Служебное назначение объектов производства и гидродинамической передачи. Крупносерийный выпуск продукции, технологический процесс сборки изделий, методы и средства технического контроля. Нормирование технологического процесса, погрешности базирования.
При низкой оригинальности работы "Проектирование механического участка обработки вала первичного гидромеханической коробки передач", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Под технологией машиностроения следует понимать научную дисциплину, изучающую преимущественно процессы механической обработки деталей и сборки машин, попутно затрагивающую вопросы выбора заготовок и методы их изготовления. Сборка является одним из заключительных этапов изготовления машины, в котором проявляются результаты всей предшествующей работы, проделанной конструкторами и технологами по созданию машины. Уменьшение количества деталей в сборочной единице, путем объединения нескольких простых деталей в одну более сложную не имеет необходимости, так как это приведет к усложнению конструкции деталей, у которых имеется эта возможность, а так же к повышению неудобства общей сборки вала первичного при данных условиях серийности производства (конструкция технологична). 2А’065 - выполняемый размер на данной операции: 2А065= O 250 мм, Т2А’065 - допуск выполняемого размера: Т2А’065 = 0,017 мм, Ес2А’065 - координата середины поля допуска выполняемого размера: Ес2А’065 = 0,0553 мм, 2А065 - предшествующий размер, его номинальный размер неизвестен и определяется по ходу решения размерной цепи, Т2А065 - допуск предшествующего размера: Т2А065= 0,12 мм, Ес2А065 - координата середины поля допуска предшествующего размера Ес2А065= 0,06 мм, Е(106-302) соосность 106 поверхности по отношению к поверхности 302: Е(106-302) = 0,05 мм, Е(105-302) соосность 105 поверхности по отношению к поверхности 302: Е(1102-1302) = 0,12 мм, [2Z10]065 - замыкающее звено (припуск на данной операции), определяется по ходу решения размерной цепи. 2А065 - выполняемый размер на данной операции: 2А065=O249,750 0,16 мм, Т2А065 - допуск выполняемого размера: Т2А065 = 0,12 мм, Ес2А065 - координата середины поля допуска выполняемого размера: Ес2А065 = 0,08 мм, 2А’’’035 - предшествующий размер, его номинальный размер неизвестен и определяется по ходу решения размерной цепи, Т2А’’’035 - допуск предшествующего размера: Т2А’’’035= 0,25 мм, Ес2А’’’035 - координата середины поля допуска предшествующего размера Ес2А’’’035 = 0,125 мм, Е(104-302) соосность 104 поверхности по отношению к поверхности 302: Е(104-302) = 0,2 мм, Е(105-302) соосность 105 поверхности по отношению к поверхности 302: Е(105-302) = 0,12 мм, [2Z’’’10]035 - замыкающее звено (припуск на данной операции), определяется по ходу решения размерной цепи, Rzi-1 =0,05мм, Ti-1 =0,05мм.
Введение
Ведущее место в росте экономики любой страны принадлежит отраслям машиностроения. Одной из главной является станкостроение, потому, что от уровня его развития зависит развитие всей машиностроительной промышленности.
Под технологией машиностроения следует понимать научную дисциплину, изучающую преимущественно процессы механической обработки деталей и сборки машин, попутно затрагивающую вопросы выбора заготовок и методы их изготовления.
Проектирование технологических процессов изготовления деталей машин имеет цель установить наиболее рациональное и экономный способ обработки, при этом обработка деталей на металлорежущих станках должна обеспечивать выполнение требований, предъявляемых к точности и чистоте обрабатываемых поверхностей, правильности контуров, форм и т.д.
Таким образом, спроектированный технологический процесс механической обработки деталей должен, при его осуществлении обеспечивает выполнение требований, обуславливающих нормальную работу собранной машины.
Для металлорежущего оборудования, выпускаемого в настоящее время, характерно быстрое расширение сферы применения ЧПУ с использованием микропроцессорной техники. Особое значение приобретает создание гибких производственных модулей, благодаря которым, без участия оператора, можно управлять технологическими процессами.
На данном этапе развития машиностроения при проектировании технологических процессов стремятся к возможно полной механизации и автоматизации, применению малоотходных способов получения заготовок механической обработки без снятия слоя металла, уменьшению трудоемкости изготовления деталей.
Вал, является распространенной и достаточно ответственной деталью машин и механизмов. Высокие требования, предъявляемые по изготовлению валов: по точности, по прочности и по эксплуатационным данным требует серьезной комплексной проработки на всех стадиях процесса производства.
