Тольяттинский Государственный Университет
Кафедра «Технология машиностроения»
Курсовой проект
«Разработка технологического процесса сборки редукторачервячного и изготовления крышки корпуса „
Студент: Введенский Д.И.
Группа: ТМ — 402
Преподаватель: Солдатов А.А.
Тольятти, 2006
Аннотация
Введенский Д.И. Разработка техпроцесса сборки редукторацилиндрического двухступенчатого и техпроцесс изготовления крышки корпуса.Курсовой проект. Тольятти: ТГУ, 2006 г.
Расчетно-пояснительная записка — 45 стр.
Графическая часть — технологическая схема сборки изделия,чертеж детали, чертеж заготовки, план изготовления детали, чертежитехнологических наладок.
В курсовом проекте проведен анализ служебного назначенияизделия и детали. Выполнен размерный анализ сборочных размерных цепей. Выбранытехнологические базы для общей и узловой сборки. Разработан технологическийпроцесс сборки. Выбрана и разработана конструкция заготовки корпуса. Разработантехнологический маршрут и план изготовления детали. Выбраны средства технологическогооснащения. Приведен расчет операционных размеров. Спроектированытехнологические операции. Составлена схема размерной сборочной цепи,технологические карты процесса сборки, маршрутные карты процесса изготовления,операционные карты процесса изготовления.
Введение
Высокого качества производимой продукции можно добитьсявнедрением в производство нового эффективного оборудования, различных методовтехнико-экономического анализа и расчетно-аналитических способов решения производственныхзадач, что обеспечит более эффективное и качественное производство с требуемойпроизводительностью и минимум затрат на изготовление деталей.
Целью курсового проекта является разработка прогрессивнойтехнологии сборки редукторов цилиндрических двухступенчатых в условияхкрупносерийного и разработка технологии изготовления корпуса в условияхмассового типа производства с применением высокопроизводительного иэкономически выгодного оборудования, приспособлений и инструмента, работающихна прогрессивных режимах резания, обеспечивающих как производительность, так итребуемую точность и качество производимой продукции.
Содержание
Аннотация
Введение
1. Разработка технологического процесса сборки
1.1 Анализ служебного назначения изделия и технологичностьего конструкции
1.2 Размерный анализ сборочных размерных цепей
1.3 Расчет сборочной размерной цепи
1.4 Технологическая схема сборки изделия
1.5 Выбор технологических баз на общей и узловых сборках
1.6 Организационная форма сборки
1.7 Разработка технологического процесса сборки
2. Проектирование технологического процесса изготовлениядетали
2.1 Анализ служебного назначения детали
2.2 Выбор заготовки. Разработка конструкции заготовки
2.3 Определение типа производства
2.4 Проектирование заготовки
2.5 Выбор технологических баз
2.6 Технологический маршрут и план изготовления детали
2.7 Расчет припусков операционных размеров
2.7 Проектирование технологическихопераций
Заключение
Литература
1. Разработка технологического процесса сборки1.1 Анализ служебного назначения изделия итехнологичность его конструкции
Двухступенчатый горизонтальный цилиндрический редукторпредназначен для понижения частоты вращательного движения и для увеличениякрутящего момента.
Механизм состоит из следующих основных деталей: корпус 1,вал ведущий 5, вал промежуточный 4, вал ведомый 3, колесо зубчатое 6, шестерня8, колесо зубчатое 7, крышки корпуса 2, крышек под подшипники 12, 13, 14, 23,24.
Изделие в целом имеет простую компоновку и простоеконструктивное решение, не вызывающее затруднение при сборке. Конструкцияизделия допускает возможность его сборки из предварительно собранных узлов.Унификация отдельных деталей обусловливает повышение серийности выпуска, аследовательно снижение трудоемкости и себестоимости их изготовления.
Базовая деталь изделия имеет технологическую базу,обеспечивающую его достаточную устойчивость в процессе сборки. Унификациякрепежных и других деталей способствует сокращению номенклатуры сборочныхинструментов и более эффективному использованию средств механизации сборочныхработ. При конструировании изделия обеспечивается возможность свободногоподвода высокопроизводительных механизированных сборочных инструментов к местамсоединения деталей.
На основании вышесказанного конструкцию изделия можносчитать технологичной.
1.2 Размерный анализ сборочных размерных цепей
/>
Рис. 1.1
Для размерного анализа выберем сборочную размерную цепь,замыкающим звеном В∆ которой является выступающая из корпусачасть подшипника.
Допуск на размер замыкающего звена: ТВ∆ = 1мм.
Таким образом, данный размер принимаем за исходное звено В∆размерной цепи в горизонтальном направлении. Рассмотрим эту размерную цепь (сборочныйчертеж).
В∆ = К1 + К2 — КП1 — П2 — Ш1 — В1 — П1 1.1
Составляющими звеньями этой цепи будут:
К1 — ширина внутренней полости корпуса;
К2 — толщина стенки корпуса;
КП1 — высота буртика крышки под подшипник;
П2 — ширина подшипника;
Ш1 — ширина шестерни;
В1 — длина ступени вала;
П1 — выступ подшипника;1.3 Расчет сборочной размерной цепи
Таблица 1.1№ звена Обозначение
Величина,
мм
Единица
допуска,
i, мм
Допуск,
мкм
ТАi=а1∙i
I2
Допуск, мкм
ТАi=а2∙i 1 П1 10 0,8 51,2 0,64 128 2 В1 110 2,5 160 6,25 400 3 Ш1 140 2,5 160 6,25 400 4 П2 80 1,5 96 2,25 240 5 КП1 30 1,5 96 2,25 240 6 К2 85 2,5 160 6,25 400 7 К1 286 3,3 211,2 10,89 528 8
В∆ 1. .2 - - - - Σ 14,6 934,4 34,78 2336
Число единиц допуска составляющих размерной цепи:
а1=/> (1.2)
а1=/>=68,5
По таблице ат=64, что соответствует 10 квалитету.
