Главная
База знаний "Allbest"
Производство и технологии
Проектирование механообрабатывающего цеха для изготовления деталей ЯМЗ с подробной разработкой технологического процесса изготовления шестерни первой передачи и заднего хода
Проектирование механообрабатывающего цеха для изготовления деталей ЯМЗ с подробной разработкой технологического процесса изготовления шестерни первой передачи и заднего хода
Анализ базового технологического процесса изготовления детали. Разработка технологического маршрута обработки. Расчет припусков и межпереходных размеров, станочного приспособления и усилия его зажима, площадей цеха и выбор строительных элементов здания.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 30.05.2013 |
| Размер файла | 1,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
ВВЕДЕНИЕ
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ
1.1 Исходные данные
1.2 Конструктивно-технологическая характеристика объекта производства
2. ПАТЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Технологическая часть
3.2 Анализ базового технологического процесса изготовления детали
3.3 Выбор исходной заготовки и метод ее получения
3.4 Разработка технологического маршрута обработки
3.5 Выбор баз
3.6 Выбор методов обработки
3.7 Расчет припусков и межпереходных размеров
3.8 Расчет режимов резания и норм времени
4. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
4.1 Станочное приспособление
4.1.1 Служебное назначение и принцип работы
4.1.2 Расчет станочного приспособления и усилия его зажима
4.1.3 Расчет приспособления на точность
4.2 Средства механизации и автоматизации
4.3 Контрольное приспособление
4.4 Режущий и вспомогательный инструмент
5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕХА
5.1 Производственная программа
5.2 Расчет количества оборудования
5.3 Расчет количества работающих
5.4 Расчет площадей цеха и выбор строительных элементов здания
5.5 Планировка участка и компоновка цеха
6. ОХРАНА ТРУДА
6.1 Характеристика цеха
6.2 Анализ технологического процесса с точки зрения безопасности работы
6.3 Производственный шум и меры борьбы с ним
6.4 Вибрация
6.5 Освещение цеха
6.6 Электробезопасность
6.7 Метеорологические условия
6.8 Противопожарные мероприятия
7. ЭКОНОМИКА ПРОИЗВОДСТВА
7.1 Исходные данные проекта
7.2 Ведомость оборудования
7.3 Расчёт количества оборудования и коэффициента загрузки
7.4 Расчет изменяемых элементов
7.5 Расчёт капиталоёмкости продукции
7.6 Расчёт затрат энергии на технологические цели
7.7 Расчёт затрат на сжатый воздух
7.8 Расчёт заработной платы и единого социального налога
7.9 Затраты на эксплуатацию оборудования:
7.10 Калькуляция технологической себестоимости
7.11 Сравнительные технико-экономические показатели
7.12 Расчёт годовых денежных поступлений
7.13 Расчет чистой дисконтированной стоимости, коэффициента внутренней доходности и срока окупаемости.
7.14 Срок окупаемости
7.15 Итоговые показатели проекта
8. КОМПЬЮТЕРНО-ИНТЕГРИРОВАННАЯ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ПРОИЗВОДСТВА
8.1 Размерный анализ ТП и расчет технологических размеров по программе KON7
8.2 Расчет оптимального режима резания по программе KONCUT
8.3 Проектирование управляющей программы токарной обработки детали на станке с ЧПУ в CAD/CAM Fikus WireEDM&Lathe
8.4 Оформление технологической документации в САПР ТП «Вертикаль»
ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
На основе ускорения научно-технического прогресса, коренных преобразований в технике и технологии, мобилизации всех технических и организационных факторов предстоит добиться значительного повышения производительности труда.
Ключевую роль в материализации новейших достижений в науке и техники играет машиностроение. Развитие этой отрасли - основа научно-технического прогресса и поддержание на должном уровне обороноспособности страны.
Научно-технический прогресс должен быть настроен на радикальное улучшение использования природных ресурсов, сырья, материалов, топлива и энергии на всех стадиях от добычи и комплексной переработки сырья до использования конечной продукции.
В центре экономической политики и всей практической работы выдвигается задача всемирного повышения технического уровня и качества продукции. Применение прогрессивных, высокопроизводительных методов обработки, обеспечивающих высокую точность и качество поверхностей деталей машин, методов упрочнения рабочих поверхностей, повышающих ресурс работы деталей и машины в целом, эффективное использование современных автоматических линий и точных станков с программным управлением, ЭВМ, применение прогрессивных форм организации и экономики производственных процессов. Все это направлено на решение главных задач: повышение эффективности производства и качества продукции.
Эффективность научно-технического прогресса зависит не только от наращивания выпуска новейшей техники, но и лучшего использования основных фондов, увеличения объема продукции с каждой единицы оборудования, с каждого квадратного метра производственной площади.
Технология в значительной степени определяет состояние и развитие производства. От её уровня зависит производительность труда, экономичность расходования материала, энергетических ресурсов, качества выпускаемой продукции и другие показатели.
В соответствие свыше сказанным, задача дипломной работы является разработка более совершенного технологического процесса изготовления шестерни первой передачи и заднего хода вторичного вала обеспечивающего повышение его эффективности, за счет применения современного оборудования и снижения себестоимости изготовления детали.
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ
1.1 Исходные данные
Шестерня, дет. 236-1701112,1 передачи и заднего хода вторичного вала с программой выпуска 45000 шт.
Целью данной дипломной работы является разработка технологического процесса, позволяющего повысить производительность труда, снизить энергетические затраты, повысить качество продукции при изготовлении шестерни I передачи и заднего хода. Изменение состава оборудования, сокращение парка станков и численности производственных рабочих, применение новых видов технологической оснастки, инструмента.
Химический состав стали 15ХГН2ТАГ (ГОСТ 4543-71), массовой доли в %
Таблица 1
|
C |
Si |
Mn |
S |
Р |
Сu |
Ni |
Cr |
Ti |
Fe |
|
|
Не более |
||||||||||
|
0,13...0,18 |
0,17...0,37 |
0,7...1 |
0,025 |
0,025 |
0,30 |
1,40...1,80 |
0,70... 1 |
0,03...0,09 |
95 |
1.2 Конструктивно-технологическая характеристика объекта производства
Шестерня 236-1701112 служит для включения I передачи и заднего хода в пятиступенчатых коробках передач дизельного двигателя ЯМЗ-236. Шестерня устанавливается на вторичном валу с помощью эвольвентных шлицов, которые передают крутящий момент с шестерни на вал и обеспечивают осевое перемещение шестерни.
При перемещении вперед, зубья ее входят в зацепление с промежуточным валом; включается первая передача.
При перемещении назад зубья шестерни зацепляются с боком промежуточных шестерен, обеспечивая включение заднего хода.
Для легкого ввода зубьев в зацепление, они имеют специальную заправку торцев. Шестерня перемещается вдоль вала с помощью вилки, входящей лапками в паз на ступице шестерни.