На основании этого принципа был разработан данный технологический процесс.
1. Исходная информация для проектирования
Исходная информация для разработки курсового проекта делиться на три вида: базовую, руководящую и справочную.
Базовая информация включает: -Годовая программа выпуска продукции вал первичный
-Сборочный чертеж вал первичный;
-Технические требования и нормы точности, предъявляемые к валу;
-Квалитет точности и шероховатость поверхностей.
На чертеже должны указаны материал и его твердость; конфигурация и габаритные размеры вала; требования к точности обработки каждой поверхности (точности выполняемых размеров, взаимному расположению поверхностей и параметры шероховатости);
Руководящая информация включает данные, содержащиеся в: -техническом задании на разработку технологического процесса;
- стандартах всех категорий на технологические процессы и методы управления ими, оборудование и оснастку;
- документации на единичные технологические процессы изготовления аналогичных деталей;
-документации на технологические процессы.
Справочная информация включает данные, содержащиесяв: -технологической документации производства;
-описаниях методов обработки.
Исходными данными для проектирования технологии изготовления вала первичного является: чертеж детали, чертеж сборочного узла, технологические условия на деталь и сборочный узел, технологические процессы изготовления детали и сборки гидротрансформатора гидромеханической передачи самосвала БЕЛАЗ-7540А, годовая программа выпуска детали по неизменяемым чертежам Nгод=1000 штук.
При разработке технологии изготовления вала первичного учитывались возможности заготовительного производства КЛМЗ филиал АО «Корпорация Казахмыс».
При проектировании технологии изготовления вала первичного использовались нормативная и справочная информация по расчету режимов резания, режущему инструменту, технологической оснастке и технологическому нормированию.
При разработке мероприятий по охране труда, техники безопасности и промышленной экологии учитывались условия труда в цехе № 1 КЛМЗ филиал АО
2. Общие положения
2.1 Служебное назначение объектов производства
Гидротрансформатор - это гидродинамическая передача, которая передает механическую энергию через циркулирующий поток жидкости и автоматически бесступенчато изменяет в определенных пределах передаваемый крутящий момент в зависимости от внешней нагрузки.
Гидротрансформатор способствует снижению динамических нагрузок в трансмиссии, обеспечивает устойчивую работу двигателя при изменении нагрузки на самосвал и позволяет получать малые скорости движения с увеличенным тяговым усилием на ведущих колесах. В гидромеханической передаче применен комплексный, одноступенчатый, блокируемый, четырехколесный гидротрансформатор. При больших нагрузках он увеличивает крутящий момнт, передаваемый от двигателя, а при малых нагрузках передает его без изменения, т.е. работает в режиме гидромуфты.
Гидротрансформатор состоит из колеса насоса 15, колеса турбины 12 и двух реакторов 13 и 14, установленных на роликовых муфтах свободного хода. Колеса насоса, турбины и реакторов образуют торовую полость, в которой при работе гидромеханической передачи постоянно циркулирует рабочая жидкость.
Крутящий момент от двигателя передается к барабану фрикциона блокировки и через кожух гидротрансформатора к колесу насоса.
Колесо насоса с кожухом 10 установлены на двух опорах. Одной опорой является шарикоподшипник колеса насоса, второй - ведомый вал согласующей передачи.
Колесо турбины крепится к ступице 33, установленной на ведущем валу 3 коробки передач.
Ступица гидротрансформатора 20 крепится к картеру и является распределителем масла, подаваемого для включения фрикционных муфт коробки передач и блокировки гидротрансформатора, а также в полость гидротрансформатора и в гидролинию смазки для смазывания дисков фрикционных муфт и подшипников. На ступице гидротрансформатора на шлицах установлена ступица реакторов 29, которая является неподвижной опорой муфт свободного хода.
Каждая муфта свободного хода состоит из обоймы 25 с клиновидными пазами для размещения роликов, упорных колец и роликов. Обойма соединяется с колесом реактора шлицами. Колеса реакторов вращаются на упорных кольцах, в которые запрессованы бронзовые буксы 24.
Осевые усилия колес реакторов воспринимаются бронзовыми плавающими шайбами 23 и 26 и радиально-упорным шарикоподшипником.
Колесо первого реактора на всех самосвалах одинаково и имеет 29 лопаток. Колесо второго реактора самосвалов БЕЛАЗ-7540А, 75404 имеет 25 лопаток, а самосвалов БЕЛАЗ-7548А, 75481, 75483 - 23 лопатки.