а2=169,5
По таблице ат=160, что соответствует 12 квалитету
Значение ТА=2336 выходит за пределы допуска.
Вывод: при выбранных допусках на размеры сборочного узла,расчетное значение замыкающего звена не превышает заданного параметра.Следовательно, точность исходного звена обеспечивается полнойвзаимозаменяемостью.1.4 Технологическая схема сборки изделия
Конструкция механизма имеет несколько сборочных узлов,которые возможно собирать независимо друг от друга, поэтому возможна узловаясборка изделия. Но невозможно одновременное присоединение нескольких узлов кбазовому элементу из-за его конструкции.
При последовательном соединении возможна механизацияпроцесса сборки.
При сборке редуктора доступ инструментов к деталямсвободный. Большинство крепежных изделий — стандартные, что позволяет применятьпростой инструмент.
В данном изделии основным базовым элементом является корпус,к которому присоединятся все детали и узлы.
Технологическая схема сборки показывает, в какойпоследовательности необходимо присоединять и закреплять друг к другу элементы,из которых собирается изделие. Такими элементами являются детали, комплекты,узлы, подузлы и сборочные единицы.
Под деталью при составлении сборки понимают первичныйэлемент изделия (базовая деталь), характерным признаком которого являетсяотсутствие в нем разъемных и неразъемных соединений. Сборочная же единицапредставляет собой элемент изделия, состоящий из двух или более деталей,соединенных в одно целое, не распадающееся при перемене положения в узле илиподузле. Характерным отличительным признаком сборочной единицы является — возможность ее сборки независимо от других элементов изделия.
Для составления технологической схемы сборки все сборочныеединицы, входящие в изделие условно разделим на группы и подгруппы. Группой будемсчитать сборочную единицу, входящую в изделие.
Технологическую схему сборки составляем на основе сборочногочертежа изделия, которая показывает, в какой последовательности необходимоприсоединять друг к другу элементы, из которых состоит изделие.
Каждый элемент изделия будем изображать в видепрямоугольника разделенного на три части. В его верхней части даетсянаименование изделия, в левой нижней части указываем числовой индекс,соответствующий номеру данного элемента на сборочном чертеже и согласно принятойспецификации, в правой нижней части количество присоединяемых элементов.
Порядок составления технологической схемы сборки начинаем сназначения базового элемента. Базовым элементом назовем деталь, с которойначинаем сборку изделия.
При определении последовательности сборки заранееанализируем сборочные размерные цепи. Если изделие имеет несколько размерныхцепей, то сборку следует начинать с наиболее сложной и ответственной размернойцепи.
Для более ясного представления о порядке составлениятехнологической схемы сборки указываем необходимые технические требования насборку. Под техническими требованиями понимаем разные надписи — сноски,поясняющие характер выполнения сборочных работ, когда они не ясны из схемы.
Такой алгоритм составления технологической схемы сборкиоблегчает последующее проектирование технологического процесса сборки,позволяет оценить технологичность конструкции изделия с точки зрениявозможности расчленения сборки на общую и узловую и гарантирует от пропускадеталей, входящих в изделие.
Разработанная технологическая схема сборки червячногоредуктора представлена на листе формата А2 графической части курсового проекта.
Таблица 1.2 Перечень сборочных работ № Содержание основных и вспомогательных переходов Время, мин. 1 2 3
1. Узловая сборка корпуса Осмотреть корпус со всех сторон 0,4 Установить корпус в приспособление 1,2 Осмотреть пробку 0,07 Ввернуть пробку в корпус 0,37 Снять корпус 0,8 Переместить корпус на следующую позицию 0,9 Установить корпус 1,2 Осмотреть полукольцо 0,08 Установить полукольцо в корпус 0,11 Взять механическую отвертку 0,03 Ввернуть винт 0,27 Отложить механическую отвертку 0,02 Снять корпус в сборе 0,8 Переместить корпус в сборе на общую сборку 0,05
Итого:
6,3
2. Узловая сборка вала ведущего Осмотреть вал 0,33 Установить вал на призмы 0,13 Обдуть сжатым воздухом паз 0,17 Запрессовать шпонку 0,58 Снять вал с призм 0,08 Переместить на следующую позицию 0,02 Установить в приспособлении 0,13 Осмотреть колесо 0,27 Смазать колесо машинным маслом 0,10 Напрессовать колесо на вал 0,50 Снять вал в сборе 0,08 Переместить вал в сборе на следующую позицию 0,02 Переустановить вал в сборе в приспособлении 0,13 Осмотреть втулку 0,07 Смазать втулку машинным маслом 0,10 Напрессовать втулку на вал в сборе 0,30 Снять вал в сборе 0,08 Переместить вал в сборе на следующую позицию 0,02 Переустановить вал в сборе в приспособлении 0,13 Промыть вал в сборе 0,43 Переместить вал в сборе на следующую позицию 0,02 Посушить вал в сборе 0,14 Переместить вал в сборе на следующую позицию 0,02 Переустановить вал в сборе в приспособлении 0,13 Смазать подшипник индустриальным маслом 0,15 Напрессовать подшипник на вал в сборе 0,11 Снять вал в сборе 0,08 Переместить вал ведущий в сборе на общую сборку 0,02
Итого:
4,34