Для обеспечения равномерной нагрузки на обе лапки вилки (а следовательно, равномерного износа), ограничено допустимое биение «стенок» и «дна» паза относительно посадочного диаметра шлицевого отверстия. В качестве заготовки принята поковка из стали марки 15ХГН2ТА с термообработкой в виде: цементации и закалки, что обеспечивает необходимую прочность на изгиб зубьев шестерен и шлицевого соединения.
Анализ технических условий с помощью теории размерных цепей. В конструкции шестерни была выявлена размерная цепь, которая вы глядит следующим образом (рисунок 1.1):
Рисунок 1.1 - Схема размерной цепи
Для данной размерной цепи заданы следующие линейные размеры:
мм, мм, мм.
Необходимо определить с какой точностью будет выдержана длина замыкающего звена при обработке шестерни.
Из схемы видно, что A1 - увеличивающее звено, а звенья А2 и А3 - уменьшающие.
Номинальное значение замыкающего звена определяем по формуле:
где m - общее количество звеньев в размерной цепи;
- передаточное отношение.
Для линейных размерных цепей с параллельными звеньями для увеличивающих составляющих звеньев .
мм.
Величину поля допуска замыкающего звена определяем по формуле:
мм.
Предельные отклонения замыкающего звена определяются по формулам:
где , - верхнее и нижнее предельные отклонения звена размерной цепи;
- координата середины поля допуска звена;
- допуск звена;
мм.
мм.
Окончательно получаем мм.
2. ПАТЕНТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
В дипломном проекте предлагается использовать патенты и авторские свидетельства, выбранные по сборнику «Изобретения» - официального бюллетеня Российского агентства по патентам и товарным знакам. Краткий анализ патентов приведен ниже, а полное описание с иллюстрациями в приложении.
Патент Российской федерации № RU2214318C2 7 «Реверсивное сверло» МКИ 7 В23В51/00. 2004 г.
Реверсивное сверло, содержащее симметричные перья с направляющими ленточками, стружкоотводные канавки и режущие лезвия, задние поверхности которых наклонены к вершине сверла под углом в плане и образуют с обеих сторон на пересечении со стружкоотводными канавками режущие кромки, отличающееся тем, что задние поверхности режущих лезвий выполнены плоскими, расположенными перпендикулярно к плоскости симметрии одноименных перьев.
Сверло отличается тем, что наружные поверхности перьев между направляющими ленточками выполнены плоскими, расположенными перпендикулярно к плоскости симметрии одноименных перьев.
Патент Российской федерации № RU2186659C2 «Режущий инструмент» МКИ 7 В23В27/16, В23С5/24, Алтайского государственного технического университета им. И.И.Ползунова. 2004 г.
Изобретение относится к металлообработке, обработке плоских поверхностей режущим инструментом с многогранными режущими пластинами. Инструмент содержит корпус, поворотные секторы с выступами по наружному диаметру, имеющими в поперечном сечении форму, соответствующую профилю пазов корпуса, режущие пластины, закрепленные на секторах, соединительные элементы и упругие элементы. Для повышения точности обработки инструмент снабжен пластинами со ступенчатым отверстием в каждой, жестко связанными боковой поверхностью с поворотными секторами, и втулками из материала с высоким коэффициентом линейного расширения. При этом выступы поворотных секторов имеют в поперечном сечении Т-образную форму, в корпусе выполнены ступенчатые цилиндрические полости, в которых с зазором установлены упомянутые пластины, подпружиненные в осевом направлении относительно соединительных элементов, связывающих их с соответствующими упомянутыми втулками.
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Технологическая часть
Годовая программа выпуска изделий: N = 45000 шт.
Количество деталей на изделие m = 1 шт.
Режим работы предприятия - 2 смены.
Действительный годовой фонд времени работы оборудования
Fд=4055 ч.
Такт выпуска -- интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий одного наименования, типоразмера и исполнения.
tв = (60 * Fд)/N
где Fд - действительный годовой фонд времени работы единицы оборудования.
N -- годовая программа выпуска деталей, шт.
tв = (60 * 4015)/45000 = 5.35 шт.
Тип производства зависит от двух факторов: заданной программы и трудоемкости изготовления изделия.
Трудоемкость изделия определяется штучным временем технологического процесса.
Отношение этих величин называется коэффициентом серийности.
Где tв -- такт выпуска изделия,
Тшт -- среднее штучное время, мин.
Тшт=1+1,2+0,75+1,11+0,32+0,458+1,0+0,1+9,6+3,54+3,57+0,5+0,6+1,35+1,38+1,9/16=1,77 мин.
Кс= 5.35/1.77 = 3,02
Тип производства -- крупносерийный, т.к. для крупносерийного типа производства Кс = 2... 10. Количество деталей в партии для одновременного запуска определяется:
n = N - а/252,
где а -- периодичность запуска в днях принимаем а = 2 дня
252 -- количество рабочих дней в году
п = 45000 * 2/252 = 357,1 шт.
Определяем расчетное число смен на обработку всей партии деталей на основных рабочих местах:
с = Тшт * n/476.0,8,
где Тшт - среднее штучное время;
476 - действительный фонд времени работы оборудования в смену, мин.;
0,8 - нормативный коэффициент загрузки станков;
с =1,77-357,1/(476-0,8) =1,66;
принимаем число смен с = 2, тогда число деталей в партии, необходимых для загрузки оборудования на основных операциях в течение целого числа смен:
nср. = 476 * 0,8 * с/ Тшт.
n = 476 * 0,8 * 2/1,77 = 430,3 шт.
3.2 Анализ базового технологического процесса изготовления детали
Анализируя существующий технологический процесс изготовления шестерни I передачи и заднего хода вторичного вала дет. 236-1701112, отметим его достоинства и недостатки и, основываясь на этом, вносим предложения по его совершенствованию.
На первых двух операциях используются 8-ми шпиндельные полуавтоматы 1К282. Их применение приводит к значительному сокращению оборудования на первых черновых операциях и сокращению времени на обработку.
Отверстие и торцы обрабатываются при неизменно закрепленной заготовке, что обеспечивает точность их взаимного расположения и уменьшения припусков на обработку. Так как на последующих операциях базирование осуществляется по торцу и отверстию, то это приводит, в конечном итоге, к повышению точности изготовления шестерни.
Использование на следующих операциях многорезцовых полуавтоматов так же приводит к сокращению трудоемкости изготовления изделия.
Обработка шлиц в отверстии осуществляется на горизонтально-протяжном станке модели 7Б57.
Протягивание является одним из самых производительных методов обработки, а применение дорогостоящего инструмента в условиях массового производства себя оправдывает.
Зубофрезерование производится на зубофрезерном станке модели 5К32. Базирование осуществляется по внутреннему диаметру шлицевого отверстия и торцу. На станок одновременно устанавливаются две заготовки.