Колеса реакторов устанавливаются таким образом, чтобы вращение их обеспечивалось по часовой стрелке (по направлению вращения двигателя). При вращении против часовой стрелки колеса реакторов должны надежно заклиниваться роликами муфт свободного хода.
Ведущая шестерня 18 жестко закреплена к насосному колесу и через промежуточные шестерни приводит во вращение шестерни привода насосов гидромеханической передачи, опрокидывающего механизма и рулевого управления.
2.2 Определение типа производства
Определяем тип производства, в зависимости от габаритов, массы (веса) и размера годовой программы выпуска изделий, из этих данных необходимо установить тип производства: Единичное - определяется выпуском деталей (продукции) в малом количестве.
Серийное - производство характеризуется ограниченным выпуском продукции, но большими сериями. Серийное производство подразделяется на крупносерийное и мелкосерийное.
Крупносерийное - относительно постоянный выпуск продукции большими сериями, либо изготовлением изделий, производство которых часто повторяется. По характеру ближе остальных к массовому. При выборе технологического оборудования специального и специализированного, дорогостоящего приспособления или вспомогательного приспособления и инструмента необходимо производить расчет затрат и сроков окупаемости, а также ожидаемый экономический эффект от использования оборудования и технологического оснащения.
Мелкосерийное - широкая номенклатура, большой размер серии, редкая периодичность выпуска. По характеру близко к единичному.
Массовое - характеризуется выпуском одной и той же продукции как правило длительное время (годами).
Годовая программа выпуска изделий N=1000 шт.
Величина такта выпуска рассчитывается по формуле:
мин/шт, (2.1) где - действительный годовой фонд времени в часах мин/шт
Дальнейший расчет производим по формулам, а результаты заносим в таблицу 2.1.
Расчетное количество станков: , (2.2) где ?з.н. - нормативный коэффициент загрузки оборудования (для мелкосерийного и серийного производства ?з.н.=0,8)
Р - принятое число рабочих мест, получаемое путем округления мр до ближайшего целого (большего) числа.
(2.3)
Количество операций, выполняемых на рабочем месте, определяется: (2.4)
Рассчитываем коэффициент закрепления операций и на его основании определяем тип производства:
(2.5)
Так как коэффициент закрепления ОПЕРАЦИЙКЗ.о.=10,3 примерно находится в пределах 1<10,3<10, то производство крупносерийное.
Таблица 2.1
Расчет коэффициента закрепления операций
Наименование операций Тшт, мин mp P ?з.ф. О отрезная 2,93 0,03 1 0,03 26,67 центровальная 2,62 0,0268 1 0,0268 29,85 токарная с ЧПУ 96,232 0,987 1 0,987 0,81 радиально-сверлильная 45,465 0,466 1 0,466 1,716 фрезерная 52,435 0,538 1 0,538 1,487 вертикально-сверлильная 4,106 0,042 1 0,042 19,04 шлифовальная 55,98 0,574 1 0,574 1,393 шлицефлифовальная 44,592 0,457 1 0,457 1,75
ТО
3. Технологический процесс сборки изделия
Сборка является одним из заключительных этапов изготовления машины, в котором проявляются результаты всей предшествующей работы, проделанной конструкторами и технологами по созданию машины. Качество машины и трудоемкость сборки во многом зависит от того, как понято конструктором и воплощено в конструкции служебное назначение машины, как установлены нормы точности, насколько удачно выбраны методы достижения требуемой точности машины и как эти методы реализуются в технологии изготовления машины. Технологические процессы изготовления деталей часто оказываются подчиненными технологии сборки машины. Поэтому вначале разрабатывается технология сборки. Этому должны предшествовать изучение служебного назначения машины и анализ соответствия ему технических требований и норм точности.
3.1 Анализ соответствия технических требований и норм точности служебному назначению изделия
Технические требования и нормы точности вытекают из служебного назначения машины и являются результатом преобразования качественных и количественных показателей служебного назначения машины в показатели размерных связей ее исполнительных поверхностей. Рассмотрим установление связей между показателями служебного назначения и техническими требованиями гидротрансформатора.
Гидротрансформатор - это гидромеханическая передача, которая передает механическую энергию через циркулирующий поток жидкости и автоматически бесступенчато изменяет в определенных пределах передаваемый крутящий момент в зависимости от внешней нагрузки.