3. Узловая сборка вала промежуточного Осмотреть вал 0,33 Установить вал на призмы 0,13 Обдуть сжатым воздухом паз 0,12 Запрессовать шпонку 0,58 Снять вал с призм 0,08 Переместить на следующую позицию 0,02 Установить в приспособлении 0,13 Осмотреть колесо 0,27 Смазать колесо машинным маслом 0,10 Напрессовать колесо на вал 0,50 Снять вал в сборе 0,08 Переместить вал в сборе на следующую позицию 0,02 Переустановить вал в сборе в приспособлении 0,13 Осмотреть втулку 0,07 Смазать втулку машинным маслом 0,10 Напрессовать втулку на вал в сборе 0,30 Снять вал в сборе 0,08 Переместить вал в сборе на следующую позицию 0,02 Переустановить вал в сборе в приспособлении 0,13 Промыть вал в сборе 0,43 Переместить вал в сборе на следующую позицию 0,02 Посушить вал в сборе 0,14 Переместить вал в сборе на следующую позицию 0,02 Переустановить вал в сборе в приспособлении 0,13 Смазать подшипник индустриальным маслом 0,15 Напрессовать подшипник на вал в сборе 0,11 Снять вал в сборе 0,08 Переместить вал ведущий в сборе на общую сборку 0,02
Итого:
4,29
4. Узловая сборка вала ведомого Осмотреть вал 0,31 Установить вал в приспособление 0,13 Смазать подшипник индустриальным маслом 0,15 Напрессовать подшипник на вал в сборе 0,11 Снять вал в сборе 0,08 Переместить вал ведущий в сборе на общую сборку 0,02
Итого:
0,80
5. Узловая сборка крышки торцевой Установить крышку торцевую в приспособлении 0,13 Обдуть сжатым воздухом канавку для уплотнения 0,10 Установить кольцо в крышку торцевую 0,11 Снять крышку торцевую в сборе 0,08 Переместить крышку торцевую в сборе на общую сборку 0,02
Итого:
0,44
6. Узловая сборка крышки Установить крышку в приспособлении 0,11 Осмотреть отдушину 0,07 Ввернуть отдушину в крышку 0,06 Снять крышку корпуса в сборе 0,08 Переместить крышку в сборе на общую сборку 0,02
Итого:
0,34
7. Общая сборка редуктора Осмотреть корпус в сборе со всех сторон 0,40 Установить корпус в сборе в приспособлении 0,13 Установить крышку левую глухую в корпус в сборе 0,08 Установить кольцо распорное 0,09 Установить крышку торцевую в сборе на вал в сборе 0,08 Установить вал ведущий в сборе в корпус 0,06 Установить крышку левую глухую в корпус в сборе 0,08 Установить кольцо распорное 0,09 Установить крышку правую глухую в корпус в сборе 0,08 Осмотреть промежуточный вал в сборе 0,33 Установить вал промежуточный в сборе в корпус в сборе 0,06 Установить кольцо распорное на вал в сборе 0,09 Установить крышку торцевую левую в сборе на вал в сборе 0,08 Установить крышку торцевую правую в сборе на вал в сборе 0,08 Установить вал ведомый в сборе в корпус в сборе 0,06 Переместить корпус в сборе на следующую позицию 0,02 Смазать штифт первый цилиндрический индустриальным маслом 0,14 Запрессовать штифт первый цилиндрический 0,10 Смазать штифт второй цилиндрический индустриальным маслом 0,14 Запрессовать штифт второй цилиндрический 0,12 Осмотреть крышку корпуса в сборе со всех сторон 0,33 Установить крышку корпуса в сборе на корпус на штифты 2,3 Переместить корпус в сборе на следующую позицию 0,02 Установить шайбы пружинные на винты 0,05∙18 Ввернуть винты предварительно 0,12 Подтянуть винтоверт, включить 0,04 Ввернуть винты окончательно 0, 19 Выключить винтоверт, выпустить из рук 0,03 Осмотреть крышку в сборе 0,24 Установить крышку в сборе на корпус в сборе 0,1 Подтянуть винтоверт, включить 0,04 Ввернуть винты 0,02 Выключить винтоверт, выпустить из рук 0,03 Контролировать легкость вращения ведущего вала 0,18 Снять редуктор в сборе 0,1
Итого:
6,95
Всегоå tоп
23,64 1.5 Выбор технологических баз на общей и узловыхсборках
При сборке изделия в качестве базового элемента на начальномэтапе применяют корпус редуктора, базирующийся на нижней опорной плоскости. Дляреализации направляющей и опорной баз используем отверстия в нижней частикорпуса, предназначенные для крепления редуктора на фундаменте/опорной плите. Такоебазирование обеспечивает возможность ручной, механизированной,автоматизированной сборки в приспособлениях, обеспечивающих точное положениесопрягаемых деталей, удобство и доступность сборки без переустановки.
Узловая сборка редуктора осуществляется следующимобразом:
при сборке вала, позиция №3, принимаем в качестве базовойдетали вал, базирующийся на наружной поверхности диаметром 140 мм.
при сборке вала позиция №4 принимаем в качестве базовойдетали вал, базирующийся по наружной поверхности зубчатого колеса.
при сборке вала позиция №5 принимаем в качестве базовойдетали вал, базирующийся по наружной поверхности диаметром 60 мм.1.6 Организационная форма сборки
Выбор формы сборки определяется серийностью производства, атакже конструкцией изделия. Учитывая, что технологический процесс относится кмассовому производству, а конструкция изделия позволяет применить узловуюсборку в качестве формы сборки выбрана поточная, с использованием конвейернойлинии и средств автоматизированной сборки. При этом действительный такт сборкиравен:
tв=/>, (1.3)
где Fд — действительныйгодовой фонд времени работы оборудования, час.
tв=/>= 0,6
Учитывая то, что собираемое изделие имеет средние габариты итребуется доступ к собираемому изделию с разных сторон, то с целью сокращениявремени на вспомогательные операции целесообразно применять конвейер с гибкойсвязью, что позволяет кратковременно приостанавливать подвеску с собираемымредуктором. На подвеске собираемое изделие крепится в специальномприспособлении, обеспечивая постоянство баз, принятых в качестветехнологических для базовой детали на общей сборке при ее поворотах на подвесе.Сборочная единица поступает на линию общей сборки в контейнерах, которыеразмещаются вдоль конвейера в определенных местах.1.7 Разработка технологического процесса сборки
Последовательность операций определятся на основетехнологических схем и общего перечня работ. При разделении операций напереходы, учитывалось то, что длительность операции был в пределах действительноготакта выпуска tв или кратна данному времени.