Зубофрезерование по сравнению с другими операциями занимает наибольший объем по времени обработки. Это недостаток компенсируют установкой большого количества дополнительных станков. Для уменьшения их количества и сокращения, рабочих на их обслуживание предлагается установить станки с автоматическим загрузочным устройством. Это позволит сократить штучное время на обработку за счет того, что время на установку, снятие, закрепление деталей будет перекрываться машинным временем.
В процессе зубонарезания на торцах зубьев зубчатых колес образуются острые кромки и заусенцы, которые ухудшают качество зацепления, снижают срок службы колес в результате скола острых кромок зубьев. Поэтому после зубофрезерования применяют зубозакругление.
Для повышения точности зубчатого зацепления, уменьшения параметра шероховатости на профилях зубьев, снижения уровня шума и т.п. применяют зубошевингование. Это наиболее экономичный метод чистовой обработки незакаленных зубьев.
После термической обработки зубчатого колеса, ввиду коробления, размеры отверстия нарушаются. Поэтому шлифуют внутренний диаметр шлиц, базируя шестерню по торцу и делительному диаметру зубьев.
Для чистовой отделки зубьев закаленных колес применяют зубохонингование. Перед зубохонингованием зубчатые колеса, имеющие забоины, заусенцы, рекомендуется обкатывать, поэтому, после термической обработки проводят зубообкатывание.
В результате анализа технологического процесса изготовления шестерни первой передачи и заднего хода можно сделать вывод, что в целом процесс технологичен. Большинство операций выполняется на полуавтоматическом оборудовании, что позволяет применять многостаночное обслуживание и рабочих с меньшей квалификацией.
В данной выпускной работе внесено предложение по замене зубофрезерных станков модели 5К32 на зубофрезерные полуавтоматы модели ВСБ12-1165, конструктивным отличием которых является шестипозиционное загрузочное устройство, применение которого позволяет сократить штучное время на обработку, за счет того, что время на установку, снятие, закрепление деталей будет перекрываться машинным временем.
Применение зубофрезерных полуавтоматов ВСБ12-1165 позволяет сократить парк станков и численность производственных рабочих.
Кроме этого предлагается использовать при зубофрезеровании червячные фрезы с прогрессивной схемой резания, что обуславливает повышение стойкости инструмента на операции, снижает нагрузки резания и позволяет повысить производительность труда в 1,7-2 раза за счет того, что подача может быть увеличена в 1,5-2 раза по сравнению с подачами, допускаемыми нормальными фрезами.
3.3 Выбор исходной заготовки и метод ее получения
При крупно серийном производстве тип заготовки должен обеспечивать минимальные припуски на последующую механическую обработку, которые обеспечивают получение на готовой детали требуемой точности поверхностей, их формы и взаимного расположения, а так же позволяет исключить механическую обработку неработающих поверхностей.
Минимальные колебания припусков дают возможность использовать на первых черновых операциях высокопроизводительные станки, автоматы и полуавтоматы с многоинструментальной наладкой. Это сокращает расход материала, а также трудоемкость обработки.
Предлагается рассмотреть два вида получения заготовки: штамповкой на прессах в закрытых штампах и штамповкой на молотах.
Метод получения заготовки на прессе, по сравнению со штамповкой на молотах в 2...3 раза производительнее, припуски и допуски уменьшаются на 20...25 %, поэтому расход металла снижается на 10... 15%.
Коэффициент использования металла при изготовлении заготовки на прессе:
где М - масса готовой детали, кг;
- масса материала, израсходованного на изготовление детали, кг
Шероховатость заготовки составляет Rz 80.
Совместно с обрезанием облоя прошивается отверстие, поэтому отпадает необходимость в предварительной обработке отверстия на сверлильном станке.
Коэффициент использования металла при изготовлении заготовки на молотах:
Шероховатость заготовки составляет: Rz 240.
Рационально выбранная заготовка должна обеспечить наименьший отход металла при ее изготовлении (угар, заусенцы и т.д.).
В результате сравнения этих двух методов выбираем изготовление заготовки штамповкой на прессах в закрытых штампах. Это приведет к снижению шероховатости детали, экономии металла и снижению расходов на механическую обработку.
Получение заготовки следует осуществлять в следующей последовательности:
- Резка заготовки на пресс-ножницах по весу.
- Заготовка нагревается в методических печах до температуры 1200°±50°.
- Заготовка осаждается в торец на высоту 60 мм, согласно штампу.
- Штамповка осуществляется на прессах.
- Обрезка облоя с одновременной правкой и прошивкой отверстия.
- Контроль ОТК в соответствии с чертежом поковки.
- Термообработка - нормализация.
- Очистка от окалины дробью в дробеметных барабанах. Загрузка в барабан - -30 штук, время очистки - 20 минут.
-Контроль ОТК окончательный.
Требования, предъявляемые к заготовке:
- Величина зерна не крупнее 5 номера ГОСТ 5639-82.
- Допускаются внешние дефекты на обрабатываемых поверхностях, глубиной не более 50% фактического одностороннего припуска, на необрабатываемых поверхностях не более 1,5 мм.
- Смещение по линии разъема штампа не более 1,2 мм.
- Материал заготовки: сталь 15ХГН2ТА ГОСТ 4543-78.
3.4 Разработка технологического маршрута обработки
Заданием на проектирование технологического процесса предусмотрено изготовление одного типоразмера шестерни первой передачи и заднего хода вторичного вала 236-1701112, поэтому в бакалаврской работе разрабатывается единичный технологический процесс.
3.5 Выбор баз
В качестве технологической базы для шестерни можно принять необработанную поверхность торца, т.к. эти поверхности имеют наименьшие припуски.
При выборе баз для дальнейшей обработки следует достигнуть условия, что наибольшая точность обработки достигается использованием на всех операциях механической обработки одних и тех же базовых поверхностей, поэтому в качестве технологических и измерительных баз принимаем поверхности центрового отверстия, относительно которого обрабатываем другие поверхности. Таким образом, сохраняется принцип единства баз: конструкторской, технологической и измерительной в результате этого снижается погрешность обработки, т.е. повышается точность замыкающего звена.
- Основными базовыми поверхностями для обработки являются внутренние поверхности и торец шестерни. При установлении общей последовательности обработки нужно учитывать:
- Каждая последующая операция должна уменьшать погрешности и улучшать качество поверхности.
- В первую очередь следует обрабатывать поверхности, которые будут служить базой для последующих операций.
- Затем следует обрабатывать поверхности, с которых снимается наибольший слой материала, что, позволяет своевременно обнаружить возможные внутренние дефекты заготовки.
- Обработка остальных поверхностей ведется в последовательности обратной степени их точности: чем точнее должна быть поверхность, тем позже она обрабатывается.