Гидротрансформатор способствует снижению динамических нагрузок в трансмиссии, обеспечивает устойчивую работу двигателя при изменении нагрузки на самосвал и позволяет получать малые скорости движения с увеличенным тяговым усилием на ведущих колесах. В гидромеханической передаче применен комплексный, одноступенчатый, блокируемый, четырехколесный гидротрансформатор. При больших нагрузках он увеличивает крутящий момент, передаваемый от двигателя, а при малых нагрузках передает его без изменения, т.е. работает в режиме гидромуфты.
Гидротрансформатор состоит из колеса насоса, колеса турбины и двух реакторов, установленных на роликовых муфтах свободного хода. Колеса насоса, турбины и реакторов образуют торовую полость, в которой при работе гидромеханической передачи постоянно циркулирует рабочая жидкость. При монтаже напрессовку подшипников производить безударным способом.
Обеспечение требуемых допусков перекоса, параллельности и соостности валов в требуемых пределах, очень важно для правильнойи долгосрочной работы гидротрансформатора. Так как валы гидротрансформатора являются базовыми деталями отдельных его узлов, то приих изготовлении должно учитываться то, что на поверхностях вала не допускаются трещины, плены, забоины, вмятины, закаты, волосовины и расслоение металла иначе велика вероятность возникновения дисбаланса.
Проведенный анализ говорит о том, что требования, предъявляемые к конструкции и силовым параметрам гидротрансформатора, полностью соответствуют условиям работы, для которых она предназначена.
3.2 Выбор метода достижения точности замыкающего звена
Рисунок 2 - Схема размерной цепи
Рассмотрим представленную на листе графической части сборочную размерную цепь. Схема данной размерной цепи представлена на рисунке 2.
Составляющие звенья размерной цепи: А1 - зазор в сопряжении ;
А2 - несоосность отверстия золотника относительно оси вала;
А3 - зазор в сопряжении золотника относительно оси вала ;
А4 - зазор в сопряжении ;
А5 -несоосностьотверстия золотника относительно оси вала;
Проверим правильность установленных размеров (номинальных): А0=( )?( ), мм (3.1)
Принятые номинальные размеры, предельные отклонения и допуски для всех звеньев размерной цепи следующие:
Рисунок 3 - Допуски на составляющие звенья
Проверим правильность установленных размеров (номинальных): А0=( )?( ), мм (3.1)
Расчет размерной цепи будем производить по вероятностному методу.
Определим погрешность замыкающего звена по формуле: , мм (3.2)
мм
Условие сборки выполняется.
3.3 Анализ технологичности конструкции изделия
Конструкция сборочной единицы, в нашем случае вал первичный в сборе является технологичной, если она соответствует требованиям изготовления, эксплуатации и ремонта наиболее производительными и экономичными способами при заданных условиях производства. Степень этого соответствия выясняем путем анализа технологичности конструкции вала первичного в сборе, которую целесообразно проводить следующим образом, оценив следующие параметры.
Оценка размеров, массы сборочной единицы. Оценка принципиальной возможности собираемости.
Исходя из того что масса вала первичного в сборе 21,8 кг и тип производства - серийный N = 1000 шт./год, сборку всех узлов и самого вала первичного в целом целесообразно производить стационарно (конструкция технологична).
Оценка необходимости одновременного ориентирования, присоединения и закрепления большого количества деталей в процессе сборки.
Сборка осуществляется с последовательным присоединением отдельных деталей и узлов, что исключает необходимость применения для этого механизированных систем (конструкция технологична).
Оценка возможности уменьшения количества деталей в сборочной единице.
Уменьшение количества деталей в сборочной единице, путем объединения нескольких простых деталей в одну более сложную не имеет необходимости, так как это приведет к усложнению конструкции деталей, у которых имеется эта возможность, а так же к повышению неудобства общей сборки вала первичного при данных условиях серийности производства (конструкция технологична).
Оценка наличия труднодоступных, неудобных мест для сборки, регулировки, измерения.
Конструкция вала первичного обеспечивает минимальное количество труднодоступных мест для сборки, а так же не требует использования специального инструмента (конструкция технологична).
Оценка наличия и обоснования специальных требований к сборочной единице (по массе, шуму, вибрации).
В целях обеспечения промышленной применимости данного вала первичного в сборе, его конструкция требует проведения испытаний и технологического контроля, чтобы исключить превышение требований по шуму и вибрации.