Технологический маршрут процесса сборки. Последовательностьопераций определяется на основе технологических схем и общего перечня работ.
Учитывая среднесерийный тип производства, принимаемследующую структуру сборки:
сборочные узлы собираются стационарно;
общая сборка представляет собой подвижную поточную сборку срасчленением процесса на операции и регламентированным тактом их выполнения, спередачей собираемого объекта от одной позиции к другой посредствоммеханических транспортирующих устройств.
Определим такт выпуска изделия:
/> (1.4)
Ф — годовой фонд времени рабочего или станка; N — годовая программа.
/>мин/шт
Таблица 1.3. /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Схема распределения рабочих по операциям сборки
/>
Рис. 1.2.
Последовательность операций определяется на основетехнологических схем и общего перечня работ.
Учитывая массовый тип производства, принимаем следующуюструктуру сборки:
сборочные узлы собираются стационарно;
общая сборка представляет собой подвижную поточную сборку срасчленением процесса на операции и регламентированным тактом их выполнения, спередачей собираемого объекта от одной позиции к другой посредствоммеханических транспортирующих устройств.
Таблица 1.4. Технологический маршрут процесса сборки№ операции Операция Содержание операции, переходов Приспособление, оборудование, инструмент Время Т шт, мин
1. Узловая сборка корпуса 05 Ввернуть пробку 18 в корпус 16
Установить корпус в приспособление
Ввернуть пробку в корпус
Снять корпус
Переместить корпус на следующую позицию
Грузонесущий ленточный конвейер
ЦПК-80Р,
Столярный верстак.
Молоток слесарный стальной по ГОСТ 2310-77 3,47 10
Установка полуколец 8,9, 10
в корпус
Установить корпус
Установить полукольцо в корпус
Взять механическую отвертку
Ввернуть винт
Отложить механическую отвертку
Снять корпус в сборе
7. Переместить корпус в сборе на общую сборку
Грузонесущий ленточный конвейер
ЦПК-80Р,
Столярный верстак,
Механическая отвертка. 1,36
2. Узловая сборка вала ведущего 05
Запрессовать
шпонку 23
в вал 1
Установить вал на призмы
Обдуть сжатым воздухом паз
Запрессовать шпонку
Снять вал с призм
Переместить вал на следующую позицию
Призмы
Пневматическая пресс-скоба
Столярный верстак
Грузонесущий ленточный конвейер
ЦПК-80Р
Молоток слесарный стальной по ГОСТ 2310-77 1 10
Напрессовать колесо 7
на вал 1
Установить в вал в приспособлении
Смазать колесо машинным маслом
Напрессовать колесо на вал
Снять вал в сборе
Переместить вал в сборе на следующую позицию
Грузонесущий ленточный конвейер ЦПК-80Р,
Универсальный пневматический одинарный пресс прямого действия, Специальное направляющее приспособление. 0,83 15
Напрессовать втулку 4
на вал 1
Переустановить вал в сборе в приспособлении
Смазать втулку машинным маслом
Напрессовать втулку на вал в сборе
Снять вал в сборе
Переместить вал в сборе на следующую позицию
Грузонесущий ленточный конвейер ЦПК-80Р,
Универсальный пневматический одинарный пресс прямого действия, Специальное направляющее приспособление 0,63 20 Промыть и посушить вал 1 в сборе
Переустановить вал в сборе в приспособлении
Промыть вал в сборе
Переместить вал в сборе на следующую позицию
Посушить вал в сборе
Переместить вал в сборе на следующую позицию
Специальная моечно-сушильная машина,
Грузонесущий ленточный конвейер ЦПК-80Р. 0,74 25 Напрессовать подшипник 19 на вал в сборе 1
Переустановить вал в сборе в приспособлении
Смазать подшипник индустриальным маслом
Напрессовать подшипник на вал в сборе
Снять вал в сборе
Переместить вал ведущий в сборе на общую сборку
Грузонесущий ленточный конвейер ЦПК-80Р,
Универсальный пневматический одинарный пресс прямого действия, Специальное направляющее приспособление 0,49
3. Узловая сборка вала промежуточного 05
Запрессовать
шпонку 24
в вал 3
Установить вал на призмы
Обдуть сжатым воздухом паз
Запрессовать шпонку
Снять вал с призм
Переместить вал на следующую позицию
Призмы
Пневматическая пресс-скоба
Столярный верстак
Грузонесущий ленточный конвейер
ЦПК-80Р
Молоток слесарный стальной по ГОСТ 2310-77 0,95 10
Напрессовать колесо 6
на вал 3
Установить в вал в приспособлен
Смазать колесо машинным маслом
Напрессовать колесо на вал
Снять вал в сборе
Переместить вал в сборе на следующую позицию
Грузонесущий ленточный конвейер ЦПК-80Р,
Универсальный пневматический одинарный пресс прямого действия, Специальное направляющее приспособление 0,83 15
Напрессовать втулку 5
на вал 3
Переустановить вал в сборе в приспособлении
Смазать втулку машинным маслом
Напрессовать втулку на вал в сборе
Снять вал в сборе
Переместить вал в сборе на следующую позицию
Грузонесущий ленточный конвейер ЦПК-80Р,
Универсальный пневматический одинарный пресс прямого действия, Специальное направляющее приспособление 0,63 20 Промыть и посушить вал 3 в сборе
Переустановить вал в сборе в приспособлении
Промыть вал в сборе
Переместить вал в сборе на следующую позицию