- Заканчивается обработка той поверхностью, которая является наиболее точной и имеет наибольшее значение для эксплуатации детали. Если она была обработана ранее, может возникнуть необходимость её повторной обработки.
- Не рекомендуется совмещение черновой и чистовой обработки одним и тем же инструментом на одном и том же станке.
- Если деталь подвергается термической обработки по ходу тех. процесса, то механическая обработка разделяется на две части: до термической обработки и после неё.
- Технический контроль намечают после тех этапов обработки, где вероятно повышенное количество брака, перед сложными и дорогостоящими операциями, после законченного цикла, а так же в конце обработки детали.
3.6 Выбор методов обработки
Выбор методов обработки зависит от конфигурации детали, ее конструкции, размеров, точности, качества обрабатываемых поверхностей, виды принимаемой заготовки и решение по выбору методов и конкретных видов обработки, решается на основе рабочего чертежа детали из справочных таблиц экономичной точности позволяющие выбрать методы обработки всех поверхностей изделия.
В соответствии с этими рекомендациями наметим последовательность механической обработки:
0. транспортирование заготовки со склада;
1. специальная токарная;
2. специальная токарная;
3. маркирование;
4. токарная;
5. токарная;
6. фрезерная;
7. горизонтально-протяжная;
8. шлицефасочная;
9. прессовая;
10. зубофрезерная;
11. зубозакругляющая;
12. зубошевинговальная;
13. зубоконтрольная;
14. контроль операционный;
Последовательность механической обработки для закаленной шестерни:
1. зубообкатная;
2. внутришлифовальная;
3. круглошлифовальная;
4. зубохонинговальная;
5. контроль приемочный.
3.7 Расчет припусков и межпереходных размеров
Расчет припусков на механическую обработку на диаметр отверстия и на поверхность одного торца производим расчетно-аналитическим методом. Расчёт припусков и межпереходных размеров на обработку поверхности отверстия .
Обработку производим за четыре перехода:
· растачивание черновое;
· растачивание чистовое;
· растачивание тонкое;
· шлифование чистовое.
Суммарное пространственное отклонение р заготовки типа диска складывается из смещения частей штампов [7, стр. 73, табл. 34], формирующих заготовку по обе стороны разъема, коробления [7, стр. 73, табл. 33] и погрешности центрирования, которое определяется по формуле:
рц = 0,25 * Td = 0,25 * 3500 = 880 мкм
Из-за неопределенности положения в пространстве векторов погрешностей, суммарное пространственное отклонение определяется геометрическим сложением.
мкм
Остаточные пространственные отклонения вычисляем по формуле:
,
где - коэффициент уточнения. Значения для различных методов обработки принимаем по нормативным данным [7, стр. 74].
мкм
мкм
мкм
Погрешность установки при черновом точении [7, стр. 83] определяется по формуле:
где - погрешность базирования (, т.к. технологическая база совпадает с измерительной);
- погрешность закрепления (мкм [7,стр.79,табл. 37]).
мкм,
Остаточная погрешность установки при чистовом растачивании [7, стр. 88]:
, т.к. черновое и чистовое растачивание производится в одной установке.
Остаточная погрешность установки при тонком точении:
мкм
Остаточная погрешность установки при чистовом шлифовании
мкм
Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь основной формулой:
где - величина неровностей, полученная на предыдущем переходе;
- глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе;
- суммарное пространственное отклонение обрабатываемых поверхностей относительно исходных базовых поверхностей;
- погрешность установки на выполняемом переходе;
Для удобства сведем исходные и рассчитанные данные в таблицу (табл. 3.1).
Качество поверхности поковок, изготовляемых штамповкой при дробеструйной обработке, Rz принимают равным 150 мкм, независимо от массы поковки и Т принимаем равным 250 мкм [13, стр.186, табл.12].
Качество обработанных поверхностей принимаются в соответствии с табличными данными [7, стр67, табл. 29] .
Черновое растачивание: мкм.
Чистовое растачивание: мкм.
Тонкое растачивание: мкм.
Шлифование чистовое: мкм.
Расчет размеров заготовки по переходам
Максимальные расчетные размеры:
мм.
мм.
мм.
мм.
мм.
Наименьшие предельные размеры
мм.
мм.
мм.
мм.
мм.
Определение предельных размеров припусков:
мм.
мм.
мм.
мм.
мм.
мм.
мм.
мм.
Общие припуски
Общий номинальный припуск и номинальный диаметр отверстий заготовки
,
где - верхнее отклонение размера заготовки мм;
- верхнее отклонение размера детали мм.
мм.
,
где - номинальный диаметр детали, мм.
мм.
Проверка правильности расчетов
,
(условие выполнено).
Результаты расчетов сведены в таблице 3.1 и приведены в виде схемы (рисунок 3.1).
Рисунок 3.1 - Схема графического расположения припусков и допусков на обработке отверстия
Таблица 3.1
Расчет припусков и предельных размеров на обработку отверстия шестерни первой передачи и заднего хода
|
Маршрут обработки |
Элементы припуска, мкм |
Расчетные величины, мкм |
Допуск, мкм |
Размеры заготовок по переходам, мм |
Предельный припуск, мкм |
|||||||
|
Т |
Zi |
max Ш, мм |
min |
max |
||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
Штамповка |
150 |
250 |
1267 |
- |
- |
77,56 |
3000 |
74,56 |
77,56 |
- |
- |
|
|
Растачивание черновое |
80 |
50 |
76 |
110 |
1672 |
80,91 |
400 |
80,51 |
80,91 |
595 |
335 |
|
|
Растачивание чистовое |
40 |
25 |
63 |
- |
206 |
81,32 |
200 |
81,12 |
81,32 |
61 |
41 |
|
|
Растачивание тонкое |
20 |
10 |
51 |
- |
128 |
81,57 |
35 |
81,54 |
81,57 |
42 |
25 |
|
|
Шлифование чистовое |
5 |
- |
- |
2 |
81 |
81,735 |
35 |
81,7 |
81,735 |
16 |
16 |
|
|
714 |
418 |
Расчёт припусков и межпереходных размеров на обработку поверхности торца .
Обработку производим за три перехода:
· точение черновое;
· точение чистовое;
· точение тонкое;
Суммарное пространственное отклонение р заготовки определяется по формуле:
где - величина коробления поверхности заготовки;
где - удельная кривизна заготовки мкм/мм [7. с. 71];
- диаметр торца (120 мм);
мкм.
Остаточные пространственные отклонения вычисляем по формуле
,
где - коэффициент уточнения. Значения коэффициента для различных методов обработки принимаем по нормативным данным [7, стр. 74].
Черновое точение мкм
Чистовое точение мкм
Тонкое точение мкм
Погрешность установки при черновом точении [7,стр. 83] определяется
по формуле:
где - погрешность базирования (, т.к. технологическая база совпадает с измерительной);
- погрешность закрепления ( мкм [7,стр.79,табл. 37]).