В целях проверки вала первичного на герметичность каналы передачи смазки должны быть испытаны веретенным маслом под давлением 15…20 кгс/см2.
Исходя из выше перечисленных пунктов соответствия данной сборочной единицы всем нормам технологичности, делаем вывод о том, что конструкция рассматриваемого вала первичного в сборе является технологичной.
3.4 Методы и средства технического контроля изделия
Контроль в сборочных цехах осуществляют в процессе сборки узлов и изделий и после окончания всей сборки. Основной контроль качества сборки ведут сами сборщики. Так в процессе сборки вала первичного должен быть проверен ряд технических требований, которые исполняет сам сборщик. Он контролирует образующиеся зазоры, производит их измерение специальным мерительным инструментом и, в случае их невыполнения, производит регулировку их до заданных пределов. На участке сборки предусмотрено место контролеров, где осуществляется общий контроль на операциях сборки.
Заключительной контрольной операцией технологического процесса сборки вала первичного в сборе является испытание на специальных стендах.
После стендовых испытаний необходимо слить масло из вала первичного в сборе и произвести осмотр. В местах уплотнения не должно быть следов масла.
3.5 Разработка схемы сборки изделия
В данном случае применяем стационарный вид сборки, так как сборка вала первичного и его составных частей осуществляется на одной позиции, к которым подаются детали.Метод сборки применяем ручной. продукция погрешность крупносерийный
4. Технологический процесс изготовления детали
4.1 Служебное назначение и конструктивные особенности детали
Деталь «Валпервичный» - является составной частью гидротрансформатора гидромеханической передачи самосвала БЕЛАЗ-7540А.
Деталь представляет собой вал со шлицевыми, зубчатыми и резьбовымиповерхностями, помимо этого с одного из торцов детали имеются глухиеотверстия и пазы различных конфигураций и размеров, они связаны такжедвумя сквозными отверстиями, которые служат для поступления масланепосредственно в область зацепления зубьев одной из шестерен. Первичныйвал служит для переключения скоростей в гидротрансформаторе и передачи вращениянепосредственно на другие исполнительные органы. В левой части колеса имеются шлицы, накоторые насаживается зубчатое колесо. Наружными посадочнымиповерхностями вал устанавливается в корпус коробки передач через подшипникикачения и упорные подшипники.
Рисунок 4 - Вал первичный
4.2 Анализ технологичности конструкции детали
Технологичность конструкции детали рассматривается как совокупность свойств конструкции детали, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ.
Объект производства анализируется по пяти признакам: обрабатываемости материала (Кто), рациональности формы детали с точки зрения механической обработки (КТФ), наличию у детали поверхностей, которые удобно использовать в качестве технологических баз (Ктб), соответствие точности размеров и шероховатости поверхностей, принятых за измерительные базы (Ктш).
Анализ технических требований, условий и норм точности на изготовление детали.
Достоинства: 1) Деталь является телом вращения и не имеет труднодоступных мест и поверхностей для обработки;
2) Перепады диаметров в большинстве поверхностей малы, что позволяет получить заготовку близкую к форме готовой детали;
3)Деталь симметрична относительно оси;
4) Деталь позволяет вести обработку нескольких поверхностей за один установ (на многорезцовых станках и станках с ЧПУ);
5) Конструкция детали обеспечивает свободный подвод и отвод инструмента и СОЖ в зону резания и из нее, и отвод стружки;
6) Деталь имеет надежные установочные базы, т.е. соблюдается принцип постоянства и совмещения баз;
7). Конструкция детали достаточно жесткая;
8) Допуски на размеры точных поверхностей не усложняют технологию производства.
Недостатки: 1) Деталь имеет достаточно протяженное отверстие по всей длине;
2) Деталь имеет достаточно большую длину.
Вывод:Данная конструкция детали является технологичной, т.к. удовлетворяет большинству технологических требований.
При выборе методов обработки поверхностей следует учитывать, что они должны обеспечивать: - Заданную точность обработки;
- Заданную высоту микронеровностей обрабатываемых поверхностей;
- Необходимую производительность обработки.
Для изготовления данной детали выбираем углеродистую качественную конструкционную сталь марки Сталь 45 ГОСТ 1050-88.