Посушить вал в сборе
Переместить вал в сборе на следующую позицию
Специальная моечно-сушильная машина,
Грузонесущий ленточный конвейер ЦПК-80Р. 0,74 25 Напрессовать подшипник 20 на вал 3 в сборе
Переустановить вал в сборе в приспособлении
Смазать подшипник индустриальным маслом
Напрессовать подшипник на вал в сборе
Снять вал в сборе
Переместить вал ведущий в сборе на общую сборку
Грузонесущий ленточный конвейер ЦПК-80Р,
Универсальный пневматический одинарный пресс прямого действия, Специальное направляющее приспособление 0,49
4. Узловая сборка вала ведомого 05 Напрессовать подшипник 21 на вал 2
Осмотреть вал
Установить вал в приспособление
Смазать подшипник индустриальным маслом
Напрессовать подшипник на вал в сборе
Снять вал в сборе
Переместить вал ведущий в сборе на общую сборку
Грузонесущий ленточный конвейер ЦПК-80Р,
Универсальный пневматический одинарный пресс прямого действия, Специальное направляющее приспособление 0,49
5. Узловая сборка крышки торцевой 05 Установить кольцо 30 уплотнительное в крышку 12
Установить крышку в приспособлении
Обдуть сжатым воздухом канавку для уплотнения
Установить кольцо в крышку
Снять крышку торцевую в сборе
Переместить крышку торцевую в сборе на общую сборку
Столярный верстак
Грузонесущий ленточный конвейер
ЦПК-80Р,
Молоток слесарный стальной по ГОСТ 2310-77 0,46
6. Узловая сборка крышки 05 Ввернуть отдушину 22 в крышку 17
Установить крышку в приспособлении
Осмотреть отдушину
Ввернуть отдушину в крышку
Снять крышку корпуса в сборе
Переместить крышку в сборе на общую сборку
Столярный верстак
Грузонесущий ленточный конвейер
ЦПК-80Р,
Молоток слесарный стальной по ГОСТ 2310-77 0, 19
7. Общая сборка редуктора 05 Установить в корпус в сборе ведущий 1, промежуточный 3 и ведомый 2валы, Установить все крышки торцевые 12,13,14,15.
Установить корпус в сборе в приспособлении
Установить крышку левую глухую в корпус в сборе
Установить кольцо распорное
Установить крышку торцевую в сборе на вал в сборе
Установить вал ведущий в сборе в корпус
Установить крышку левую глухую в корпус в сборе
Установить кольцо распорное
Установить крышку правую глухую в корпус в сборе
Установить вал промежуточный в сборе в корпус в сборе
Установить кольцо распорное на вал в сборе
Установить крышку торцевую правую в сборе на вал в сборе
Установить крышку торцевую левую в сборе на вал в сборе
Установить вал ведомый в сборе в корпус в сборе
Переместить корпус в сборе на следующую позицию
Столярный верстак
Грузонесущий ленточный конвейер
ЦПК-80Р,
Молоток слесарный стальной по ГОСТ 2310-77, Специальное установочно-зажимное приспособление. 1,08 10 Установить в корпус в сборе штифты 25, Установить крышку корпуса 11 на штифты 25.
Смазать штифт первый цилиндрический индустриальным маслом
Запрессовать штифт первый цилиндрический
Смазать штифт второй цилиндрический индустриальным маслом
Запрессовать штифт второй цилиндрический
Установить крышку корпуса в сборе на корпус на штифты
Переместить корпус в сборе на следующую позицию
Специальное устано
вочно-зажимное приспособление
Молоток стальной слесарный по ГОСТ 2310-77, Столярный верстак
Грузонесущий ленточный конвейер ЦПК-80Р, 2,84 15
Установить шайбы 26 на винты 27, ввернуть винты 27.
Установить крышку в сборе 17, ввернуть винты 29.
Установить шайбы пружинные на винты
Ввернуть винты предварительно
Подтянуть винтоверт, включить
Ввернуть винты окончательно
Выключить винтоверт, выпустить из рук
Установить крышку в сборе на корпус в сборе
Подтянуть винтоверт, включить
Ввернуть винты
Выключить винтоверт, выпустить из рук
Контролировать легкость вращения ведущего вала
Снять редуктор в сборе
Специальное установочно-зажимное приспособление
Молоток стальной слесарный по ГОСТ 2310-77, Столярный верстак
Грузонесущий ленточный конвейер ЦПК-80Р, 1,75
2. Проектирование технологического процессаизготовления детали2.1 Анализ служебного назначения детали
Служебным назначением крышки корпуса является поддержка иориентирование деталей, входящих в данную конструкцию цилиндрическогоредуктора, так же крышка корпуса предотвращает попадание в полость корпусапосторонних предметов.
Конструкция крышки и ее закрепление на корпусе редуктораобеспечивает надежную работу механизма в целом, вследствие обеспечения точностизацепления цилиндрических передач, посредством установки и базирования крышкина корпус по поверхности № 5 и двум отверстиям под штифты поверхность № 26.
/>
Рис. 2.1
2.2 Выбор заготовки. Разработка конструкциизаготовки
Деталь крышка изготавливается из чугуна марки СЧ 21-40 ГОСТ1412-70 методом литья, поэтому конфигурация наружного контура и внутреннихповерхностей не вызывает значительных трудностей при получении заготовки. Вкрышке имеются два отверстия, требующие высокоточной обработки и взаимногорасположения, так как от их точности зависит работа цилиндрических передач ивсего механизма в целом.