мкм
Остаточная погрешность установки при чистовом точении [7, стр. 88]:
, т.к. черновое и чистовое точения производятся в одной установке.
Остаточная погрешность установки при тонком точении:
мкм
Расчет минимальных значений припусков производим, пользуясь основной формулой:
Качество обработанных поверхностей принимаются в соответствии с табличными данными [7, стр. 67, табл. 29].
Черновое точение мкм.
Чистовое точение мкм.
Тонкое точение мкм.
Расчет размеров заготовки по переходам
Минимальные расчетные размеры
мм
мм
мм
мм
Максимальные предельные размеры
мм
мм
мм
мм
Определение предельных размеров припусков:
;
мм
мм
мм
мм
мм
мм
Общие припуски
мм
мм
Общий номинальный припуск и номинальный размер заготовки
где - нижнее отклонение размера заготовки мм;
- нижнее отклонение размера детали мм.
мм
мм
Проверка правильности расчетов
(условие выполнено)
Результаты расчетов сведены в таблице 3.2 и приведены в виде схемы (рисунок 3.2).
Таблица 3.2
Расчет припусков и предельных размеров на обработку торца шестерни первой передачи и заднего хода
|
Маршрут обработки |
Элементы припуска мкм |
Расчётные величины мкм |
Допуск мкм |
Размеры заготовок по переходам, мм |
Предельный припуск, мкм |
|||||||
|
Т |
Zi |
max Ш, мм |
min |
шах |
||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
|
Штамповка |
150 |
250 |
180 |
- |
54,09 |
3000 |
57,09 |
54,09 |
- |
- |
||
|
Точение черновое |
80 |
50 |
10,8 |
500 |
1080 |
53,01 |
800 |
53,81 |
53,01 |
318 |
118 |
|
|
Точение чистовое |
40 |
25 |
9 |
- |
139 |
52,87 |
200 |
53,07 |
52,87 |
74 |
14 |
|
|
Точение тонкое |
20 |
10 |
7,2 |
20 |
72,2 |
52,8 |
200 |
53 |
52,8 |
7 |
7 |
|
|
419 |
139 |
По результатам проведенных расчетов припусков и межпереходных размеров на обработку отверстия и торца шестерни, выполненных расчетно-аналитическим методом, можно сделать вывод, что расчетные припуски получились меньше производственных. Это произошло потому, что для получения требуемой точности достаточно расчетных значений припусков, но в производстве, в связи с сокращением времени, пользуясь нормативами, а нормативные припуски устанавливаются с запасом.
3.8 Расчет режимов резания и норм времени
Расчет режимов резания ведется для токарной обработки.
Наладка 1. Расточить отверстие, выдерживая размер (рисунок 3.3)
Рисунок 3.3 - Наладка 1
Станок токарный вертикальный 8-ми шпиндельный п/автомат модели 1К282.
Назначаем режимы резания.
Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем за один проход; следовательно, t = 1,5 мм [13, с.265], подача S=0,31 мм/об [13, с.267]
Определяем скорость резания.
где и показатели степени выбираем по [13, с. 268-269, табл.17];
; ; ; ;
- стойкость инструмента. мин [13, с. 268];
- глубина резания;
- подача;
- общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:
где - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала,
где - коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости, [13, с.262];
- показатель степени, [13, с.261, т. 2];
- предел прочности материала заготовки, МПа;
- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки [13, стр.263, табл.6]. ;
- коэффициент, учитывающий материал инструмента [13, стр.263, табл.6]. ;
Таким образом, .
м/мин
Частоту вращения шпинделя, соответствующую найденной скорости резания, определяем по формуле:
об/мин
Корректируем частоту вращения шпинделя по станку и устанавливаем действительную частоту вращения: об/мин.
Действительную скорость резания определяем по формуле:
м/мин
Определяем силу резания:
,
где - коэффициент, учитывающий неучтенные условия и показатели степеней x, y, n [13, с.273, т.22] ; ; ; ;
- общий поправочный коэффициент;
где - коэффициент, учитывающий материал заготовки;
;
- коэффициенты, учитывающие геометрию инструмента [13, с.275]: ;
;
;
.
.
H
Мощность резания определяем по формуле:
кВт.
Нормы времени
Основное время определяем по формуле:
где мм. При растачивании врезание равняется:
мм.
Принимаем мм. Тогда мм;
Принимаем мин [7, прил. 5]. Время на включение станка кнопкой равно 0,01 мин. Время на установку инструмента 0,08 мин. Подвод/отвод инструмента к детали в поперечном направлении 0,04 * 2 = 0,08 мин, в продольном направлении 0,03 * 2 = 0,06 мин. Тогда мин.
Время на измерение детали двухсторонней скобой мин. Вспомогательное время мин. Оперативное время
мин.
Время на обслуживание (техническое) рабочего места:
,
где - основное время, мин;
- время на смену инструментов и подналадку станка, мин;
- период стойкости инструмента, мин. По [7, прил. 5,17] принимаем
.
Время на организационное обслуживание рабочего места принимаем по прил. 5 составляет 1,2 % оперативного времени: мин. Время на обслуживание рабочего места мин. Время перерывов на отдых [7, прил. 5] составляет 9 % от :
мин.
Штучное время мин.
Наладка 2. На токарно-вертикальном восьми шпиндельном полуавтомате 1К282 подрезать торцы ступицы и венца (рисунок 3.4).
Рисунок 3.4 - Наладка 2
Назначаем режимы резания
Глубина резания t = 0,9 мм
Подача S = 0,24 мм/об. [13, с.266, т.11]
Определяем скорость резания
Выписываем коэффициент и показатели степени
; ; ; ;
Общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания:
м/мин.
Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания определяется по формуле:
об/мин
Корректируем частоту вращения шпинделя по станку и устанавливаем действительную частоту вращения: об/мин.
Действительная скорость резания определяется по формуле:
м/мин
Силу резания определяем по формуле:
Н
Мощность резания определяем по формуле:
кВт.
Нормы времени
Определяем штучное время [7].
В серийном производстве норма штучного времени определяется по формуле:
где - основное время, мин;
- вспомогательное время, мин. Вспомогательное время состоит из затрат времени на отдельные приемы: ; - время на установку и снятие детали, мин; - время на закрепление и открепление детали, мин; - время на приемы управления, мин; - время на измерение детали, мин;
- время на обслуживание рабочего места, мин. Время на обслуживание рабочего места массовом производстве слагается из времени на организационное обслуживание и времени на техническое обслуживание рабочего места:
;
- время перерывов на отдых и личные надобности, мин.
Основное время определяем по формуле:
где мм.
При растачивании врезание равняется:
мм.
Принимаем мм.
Тогда мм;
мм.