Таблица 2
Химический состав стали 45 по ГОСТ 1050 - 88
Марка стали Массовая доля элементов
Углерода Кремния Марганца Хрома не более Никель Другие элементы
Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050 - 88 ?т кг/мм2 ?ср кг/мм2 ?в % ? % ?н кг/мм2 НВ не более
Не более Горячекатаная Отожженная
36 61 16 40 5 241 197
Эта сталь применяется при изготовлении деталей, работающих при больших скоростях, средних и высоких давлениях, при наличии ударных нагрузок. Также эта сталь удовлетворяет требованиям высокой поверхностной прочности и износоустойчивости.
Обладает следующими механическими свойствами: ударная вязкость ?н = 59 кг см/см2, относительное удлинение ? = 45%, Твердость по Бринеллю НВ 187ч229.
Состояние стали (твердость, предел прочности на растяжение, структура материала) оказывает большое влияние на прочность вала первичного, обрабатываемость резанием, стоимость режущего инструмента, производительность станка, деформирование при термической обработке, параметр шероховатости поверхности. При обработке стали 45 хороших результатов достигают, когда заготовки перед механической обработкой подвергают изотермическому отжигу. Заготовки должны иметь твердость НВ 193. По существующей технологии в качестве заготовки применяется прокат диаметром 85 мм. Изза большого перепада диаметров детали при обработке и достаточно продолжительного отверстия по всей длине детали получается низкий коэффициент использования материала. Конструкция детали в основном отработана на технологичность, обладает высокой жесткостью, обеспечивает свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям, что позволяет использовать при обработке много инструментальные наладки и высокопроизводительные режимы резания. Заданные чертежом точность размеров поверхностей, их относительного расположения и параметры качества поверхностных слоев могут быть достаточно экономично обеспечены традиционными методами обработки. Деталь имеет хорошие базовые поверхности, что характерно для деталей типа тел вращения.
4.3 Анализ существующего технологического процесса изготовления детали
Заготовкой для получения вала первичного в базовом технологическом процессе является круглый прокат диаметром 85 мм.
Изза большого перепада диаметров детали при обработке и достаточно продолжительного отверстия по всей длине детали получается низкий коэффициент использования материала.
В качестве баз на большинстве операций используется ось вала и один из торцов. Таким образом, выполняется принцип постоянства баз.
Заготовительная операция выполняется отрезанием заготовки определенной длины на станке 8Б67. Транспортировка заготовки осуществляется с помощью крана Q=5тс. Подготовка технологических баз, а также дальнейшая токарная обработка ведется на универсальном токарно-винторезном станке 1А64. Базирование в центрах.
Производится подготовка технологических баз, зацентровка торцев, а также выполняется изготовление вспомогательной базы, под термическую обработку. Термическая обработка производится в термическом цехе, производится улучшение НВ 241…285. Далее производится последующая токарная обработка на универсальном токарно-винторезном станке 1А64, в том числе обработка внутреннего отверстия, с обеспечением требуемых параметров точности и шероховатости. Следующей операцией назначена фрезерная операция в ходе, которой выполняются шлицевые соединения на станке модели 6М82Г. Последующая обработка ведется на станке 255, в ходе которой сверлятся отверстия требуемого диаметра по разметке. Далее производится закалка поверхности шлицев на глубину 1,5…2 мм до HRC 42…56.
Последующая операция шлифовальная выполняемая на станке 3У133. Также производится шлифование шлицев на шлице шлифовальном станке модели 3451Б. Финишной операцией является контроль качества выполненной детали.
Анализ существующего технологического процесса позволил выявить ряд его недостатков, устранение которых позволит снизить трудоемкость изготовления детали и повысить качество изготовления.
В проектируемом технологическом процессе предлагается изменить способ получения наружного контура (вместо использования универсального токарно-винторезного станка 1А64 использовать станок с ЧПУ 16К20РФЗ), а также использовать технологическую оснастку для сверления отверстий в шлицах, что в условиях ОАО “КЛМЗ” вполне возможно.
Это позволит существенно снизить трудоемкость токарной обработки, а также позволит избежать сверления отверстий по разметке, что в свою очередь повысит эффективность и точность, выполняемых операций.
4.4. Выбор заготовки. Предварительная технико-экономическая оценка выбора заготовки по минимуму приведенных затрат
Метод выполнения заготовок для деталей машин определяется назначением и конструкцией деталей, материалом, техническими требованиями, масштабом и серийностью выпуска, а также экономичностью изготовления.
Выбрать заготовку значить установить способ ее получения, наметить припуски на обработку каждой поверхности, рассчитать размеры и указать допуски на неточность изготовления.
Для рационального выбора заготовки необходимо одновременно учитывать все вышеперечисленные исходные данные, так как между ними существует тесная взаимосвязь.