В остальном деталь технологична и довольно проста поконструкции, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки.
Расположение крепежных отверстий допускает использоватьмногоинструментальную обработку, что позволяет применять агрегатныемногоинструментальные станки. Размеры и формы поверхностей позволяют вестиобработку стандартным инструментом. В целом изготовление крышки можно вести наоборудовании нормальной точности, а также используя стандартные измерительныеинструменты для проведения контроля крышки.
Разработку заготовки выполним по [2]
Полученные размеры сводим в таблицу.
Таблица 2.1. Размеры отливкиРазмер детали, мм Припуск на сторону, мм Размер отливки, мм Отклонения, мм R 125 3 R 122 ±1 R 107,5 3 R 104 ±0,7 R 65 3 R 62 ±0,7 440 2 444 ±1,3 70 2 72 ±0,7 32 2 34 ±0,5 12 1 13 ±0,5 410 2 412 ±1,3
2.3 Определение типа производства
Тип производства зависит от годовой программы выпуска N= 400 000 деталей в год и от ее массы. В связи свышеперечисленными факторами производство данной детали является массовым. Идля этого типа производства характерна поточная форма организациитехнологического процесса.
Такт выпуска изделия рассчитывается по формуле:
tв=/>, (2.1)
где Fд — действительныйгодовой фонд времени работы оборудования, час.
tв=/>= 0,9
Согласно полученным данным тип производства являетсякрупносерийным.2.4 Проектирование заготовки
Изучив конфигурацию детали, можно сделать вывод, чтонаиболее подходящими методами изготовления заготовок в данном случае являются:
литье в песчаные формы;
литье под давлением.
При расчете предпочтение следует отдавать той заготовке,которая обеспечивает меньшую технологическую себестоимость детали.
а) рассчитаем себестоимость заготовок, полученных методомлитья в песчаные формы:
/>
/>масса заготовки,кг,
/>масса готовойдетали, кг.
/>коэффициенты,зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объемапроизводства заготовок, выбираются по таблицам.
Q=280 кг
Сi=16785 р/тонна — базовая стоимость1 т заготовок.
Кс=0,77
Кв=1,14
Кт=1,0
Км=1,13
Кп=1
Sотх=1017 р/тонна
S шт=/>=4651 рубль.
б) рассчитаем себестоимость заготовок, полученных методомлитья под давлением:
Sзаг=М+Со,з.
М — затраты на материал заготовки.
М=QS — (Q — q) •Sотх/1000
М=280*22,345- (280-270) 1,017= 6246 руб.
S=22,345 р/кг,
Sотх=1017 р/т,
СПЗ=5445 р/ч. — резка заготовок дисковыми пилами,
С03=/>,
С03=/> руб.
Sзаг=6246+46=6292 руб.
Таким образом, получение заготовки методом литья в песчаныеформы обеспечивает меньшую себестоимость, поэтому выбираем этот метод.2.5 Выбор технологических баз
При выборе технологических баз учитывалось то, что детальявляется корпусной и изготовление ведется на агрегатных станках. Поэтому вкачестве черновых технологических баз используются:
направляющая база — поверхность № 20.
установочная база — поверхности № 2 и № 5, предотвращающиеповорот детали. Точность данной схемы базирования осуществляется путемпредварительной ориентации детали специальным подводным приспособлением,обеспечивающим точность расположения детали.
В качестве чистовой установочной базы используетсяповерхность № 5, являющаяся основной конструкторской базой, направляющая база №19, являющаяся вспомогательной конструкторской базой.
Теоретическая схема базирования представлена на планеобработки и представляет собой схему расположения на технологических базахзаготовки точек, символизирующих позиционные связи заготовки с принятой схемойкоординат станочного приспособления.
Заготовка обрабатывается на фрезерном станке иавтоматической линии, установочной базой на первой операции служит поверхность2, а затем 5.
На автоматической линии заготовка устанавливается наконвейере, перемещающемся от одной обрабатывающей головки к другой.
При обработке на автоматической линии установочной базойявляется поверхность 5.
Технологический процесс изготовления крышки корпуса построентаким образом, что принцип постоянства баз выполняется.2.6 Технологический маршрут и план изготовлениядетали
При составлении технологического маршрута учитывалсяматериал, вид обрабатываемой поверхности, точности ее размеров и положениеотносительно других поверхностей. Так как в качестве материала крышкииспользуется чугун, при составлении маршрута обработки по возможности учитываемхарактерные свойства данного материала.
Выбранные маршруты обработки каждой поверхности представленыв таблице 2.2.
Структура и содержание технологического процесса обработкирезанием заготовки корпусной детали зависит от ее конструктивного исполнения,геометрической формы, размеров, массы, вида заготовки, сложности предъявляемыхтехнологических требований и характера производства. Несмотря на многообразиеэтих факторов, в разработке и построении техпроцесса обработки резанием имеютсяобщие закономерности. Для различных корпусных деталей техпроцесс включает следующиеосновные этапы:
1. Черновая и чистовая обработка торцовых и цилиндрическихповерхностей, которые в дальнейшем используются в качестве технологических баз.
2. Обработка остальных наружных поверхностей.
3. Черновая обработка отверстий под крепежные винты.
4. Отделочная обработка или высокоточная обработка основныхконструкторских баз.
5. Контроль точности обработанных поверхностей детали исамой детали.