Принимаем мин [7, прил.5]. Время на включение станка кнопкой равно 0,01 мин. Время на установку инструмента 0,08 мин. Подвод/отвод инструмента к детали в поперечном направлении 0,04 * 2 = 0,08 мин, в продольном направлении 0,03 * 2 = 0,06 мин.
Тогда мин.
Время на измерение детали двухсторонней скобой мин. Вспомогательное время мин. Оперативное время мин.
Время на обслуживание (техническое) рабочего места:
где - основное время, мин;
- время на смену инструментов и подналадку станка, мин;
- период стойкости инструмента, мин. По [7, прил. 5,17] принимаем
.
Время на организационное обслуживание рабочего места принимаем по прил. 5 составляет 1,2 % оперативного времени: мин.
Время на обслуживание рабочего места мин.
Время перерывов на отдых [7, прил. 5] составляет 9 % от :
мин.
Штучное время мин.
Наладка 3. Расточить отверстие, выдерживая размер (рисунок 3.5).
Рисунок 3.5 - Наладка 3
Станок токарный 8-ми шпиндельный п/автомат мод. 1К282.
Назначаем режимы резания.
Глубина резания: t = 0,75 мм.
Назначаем подачу [13, с.268, т.14] S = 0,24 мм/об.
Назначаем период стойкости инструмента [13, с.268] Т = 60 мин.
Определяем скорость резания.
Выписываем коэффициент и показатели степени формулы ; ; ; . Общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания:
м/мин
Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания:
об/мин
Корректируем частоту вращения шпинделя по станку и устанавливаем действительную частоту вращения: об/мин.
Действительная скорость резания:
м/мин
Определяем силу, затрачиваемую на резание:
Н
Определяем мощность резания:
кВт.
Проверяем, достаточна ли мощность привода станка.
где - мощность станка,
кВт;
- мощность резания на каждой позиции;
- число инструментов на позиции;
0,81 * 4 + 0,94 * 4 + 0,34 * 2 + 2,05 * 2 = 11,78 кВт
31 кВт > 78 кВт (условие выполняется).
4. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
4.1 Станочное приспособление
4.1.1 Служебное назначение и принцип работы
Техническое перевооружение, подготовка производства новых видов продукции машиностроения и модификация средств производства неизбежно включает процессы проектирования средств технологического оснащения и их изготовления.
В общем объеме средств технологического оснащения примерно 50% составляют станочные приспособления. Применение станочных приспособлений позволяет:
· надежно базировать и закреплять обрабатываемую деталь;
· стабильно обеспечивать высокое качество обрабатываемых деталей, при минимальной зависимости качества обработки от квалификации рабочего;
· повышать производительность и облегчать условия труда рабочего, в результате механизации приспособлений;
· расширять технологические возможности использования существующего оборудования.
В настоящем технологическом процессе механической обработки детали типа «шестерня I передачи и заднего хода вторичного вала» для закрепления заготовки на станке применяются специальные приспособления. Большая их часть оснащена гидроприводами и управляются оператором с пульта управления станком.
Пневматические приспособления по сравнению с приспособлениями, оснащенными гидроприводами, имеют ряд преимуществ. К их числу относится, в первую очередь, высокое быстродействие зажимных устройств. Это свойство основано на быстром перемещении в рабочей камере энергоносителя - сжатого воздуха. Необходимое количество сжатого воздуха для приведения в действие зажимных устройств поступает из центральной пневмосистемы, в которой поддерживается постоянное давление (400...500кПа).
Также к преимуществам пневмосистемы относится то, что для работы системы не требуется специальный энергоноситель, как в гидросистеме - масло.
Такие преимущества как бесшумность и чистота вокруг оборудования, являются также существенными.
Приспособления, оснащенные гидроприводом, имеют более низкие скорости работы и, кроме того, требуется применение отдельных гидростанций, с помощью которых образуется необходимое давление в гидросистеме.
Однако, приспособления с гидроприводом способны развивать более высокие усилия зажима, чем пневматические, что способствует уменьшению габаритных размеров и массы приспособлений.
Данное приспособление используется на операции точения паза под вилку на токарном многорезцовом полуавтомате. На данной операции в приспособление устанавливается заготовка шестерни.
Шестерня устанавливается по торцу на оправку 5. Для предотвращения несанкционированного съема кольца 2 с планшайбы 1 предусмотрено крепление винтами 12. Тяга 8 резьбой входит в шток цилиндра и через откидную шайбу 3, а затем через кольцо 2 осуществляется поджим шестерни. Откидная шайба 3 имеет паз. После обработки шестерни тяга отходит, откидная шайба откидывается и осуществляется съем со станка обработанной шестерни и установка новой необработанной.
4.1.2 Расчет станочного приспособления и усилия его зажима
Рассчитаем пневмоцилиндр, который должен обеспечить полученную силу зажима.
Принимаем цилиндр без торможения с креплением на удлиненных стержнях (ГОСТ 15608-81).
Параметры и размеры поршневого пневмоцилиндра двухстороннего действия с односторонним штоком: Д - 200 мм, d - 30 мм, S - 200 мм.
Схема взаимодействия сил резания и сил зажима на обрабатываемую деталь представлена на рисунке 4.1, а схема действия станочного приспособления на рисунке 4.2.
Рисунок 4.1 -- Схема взаимодействия сил
Рисунок 4.2 -- Схема действия станочного приспособления
Усилие, создаваемое пневмоцилиндром, должно удерживать заготовку от смещения под действием сил резания.
Рассчитаем силу резания .
,
где - коэффициент, учитывающий неучтенные условия и показатели степеней x, y, n [13, с.273, т.22]:
; ; ; ;
- общий поправочный коэффициент;
где - коэффициент, учитывающий материал заготовки;
;
- коэффициенты, учитывающие геометрию инструмента [13, с.275]: ;
;
;
.
.
H
Рассчитываем силу на штоке, необходимую для противодействия по формуле:
где .
Н
Рассчитываем необходимую силу зажима
,
где - коэффициент запаса [7, стр. 152, т. 64, 65]
;
и - коэффициент трения заготовки в местах зажима,
H.
, таким образом, выбранный пневмоцилиндр обеспечивает необходимое усилие зажима.
4.1.3 Расчет приспособления на точность
При обработке детали на станке, необходимо выдерживать заданную точность размеров, формы поверхностей и их взаимного расположения. Для определения погрешности приспособления, требуется учитывать метод обработки, тип приспособления, конструкцию инструмента и способ его связи со станком.
Распределение большинства погрешностей подчиняется закону нормального распределения, поэтому суммирование их производиться геометрическим сложением. Таким образом, для расчета точности изготовления приспособления можно воспользоваться уравнением:
,
где - коэффициент, учитывающий возможное отступление от нормального распределения отдельных составляющих, ;
- коэффициент, принимаемый во внимание в случаях, когда погрешность базирования ; в условиях серийного и массового производства
.