Окончательное решение можно принять только после экономического комплексного расчета себестоимости заготовки и механической обработки в целом.
4.5 Заготовка - прокат круглый
Масса заготовки:
(4.1) где V1- объемы заготовки в см3;
? - плотность металла в кг/см3;
кг
Коэффициент использования металла: (4.2)
Стоимость заготовки - прокат:
где Ci - базовая стоимость одной тонны заготовки в тенге (С=179000 тенге/тонна) КТ; кс; kb; km; kn - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок;
Q - масса заготовок;
q- масса готовой детали, кг;
Sotx - цена 1 т отходов в тенге (Сотх=5000 тенге/т)
КТ=1; кс=0,75; kb=0,7; km=1; kn=0,8 [1] тг
4.6 Заготовка - штамповка трехступенчатая (штамповка на ГКМ)
Рисунок 5 - Заготовка - трехступенчатая штамповка
Определим вес заготовки - штамповки:
кг
Коэффициент использования металла:
Стоимость заготовки - штамповки трехступенчатой:
где Ci - базовая стоимость одной тонны заготовки в тенге (С=201000 тенге/тонна) КТ; кс; kb; km; kn - коэффициенты, зависящие от класса точности, группы сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок;
Q - масса заготовок;
q- масса готовой детали, кг;
Sotx - цена 1 т отходов в тенге (Сотх=5000 тенге/т)
КТ=1; кс=0,75; kb=0,7; km=1; kn=0,8 [1] тг
Сопоставляя оба варианта, отдаем предпочтение заготовке первого варианта - прокату, которая дешевле, хотя и отличается меньшим коэффициентом использования материала.
4.7 Выбор технологических баз. Предварительная разработка маршрутной технологии процесса изготовления детали. Предварительный выбор оборудования
В технологическом отношении детали, имеющие несколько основных и вспомогательных поверхностей обработки, должны быть изготовлены с минимальными затратами времени, с использованием прогрессивных методов изготовления заготовок, с правильным выбором баз, соблюдая принцип единства и совмещения баз.
При построении маршрута обработки следует соблюдать принцип постоянства баз; на всех основных технологических операциях использовать в качестве технологических баз одни и те же поверхности заготовки.
При разработке технологического маршрута используем типовые технологические процессы. На первоначальной операции 015 базами служат: наружные диаметры 85 установленные на призмах. Эти поверхности служат условными черновыми базами. Выполнение в 005 операции - центрование торца на диаметр 6,3 в размер 15 ±0,3 служат базами для следующих операций. В этом случае соблюдается принцип постоянства баз, а принцип единства нарушается.
Опорные базы в направлении линейных размеров выбираем с учетом характера их простановки на чертеже и возможности совмещения технологических и измерительных баз.
Схема базирования на фрезерно-центровальной операции представлена на рисунке 5
Рисунок 5 - Схема базирования заготовки на фрезерно-центровальной операции
При фрезеровании центров используется фрезерно-центровальной станок модели 2912.
Схема базирования на токарной операции с ЧПУ представлена на рисунке 6
Рисунок 6 - Схема базирования на токарной операции с ЧПУ
При токарной обработке наружного контура детали используется токарный станок с ЧПУ модели 16К20.
Схема базирования на горизонтально-сверлильной операции представлена на рисунке 7
Рисунок 7 - Схема базирования на горизонтально-сверлильной операции
Схема базирования на шлицефрезерной операции представлена на рисунке 8
Рисунок 8 - Схема базирования на шлицефрезерной операции
Схема базирования на кругло-шлифовальной операции представлена на рисунке 9
Рисунок 9 - Схема базирования на кругло-шлифовальной операции
Выбор технологического оборудования для проектируемого процесса производится уже после того, как каждая операция предварительно разработана.
Выбор технологического оборудования при изготовлении данной детали по составленному технологическому процессу будем вести исходя изтипа производства (п. 3 настоящей пояснительной записки), конфигурация детали, сложности выполнения операций.
Необходимо также учитывать расчетные режимы обработки поверхностей детали и их возможность получения на выбранном оборудовании.
Следует стремиться к уменьшению доли вспомогательного времени и при возможности сокращать основное, применяя например, многоинсрументальную обработку. Использование принципа концентрации операций, т.е. сосредоточения возможно большего числа однотипных видов обработки на одном рабочем месте, также ведет к повышению производительности.
