Процесссборки сложного изделия состоит из переходов, выполняемых не толькопоследовательно, но и параллельно. Маршрут такого процесса можно представитьграфически в виде схемы. На этой схеме процесс обозначается линией, т.е. осьюпроцесса во времени, а точки — это отдельные переходы на этой линии. Припостроении схемы сборки рекомендуют придерживаться следующих правил:
1) материалы изображаютполукругом, внутри которого
указываются наименование, марка, ГОСТ, характерный параметр;
2) деталиизображаются в виде круга, разделенного на две части, в нижней частиуказывается номер позиции детали на спецификации сборочного чертежа, в которыйона входит;
3) сборочнаяединица на схеме изображается квадратом, в
верхней части которого указывается степень сложности, а в нижней части — номерпозиции для сборочного чертежа;
4) деталии сборочные единицы, получаемые с других
предприятий, изображаются с заштрихованными верхними частями круга иликвадрата;
5) схема сборки начинается сизображения базовой детали или сборочной единицы, а заканчивается изображениемготового изделия. Базовой деталью считают основную деталь, с которой начинаетсяобщая сборка изделия. В качестве базовой рекомендуется выбирать ту деталь,поверхности которой будут в последствии использованы при установке готовогоизделия или при креплении сборочной единицы к ранее собранной;
6) сборочные единицы илидетали, собираемые между собой, и с собранными ранее составляющими компонентамиизделия одновременно присоединяются к сборочной линии в одной точке;
7) детали,и сборочные единицы, которые не могут быть собраны одновременно без перерыва вовремени или одновременная сборка которых не является техническойнеобходимостью, присоединяются к линии сборки в разных точках;
8) детали,соединяемые между собой сборочной операцией, образуют сборочную единицу первойстепени сложности, которая изображается квадратом на одной линии с ее базовойдеталью;
9) присоединениехотя бы одной детали к собранной ранее сборочной единице образует новуюсборочную единицу следующей степени сложности;
10) несколькодеталей или сборочных единиц, устанавливаемых после их предварительной сборкино без образования сборочной единицы, изображаются на схеме условными значкамии присоединяющей к дополнительной линии сборки в последовательности (слеванаправо) их присоединения; дополнительная линия сборки подводится к основной вточке выполнения установки и крепления этих составляющих компонент;
11) детали,образующие сборочную единицу до установки их в собранную ранее, обозначаютсяусловными обозначениями и образуют дополнительную линию сборки, заканчивающуюсясборочной единицей, которая присоединяется к основной линии сборки;
12) несколькоодинаковых деталей или сборочных единиц обозначаются одним условнымобозначением, а количество указывается цифрой около знака;
13) приспособления,применяемые вместо деталей или
сборочных единиц, без которых не может быть выполнена сборка, указываются насхеме как детали или сборочная единица, но пунктиром;
14) работы,связанные с частичной разборкой объекта указывается на схемах изображениемснимаемых деталей, сборочных единиц или приспособлений со стрелкой,направленной от линии сборки;
15) переходысборки, связанные с применением материалов (клея, припоя, спирта, бензина, масла,изоляции и т.п. в переходах намотки, электромонтажа, заливки и т.п.),указываются на схемах с присоединением к линии сборки условного обозначенияматериала;
16) порядокустановки одновременно нескольких составляющих компонент определяется обходомпо часовой стрелке, начиная с крайнего левого над линией сборки детали илисборочной единицы.
Таким образом, схема наглядно показывает последовательность илимаршрут сборки.
Процесс сборки редуктора
1. Порядокизготовления сборочных единиц первой ступени и сборки редуктора
1.1. Сборка корпуса
1. На днище поз. 3установить две боковины поз. 1 и приварить их.
2. К боковинам поз.3 (приварить плиту поз. 2.
3. К другимбоковинам поз. 6 приварить втулки поз. 5 с двух сторон.
4. Боковины поз. 6приварить к днищу поз. 3.
5. Приварить лист (2штуки) к боковинам поз. 6 и плите поз. 2.