Если аналитическим методом затруднительно рассчитать составляющие , то суммарную величину этих погрешностей определяем, приравнивая их к некоторой части средней экономической точности обработки , тогда
,
где - коэффициент, который рекомендуется принимать равным 0,6-0,8.
- значение погрешности обработки исходя из экономической точности для данного метода.
Таким образом, точность приспособления можно рассчитать по формуле:
Определяем потребную точность приспособления для токарной операции для размера .
1. Погрешность базирования мкм так как совмещаются установочные и измерительные базы [7, с. 76, таб. 36].
2. Погрешность закрепления мкм [7, с. 82, таб. 38] - горячая штамповка + использование приспособления с пневматическим зажимом.
3. Погрешность износа составляет мкм.
4. Погрешность установки приспособления определяется по формуле:
мкм
5. Погрешность смещения режущего инструмента , так как отсутствуют направляющие элементы приспособления.
6. Экономическую точность принимаем мкм. Принимая получим:
4.2 Средства механизации и автоматизации
Современные машиностроительные предприятия характеризуются высокой степенью автоматизации и механизации производственного процесса. По мере совершенствования технологии изготовлений совершенствуется и оборудование. Все больше внедряются дистанционные управления механизмами, автоматическое регулирование процессов по заранее заданной программе, автоматическое управление исправительными органами.
Основными объектами механизации на участках механической обработки являются:
1. установка заготовки и снятие детали;
2. уборка стружки с помощью питателей;
3. передача деталей с операции на операцию.
В качестве примера механизации технологического процесса рассмотрим загрузочное устройство для зуборезного станка ВСБ 12-1165.
Загрузочное устройство предназначено для механизации подачи заготовок. Устройство выполнено в виде диска на наружном диаметре, которого имеются гнезда для размещения заготовок. Заготовки загружаются в гнезда и снимаются вручную.
Диск магазина проходит через зону обработки. Заготовки ориентируются по наружной поверхности в гнездах и центрируются пальцем зажимного приспособления. После нажатия кнопки "ПУСК" дисковый механизм с заготовками поворачивается на шаг и устанавливает первые заготовки в положение загрузки. Затем опускается центрирующий палец зажимного приспособления, центрирует и зажимает заготовку в приспособлении. После этого подводится головка червячной фрезы и начинается нарезание зубьев. По окончании обработки фреза отходит, заготовки разжимаются, палец отходит в исходное положение и цикл повторяется. На станке имеется микровыключатель, который служит для определения наличия заготовок в позиции перед зубонарезанием. При отсутствии заготовок станок отключается.
Поворот диска осуществляется гидроцилиндром (поз. 11). При подаче давления в бесштоковую полость гидроцилиндра, происходит взвод механизма поворота, т.е. собачка (поз. 19), смонтированная на планке (поз. 17), перемещаемой штоком, идет вперед и захватывает палец (поз. 23), расположенный на диске. Одновременно упор (поз. 14), закрепленный на штоке, нажимает конечный выключатель, который дает команду на подачу давления в штоковую полость, происходит движение штока в обратном направлении. Собачка, находясь в зацеплении с пальцем, поворачивает диск. Нарезанные детали удаляются из зоны резания, а заготовки подаются на нарезку.
Произвольный поворот диска в направлении, противоположном загрузочному устройству, при взводе механизма контролируется фиксатором. Жесткая фиксация диска во время обработки заготовки осуществляется за счет прижима пальца (поз.23) собачкой к выступающей поверхности планки, во время взвода убираемой в корпус гидроцилиндра наклонным пазом планки.
4.3 Контрольное приспособление
Контрольные приспособления применяют для проверки заготовок, деталей и узлов машин. Приспособления для проверки деталей применяют на промежуточных этапах обработки (межоперационный контроль) и окончательной их приемки.
При помощи этих приспособлений проверяют точность размеров и взаимное расположение поверхностей, а так же правильность геометрической формы.
Погрешность измерения, под которой понимают разность между показаниями контрольного приспособления и фактическим значением измеренной величины, должна быть по возможности малой. Однако чрезмерное повышение точности измерений может привести к усложнению и удорожанию приспособления и снижению его производительности.
В данном проекте рассматривается приспособления для контроля биения торцев и диаметра паза относительно оси отверстия. Радиальное биение это разность наибольшего и наименьшего расстояния от точек радиальной поверхности до базовой оси вращения, в сечении перпендикулярном этой оси.
Получение погрешности обработки в данном приспособлении фиксирует индуктор, который закрепляется на корпусе приспособления. Подвижная часть приспособления соединена с индуктором.
Закрепление детали на приспособлении и измерение осуществляется следующим образом:
Отвести каретку (поз. 49) с индукторами в нерабочее положение, поворотом валика (поз. 22) против часовой стрелки, убрать сухарик (поз. 24), надеть на оправу деталь, поворотом валика по часовой стрелке зафиксировать изделие, подвести каретку с индикаторами, изделие с оправкой вращать на 360°. Изделие годно, если разность показания индикаторов (каждого в отдельности) не превышает 0,1. Повернуть флажок (поз. 50) на 90° и повернуть другой торец. Разность показаний должна быть также не более 0,1.
При проектировании контрольных приспособлений, абсолютная величина суммарной погрешности не дает выхода на ноль правильности конструкции приспособления.
Решающее значение имеет относительная погрешность, выраженная в процентах к допуску проверенного элемента. Считая, что основные составляющие погрешности подчиняются закону нормальных распределений, получим, что суммарная погрешность подчиняется этому же закону. Это означает, что определение суммарной погрешности метода измерений необходимо производить по правилам квадратичного суммирования составляющих погрешностей.
Предельная суммарная погрешность метода измерения определяется по формуле:
,
где - погрешность соответствующего метода измерений.
- погрешность, вызванная вариациями индикатора, .
- погрешность базирования и зажимов детали , , так как совпадают технологическая и измерительная базы.
.
Относительная погрешность измерения определяется по формуле:
где - допуск погрешности измерения,
4.4 Режущий и вспомогательный инструмент
Конструкция фрезы:
На базовом заводе нарезание зуба на шестерне производиться червячными фрезами на зубофрезерных станках 5К32. Стойкость зубофрезерного инструмента и качества обрабатываемых зубьев во многом зависит от применения схемы резания.
В дипломном проекте рассматривается применение сборной фрезы класса В с прогрессивной схемой резания. Фреза с прогрессивной схемой резания состоит из корпуса (поз. 2), комплекта зубчатых реек (поз. 3), гаек (поз. 1), клиньев.
Материал корпуса - сталь 40Х, материал реек - Р18 гост 19265-73.