При формировании технологического маршрута изготовлениядетали в поточном производстве необходимо учесть следующее:
Операции строятся по принципу концентрации переходов,обработка ведется на агрегатных станках;
Черновые и чистовые технологические переходы не объединяемна одной позиции, исключение — случаи, когда для требуемой точности необходимопри одной установке выполнить черновую и чистовую обработку базовыхповерхностей;
Для обеспечения нормальной работы инструментов необходимо впределах каждой позиции комплектовать однотипные переходы, добиваясьодновременной работы и наименьшей разницы в продолжительности работы.
Таблица 2.2. Маршрут обработки крышки редуктора№ операции и наименование
Наименование
оборудования № и наименование позиции
№ обрабатываемых
поверхностей
Точность
(IT)
Ra,
мкм 00 Заготовительная - - - - 160
010
Фрезерная Вертикально-фрезерный станок 6550Ф3 I. Загрузить / разгрузить - - - II. Фрезерование плоскости 2 - 6,3 III. Переустановка, фрезерование плоскости 5 11 6,3
020
Сверлильная Радиально — сверлильный станок 2М58-1 I. Загрузка/разгрузка - - - II. Сверление 26 10 6,3
030
Шлифовальная Плоскошлифовальный станок I. Загрузить/разгрузить II. Шлифование плоскости 5 6 1,25
040
Комбинированная Автоматическая линия I. Загрузить/разгрузить - - -
II. Фрезерование
Растачивание
6,7
9,10,12 - - III. Сверление 22,23,24 11 12,5 IV. Нарезание резьбы 23,24 11 12,5
V. Сверление
Нарезание резьбы
27
27 8 6,3 050 Моечная Специальная моечная машина 060 Контрольная Контроль согласно чертежу детали
Используя принятые технологические переходы на каждуюповерхность и технологические базы, принятые выше, разрабатываем планизготовления детали.
План изготовления крышки представлен на чертеже № 3.2.7 Расчет припусков операционных размеров
Расчётно-аналитическим методом определим припуски наповерхность 5 (установочная плоскость), являющуюся наиболее точной.
Качество поверхности после литья в песчаную форму по прил.4[11]:
Rz = 60 мкм, h = 150 мкм.
Качество поверхности после механической обработки по даннымприл.4 [11] следующие:
Фрезерование черновое Rz= 50 мкм, h = 60 мкм;
Фрезерование чистовое Rz= 10 мкм, h = 15 мкм;
Шлифование Rz = 3,2 мкм,h = 4 мкм;
Суммарное пространственное отклонение будем определять поформуле
/>, мм (2.1)
где /> - коэффициентуточнения (по табл.22 [4]);
Di-1 — суммарное пространственное отклонение назаготовительной операции;
/>, мм
где ρкор — величина коробления заготовки, определяемаяпо формуле:
/>; (2.2)
∆к — величина удельного коробления заготовки.
Для корпусной детали, получаемой литьем, ∆к принимаем0,8.
/> мкм ≈1,098 мм;
после фрезерования чернового D= 0,06 × 0,034= 0,002мм;
после фрезерования чистового D= 0,04 × 0,034= 0,001 мм;
после шлифования D =0,02 × 0,034= 0,0007 мм;
Определим значение минимального припуска 2Zminпосле каждой операции по формуле:
/>, мм (2.3)
где Rzi-1,hi-1 — высота неровностей идефектный слой, образовавшиеся на обрабатываемой поверхности при предыдущейобработке;
Di-1 — суммарное значение пространственных отклонений спредыдущей операции;
ei — погрешность установки (определяем по табл.13 [4]для закрепления в тисках);
/> мм;
/> мм;
/> мм;
Определяем предельные размеры для каждого перехода поформулам:
2Аi-1 max = 2Аi max — 2Zimin, мм (2.4)
2Аi-1 min = 2Аi-1 max — T2Аi-1, мм (2.5)
2А05-8min= 410 мм;
2А05-8max= 410,025 мм;
2А05-6max= 2А05-8max — /> = 410,025- 0,49 = 409,535мм;
2А05-6min= 2А05-6max — T2А05-6 = 409,535 — 0,039 = 409,496 мм;
2А05-4max = 2А05-6max — />= 409,535 — 0,66 = 408,875мм;
2А05-4min= 2А05-4max — T2А05-4= 408,875 — 0,16= 408,715 мм;
2А00max = 2А05-4max — />=408,875- 0,865 = 408,01 мм;
2А00min= 2А00max — T2А00= 408,01- 4,4 = 403,61мм;
Определим предельные значения припусков по формуле:
/> (2.6)
/> мм;
/> мм;
/> мм
Изобразим на рис.2.2 схему расположения операционныхразмеров, допусков и припусков. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.3
Таблица 2.3. Расчетприпусков на обработку установочной плоскости крышки редуктора
Техноло-
гические
переходы
Элементы
припуска, мкм
Расчет-
ный
припуск
Zmin, мм
Допуск
TD, мм
Предельные
размеры
заготовки
Предельные
припуски,
мм
Rz h
DS
εу
Аmax
Аmin
Zmax
Zmin Литье 60 150 34 - - 4,4 408,01 403,61 - - Фрезерование черновое 50 60 2 220 0,865 0,16 408,875 408,715 5,105 0,865
Фрезерование
чистовое 10 15 1 220 0,66 0,039 409,535 409,496 0,781 0,66 Шлифование 3,2 4 0,7 220 0,49 0,025 410,025 410 0,504 0,49 2.7 Проектирование технологических операций
Расчет режимов резания проводим по методике, предложенной в[12].
Операция 040 Комбинированная.
Выбор глубин резания и расчет действительных подач.
Назначаем глубины резания tии подачи Sи для каждого инструмента вналадке, руководствуясь [4].