6. Приварить кплатикам поз. 4 полученную в п. 5 конструкцию.
Приварить платики поз. 4к боковинам поз. 1 и к днищу поз. 3.
7. Приварить бобышкупоз. 10 к боковине поз.6 и втулке поз. 5.
8. Приварить ребрапоз. 7, поз. 8 (по 4 шт) к боковине поз. 1 и к платикам поз.4.
9. Чтобы снятьнапряжение теперь необходимо отжечь корпус.
10. Согласночертежам теперь необходимо строгать платики поз. 4 в размер 390 для полученияодной плоскости.
11. Строгатьбоковины в размер 280.
12. Теперь когдакорпус собран, необходимо расточить отверстие в размер 230 с двух сторон вбоковинах поз. 1.
13. Во втулках поз.5 сверлить два отверстия диаметром 80 (соосности).
14. Сверлитьдвенадцать отверстий в боковинах поз. 1 и нарезать резьбу М8.
15. Сверлитьдвенадцать отверстий через втулку поз. 5 и боковины поз. 6 и нарезать резьбуМ8.
16. Сверлить вбоковине поз. 6 отверстие под щуп М8*1.5
17. Сверлитьотверстие в плите поз. 2 и нарезать резьбу М18*1.5 и такое же отверстие дляслива под втулкой поз. 5 в боковине поз. 6.
18. В патрубкесверлить отверстие М18*1.5 и нарезать резьбу.
1.2. Сборка колесачервячного
1. Венец поз. 1одеть на ступицу поз. 2.
2. Просверлитьчетыре отверстия и нарезать в отверстиях резьбу М8. Соединить венец и ступицус помощью четырёх болтов поз. 3 четырёх гаек 4 и закернить.
3. Нарезать зубья.
1.3. Сборка щупа
Головку поз. 2соединить сваркой с кругом 1 и зачистить.
1.4. Сборка редуктора
Основным содержаниемпроцесса сборки редуктора является соединение элементов в кинематическую цепь собеспечением условий, необходимых для нормальной работы (зацепления). Крометого в процессе сборки редуктора на корпусе закрепляются крышки, прокладки,манжеты, скоба для перемещения редуктора. Рассмотрим этот процесс болееподробно.
1. На вал поз. 9одевают шпонку 18*11*50 поз. 10.
2. В колесечервячном имеется паз. Соединяем вал поз. 3 и колесо червячное поз. 6 с помощьюшпонки, выполняющей функции стопора, т. е. колесо не будет проворачиватьсяотносительно вала.
3. С той стороныредуктора, которая будет находится внутри корпуса на вал одевают кольцо поз.27, а затем – подшипник роликовый конический поз. 7. С другой стороны вала –подшипник поз. 7.
4. Помещают вал,соединенный с колесом червячным с помощью шпонки, с кольцом и подшипниками вкорпус с левой стороны.
5. На червяк поз. 18одевают с двух сторон подшипник роликовый конический поз. 17.
6. Очень важный этапсборки редуктора – обеспечения условий, необходимых для нормальной работызацепления. Вращая червяк, осуществляют его сцепление с колесом червячнымвнутри корпуса.
7. Внутрь крышкипоз. 5 поместить кольцо поз. 8. Между крышкой
поз. 5 и боковинойпоз.2 поместить прокладку поз. 2 между собой с помощью шести болтов М8*20 ишести шайб.
8. Аналогично сдругой стороны: соединить крышку поз. 14 и прокладку поз. 2 с боковиной поз. 6с помощью шести болтов М8*20 и шести шайб. В отличие от крышки поз. 5 крышкапоз. 14 – глухая.
9. Теперь необходимоустановить крышки в полостях, перпендикулярных оси червяка. Между глухойкрышкой поз. 19 и втулкой поз. 105 помещают прокладку поз. 16 и закрепляют ихмежду собой с помощью шести шайб и шести болтов М8*25.