Схема резания:
Применение червячных фрез с прогрессивной схемой резания целесообразно для серийного и массового производства зубчатых колес с модулем 2...2,6 мм. Фрезы выполняются с зубьями различной высоты и ширины, при этом повышается стойкость фрез, так как происходит разделение стружки в месте сопряжения вершины и боковых режущих кромок.
Прогрессивная схема резания обуславливает повышение стойкости фрез между переточками, повышается качество обрабатываемых поверхностей, а также снижаются силы резания, что в свою очередь позволяет применять менее мощное зубообрабатывающее оборудование и повышать производительность труда в 1,7…2 раза. При этом подача может быть увеличена в 1,5…2 раза по сравнению с подачей допускаемой при точении нормальными фрезами. При снижении нагрузок резания можно, в свою очередь, применять менее мощное зубообрабатывающее оборудование и повысить производительность труда.
Данные для расчета профиля зуба:
Профиль фрезы в нормальном сечении должен соответствовать рабочему контуру рейки, которой производиться обкатка профиля зуба. Модуль мм является исходной величиной при проектировании червячной фрезы; ; ; ; мм; мм; .
Расчет профиля зуба:
Определяем основные параметры профиля калибрующего зуба в осевом сечении, углы подъема витков фрезы и наклона винтовых канавок, наружный диаметр, число заходов, диаметр базового отверстия, длина являются конструктивными элементами, и их выбираем по стандартам. Расчет размеров профиля калибрующего зуба фрезы.
Расчетный профильный угол исходной рейки в нормальном сечении:
.
Модуль нормальный:
.
Шаг по нормали определяется по формуле:
,
мм.
Расчетная толщина зуба по нормали производиться по формуле:
,
где - толщина зуба колеса по нормали на делительной окружности,
мм;
- величина припуска под последующую чистовую обработку,
мм.
Расчетная высота головки зуба фрезы производим по формуле:
мм.
Высота зуба фрезы определяется по формуле:
,
.
Радиус закруглений на головке зуба по формуле:
,
мм.
Наружный диаметр, число заходов, диаметр базового отверстия, длину фрезы выбираем по ГОСТ 9324-89.
мм;
;
;
мм.
Число зубьев фрезы
,
где ;
,
, принимаем .
Величина затыловывания выбирается в зависимости от диаметра фрезы, следовательно:
мм > .
Диаметр начальной окружности для фрезы со шлифованным профилем определяем по следующей формуле:
,
мм.
Угол подъема витков фрезы на начальной окружности определяем по формуле:
, отсюда находим угол :
.
Направление витков правое.
Направление винтовых стружечных канавок выполняется (при ) осевыми и винтовыми, принимаем осевые (прямые продольные).
Расчетные профильные углы фрез в нормальном сечении (для всех типов фрез):
.
Размеры профиля предварительного зуба в осевом сечении при прогрессивной схеме резания.
1. Высота зуба рейки мм.
2. Расчетная толщина зуба по нормам мм.
3. Радиус закруглений на головке зуба фрезы мм.
4. Расчетная высота головки зуба мм.
Глубину винтовой канавки четного зуба, формирующую переднюю поверхность, находим из следующей зависимости:
где - высота зуба фрезы;
, принимаем .
Из расчета того, что переход между режущими кромками может быть равным наибольшей толщине стружки (0,05 - 3 мм), срезаемой вершиной или боковой кромкой принимаем равным 0,2 мм. Таки образом глубина винтовой канавки для нечетного зуба равняется:
мм.
5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕХА
5.1 Производственная программа
Разработка задания на проектирование механического участка цеха.
Расчет механического участка ведем по укрупненным технико-экономическим показателям исходя из заводской трудоемкости на детали и коэффициента корректирования (уточнения).
По данным базового завода трудоемкость изготовления всех деталей КПП составляет 29,6 часа. С целью повышения производительности труда в машиностроении коэффициент корректирования может быть принят 0,5...0,67.
Анализируя технологический процесс изготовления детали коробки передач, с учетом мероприятий оргтехники устанавливаем, что общий коэффициент корректирования может быть принят равным . Тогда расчетная трудоемкость будет:
.
На эту трудоемкость рассчитываем необходимое количество оборудования.
5.2 Расчет количества оборудования
Подобные документы
Определение назначения детали типа вал. Разработка технологического процесса изготовления шестерни, выбор материалов и оборудования. Расчет режимов резанья, технической нормы времени, конструкции элементов приспособления и производственного участка цеха.
курсовая работа [283,9 K], добавлен 21.12.2010Разработка технологического процесса изготовления детали "Вал". Анализ типа производства, технологичности конструкции детали. Технико-экономический анализ методов получения заготовки. Расчет припусков на мехобработку. Планировка механосборочного цеха.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 12.05.2017Анализ служебного назначения детали, физико-механических характеристик материала. Выбор типа производства, формы организации технологического процесса изготовления детали. Разработка технологического маршрута обработки поверхности и изготовления детали.
курсовая работа [76,5 K], добавлен 22.10.2009Разработка технологического процесса изготовления детали цапфа. Служебное назначение детали. Расчет режимов резания, операционных размеров и норм времени. Анализ применения ЭВМ на стадиях разработки технологического процесса и изготовления деталей.
курсовая работа [756,6 K], добавлен 20.03.2013Служебное назначение и техническая характеристика шестерни. Анализ технологичности конструкции детали. Разработка технологического процесса обработки детали. Расчет припусков и точности обработки. Проектирование оснастки для изготовления шпоночных пазов.
курсовая работа [38,0 K], добавлен 16.11.2014Совершенствование базового технологического процесса изготовления детали "Крышка", действующего на предприятии, с целью снижения себестоимости изготовления и повышения качества. Расчёт и проектирование приспособления для контроля радиального биения сферы.
курсовая работа [451,0 K], добавлен 02.10.2014Назначение и конструкция детали "Рычаг КЗК-10-0115301". Анализ технологичности конструкции детали. Обоснование метода получения заготовки. Расчет припусков на обработку, режимов резания, усилия зажима. Расчет станочного приспособления на точность.
курсовая работа [306,8 K], добавлен 17.06.2016Служебное назначение и конструкция детали "Корпус 1445-27.004". Анализ технических условий изготовления детали. Выбор метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута обработки детали. Расчет припусков на обработку и режимов резания.
дипломная работа [593,2 K], добавлен 02.10.2014Выбор исходной заготовки детали "вал". Назначение технологических баз. Разработка технологического маршрута изготовления детали. Расчет припусков, межоперационных размеров. Выбор модели станка. Обработка на шлифовальных станках. Абразивные материалы.
курсовая работа [6,0 M], добавлен 25.04.2015Краткая характеристика детали. Определение размеров заготовки. Выбор технологического маршрута изготовления валика, оборудования и технологической оснастки. Выбор режимов резания и нормирование токарной операции. Проектирование конструкции приспособления.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.01.2015