Позиция II.
t1 = 1 ммS1 = 0,1 мм/зуб
Позиция III.
t2 = 3 ммS2 = 0,12 мм/об
t3 = 3 ммS3 = 0,12 мм/об
t4 = 3 ммS4 = 0,12 мм/об
Позиция IV.
t5 = 2 ммS5 = 0,3 мм/зуб
Позиция V.
t6 = 15 ммS6 = 0,6 мм/об
Позиция VI.
t7 = 9,5 ммS7 = 0,45 мм/об
t8 = 7,5 мм S8 = 0,45 мм/об
t9 = 1,7 ммS9 = 2 мм/об
t10 = 2,2 ммS10 = 2,5 мм/об
Позиция VII.
t11 = 5,6 ммS11 = 0,6 мм/об
t12 = 1,5 ммS12 = 1,75 мм/об
Определяем скорость резания для каждого инструмента по [4]:
V1 = 60 м/мин.
V2 = 190 м/мин.
V3 = 190 м/мин.
V4 = 190 м/мин.
V5 = 40 м/мин.
V6= 30 м/мин.
V7 = 30 м/мин.
V8 = 30 м/мин.
V9 = 60 м/мин.
V10 = 60 м/мин.
V11= 30 м/мин.
V12=60м/мин.
Рассчитываем частоты вращения шпинделя nидля каждого инструмента по формуле:
/> (2.7)
/>об/мин. /> об/мин.
/>об/мин. /> об/мин.
/>об/мин. /> об/мин.
/>об/мин. /> об/мин.
/>об/мин. /> об/мин.
/>об/мин. /> об/мин.
Округлим полученные частоты до стандартных значений частотобрабатывающих головок:
n1=315 об/мин. n7=500 об/мин.
n2=240 об/мин. n8=500 об/мин.
n3=240 об/мин. n9=900 об/мин.
n4=240 об/мин. n10=900 об/мин.
n5=35 об/мин. n11=850 об/мин.
n6=315 об/мин. n12=1600 об/мин.
Определение действительных скоростей резания.
Рассчитаем действительные скорости резания по формуле:
/> (2.8)
/>м/мин. />м/мин. />м/мин. />м/мин.
/>м/мин. /> м/мин.
/>м/мин. /> м/мин.
/>м/мин. /> м/мин.
/>м/мин. /> м/мин.
Определение штучного времени.
Тшт = То + Тв (2.9)
То — основное время;
Тв — вспомогательное время.
Тв найдем по паспорту станка.
Тв = 1,2 мин.
То найдём для каждого перехода:
То1=1,3 мин.
То2+ То3+ То4=0,55 мин.
То5=0,9 мин.
То6=0,3 мин.
То7+ То8=0,3 мин.
То9+ То10=0,4 мин.
То11+ То12=0,7 мин.
Тшт = 1,2+1,3+0,55+0,9+0,3+0,3+0,4+0,7 = 5,65мин.
Определим такт выпуска детали по формуле:
/> (2.10)
Fд — фонд эффективноговремени;
NГ — годовой планвыпуска.
/>мин.
В массовом производстве необходимо выполнение условия:
Тшт = kτв
k — целоечисло.
При k=85,65 ~ 5,6 — условиевыполняется
Заключение
В данной работе спроектированы технологические процессысборки редуктора и изготовления крышки корпуса. Расчет и проектированиетехнологических процессов проводили для массового типа производства с учетомоборудования, присущего ему. Это агрегатные станки и автоматические линии.
В результате разработки курсового проекта научилисьпроектировать технологические процессы с учетом такта выпуска деталей идальнейшей синхронизации операционного времени.
Литература
1. Барановский Ю.В. “Режимы резания металлов»: Справочник. — М.:Машиностроение, 1972. — 409 с.: ил.
2. Боровков В.М. Методические указания по дисциплине «Проектированиезаготовок», Тольятти: Тольяттинский Государственный Университет, 2002.
3. Булычев В.А. «Разработка техпроцесса корпусной детали в условиях массовогопроизводства», Метод. указания., Тольятти: Тольяттинский ГосударственныйУниверситет, 2000. — 21 с.
4. Косилова А.Г., Мещерякова Р.К. Справочник технолога машиностроителя в2-х т. — 4-е издание, перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1985. — ил.
5. Матвеев В.В., Тверской М.М., Бойков Ф.И. и др. Размерный анализтехнологических процессов — М.: Машиностроение, 1982. — 264 с., ил.
6. Михайлов А.В. «Разработка технологических процессов сборки изделия»,Метод. указ., Тольятти: Тольяттинский Государственный Университет, 2001. — 48с.
7. Михайлов А.В. Методические указания к выполнению Курсовых проектов подисциплине «Технология отрасли», Тольятти: ТольяттинскийГосударственный Университет, 1998. — 35 с.
8. Мягков В.Д., Палей М.А., Романов А.Б., Брагинский В.А. Допуски ипосадки. Справочник в 2-х т. — 6-е изд., переработ. и доп. — Л.:Машиностроение, Ленинградское отделение, 1983. Ил.
9. А.Ф. Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения.Минск, «Высш. Школа», 1983 — 256 с. с ил.
10. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. — 5-е изд.,перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1982. — 728 с., ил.
11. Михайлов А.В. Методическое пособие «Размерный анализтехнологических процессов изготовления деталей машин» — Тольятти:Тольяттинский Государственный университет, 2002 год.
12. Михайлов А.В. «Обработка на многошпиндельных токарных станках»,Метод. указания, Тольятти: Тольяттинский Государственный Университет, 1996. — 24 с.
13. Гусев А.А. Технология машиностроения (специальная часть), М.:Машиностроение, 1986. — 480 с.
14. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов — 5-е изд., М.:Машиностроение, 1980. — 592 с.