10. Аналогично сдругой стороны: внутрь крышки поз. 24 помещают кольцо поз. 26 и манжету поз. 25Между крышкой поз. 24 и втулкой помещают прокладку поз. 16 и закрепляют ихмежду собой с помощью шести шайб и шести болтов М8*25.
11. На плитередуктора (верхняя часть) приварить скобу (для возможности использованиямеханизированных средств для перемещения редуктора).
12. На пробки поз.23 надеть прокладки поз. 22 и закрепить с помощью резьбы в верхнюю плитуредуктора и нижнюю часть боковины (для слива).
13. поместить щуп вотверстие в бобышке (резьбовое соединение).
14. Для осуществлениясвязи между цепью редуктора и валом двигателя необходимо в паз червякапоместить шпонку 8*7*35 поз. 28.
15. Аналогично в пазна валу червячного колеса помещают шпонку 14*9*50 поз. 29 для осуществлениясвязи цепи редуктора с выходным валом.
16. Окраситьредуктор в желтый цвет.
17. Залить маслотипа «Индустриальное» в корпус через смотровое окно так, чтобы венцы колесбыли в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями,разбрызгивается попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнююего часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которые покрываютповерхность других деталей.
18. Контроль.
2.2. Разработкаприспособления для запрессовки подшипников
Приспособление,используемое для запрессовки подшипников, представляет собой базу с зажимнымиэлементами. Контрольное усилие передается от подвешенного груза массой 19±2 кг через рычаг. Подача усилия осуществляется при отпускании рукояти, с помощью которой рабочийотводит толкатель, передающий усилие от рычага к подшипнику. Недостаткамитакого приспособления можно назвать большие затраты времени на проведение операцииконтроля, значительные физические нагрузки, испытываемые рабочим, неточность инеодинаковость операций контроля у разных работников (плавно или рывкомотпускает рычаг, неодинаковые физические показатели и др. факторы).
Для устранения названныхнедостатков можно предложить модернизацию приспособления, основанную на заменеисточника контрольного усилия. В данном приспособлении усилие, необходимое дляконтроля изделия будет обеспечивать силовой пневмоцилиндр, воздействующий наизделие через систему рычагов с необходимым усилием.
Давление пневматическойлинии на предприятии составляет 0,4 МПа, что обеспечивается промышленнымкомпрессором.
Возьмем стандартныйзаводской пневмоцилиндр с диаметром поршня /> идиаметром штока />.
Усилие, создаваемое этимпневмоцилиндром:
/>
где h = 0,8÷0,9 — коэффициент, учитывающий потерина трение в пневмоцилиндре. Возьмем />.
/>
Таким образом, намнеобходима система рычагов, чтобы получить необходимое усилие 1900 Н.Возьмем рычаг, схема которого показана на рисунке
/>
Получаем уравнениемоментов
/>.
Откуда получаем
/>.
Исходя из условийзакрепления стволов на приспособлении и размещения его основных элементоввозьмем плечи /> и />:
L1 = 275 мм, L2=140 мм.
Оценка технологичности изделия
Технологичностьизделия будем оценивать с помощью программы AST. Для этого требуетсяввести детали, из которых состоит изделие, их основные технологическиепараметры и дать команду на подсчёт технологичности. Результаты расчётаприведены в приложении 2.
Заключение
В курсовом проекте спроектирован технологический процесс сборкиредуктора. В итоге была получена технологическая схема сборки редуктора. Такимобразом, с использованием технологической схемы сборки можно наглядно провестианализ процесса сборки редуктора.
Список используемыхисточников
1. БелоусовА.П. Проектирование приспособлений машиностроения. — М.: Машиностроение, 1964.С – 326.
2. ГорошкинА.К. Приспособления для металлорежущих станков
М.: Машиностроение, 1979. С — 456.
3. КорсаковB.C. Основы конструированияприспособлений для машиностроения М.: Машиностроение, 1989. С – 488.
4. РомановскийА.А. Технология электрооборудования. Методические указания по выполнениюкурсового проекта. — Тула: ШИ, 1983. С – 238.
Приложение 1.
/>
Приложение 2.
/>