Выбор оборудования производится в соответствии с намеченным планом операции механической обработки, исходя из габаритных размеров обрабатываемой детали.
Выбранный станок должен обеспечивать выполнение технических требований, предъявляемых точностей изготовления деталей.
Мощность, жесткость и кинематические возможности должны позволять вести обработку на оптимальных режимах с наименьшей затратой времени и себестоимости.
В данном случае мы имеем дело со среднесерийным производством, что в совокупности с простой конфигурацией детали позволяет широко использовать полуавтоматы и универсальные станки.
Центровое отверстие выполняется на центровальном станке 2912.
При обтачивании наружных поверхностей по контуру используются токарный станок 16К20 с ЧПУ. Для выполнения остальных операций (фрезерование, шлифование, резьбонарезание) используются универсальные станки моделей 8Б67, 6М82Г, 3У133 и 3451Б.
4.8 Размерный анализ технологического процесса изготовления цилиндра гидростойки. Расчет припусков
Размерный анализ выполнен по источникам [8,9,10].
Для проектирования технологического процесса проведен размерный анализ. Его целью является определение припусков на обработку поверхностей цилиндра гидростойки, межоперационных размеров по технологическим переходам и проверка обеспечения точности технологического процесса.
Расчет припусков и межоперационных размеров основного размера 2А=O250 .
Расчет производится из размерной цепи А, начиная от операции 065 , поднимаясь вверх до 035.
Рассмотрим первую размерную технологическую цепь, представленную на рисунке 4.3
[Z10]065 2А065
105
302
2А’065
106 302
Рисунок 4.3 - Размерная технологическая цепь на операции 065
2А’065 - выполняемый размер на данной операции: 2А065= O 250 мм, Т2А’065 - допуск выполняемого размера: Т2А’065 = 0,017 мм, Ес2А’065 - координата середины поля допуска выполняемого размера: Ес2А’065 = 0,0553 мм, 2А065 - предшествующий размер, его номинальный размер неизвестен и определяется по ходу решения размерной цепи, Т2А065 - допуск предшествующего размера: Т2А065= 0,12 мм, Ес2А065 - координата середины поля допуска предшествующего размера Ес2А065= 0,06 мм, Е(106-302) соосность 106 поверхности по отношению к поверхности 302: Е(106-302) = 0,05 мм, Е(105-302) соосность 105 поверхности по отношению к поверхности 302: Е(1102-1302) = 0,12 мм, [2Z10]065 - замыкающее звено (припуск на данной операции), определяется по ходу решения размерной цепи.
Расчет данной размерной технологической цепи осуществляется в следующем порядке: 1) Минимальный припуск на этой операции определяется по формуле (4.6): [2Zmin10]065 = 2 *[Rzi-1 Ti-1], (4.6) где [2Zmin10]065 - минимальный припуск на операции, мм;
Rzi-1 - высота неровностей профиля на предшествующем переходе, Rzi-1 =0,02 мм;
T"i-1 - глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем переходе (обезуглероженный или отбеленный слой), Ti-1 =0.025 мм;
[2Zmin10]065 = 2 *[0,02 0,025] = 0,09 мм.
2) Определяем координаты середины поля допуска замыкающего звена (припуска) по формуле (4.7): Ес[2?10]065= Ес2А065- Ес2А’065, (4.7)
Ес[2?10]065= 0,06 - 0,0553 = 0,0047 мм.
3) Определяем поле рассеивания (допуск) замыкающего звена (припуска) по формуле (4.8): Т[2?10]065= Т2А065 Т2А’065 Е(106-302) Е(105-302), (4.8)
Т[2?10]065 = 0,12 0,017 0,05 0,12 = 0,307 мм.
4) Определяем номинальное значение замыкающего звена (припуска) по формуле (4.9): [2?10]065 = [2Zmin10]065 - Ес[2?10]065 Т[2?10]065 /2, (4.9)
[2?10]065 = 0,09-0,0047 0,1535 = 0,25 мм.
5) Определяем верхнее и нижнее отклонение замыкающего звена (припуска), а также его наибольшее значение по формулам (4.10), (4.11), (4.12) соответственно: ES[2?10]065 = Ес[2?10]065 Т[2?10]065 /2 , (4.10)
6) Определим номинальный размер предшествующего размера Т2А065 по формуле (4.13): 2А065 = 2А’065 [2?10]065 , (4.13)
2А065 = 250 - 0.250 = 249,750 мм, 2А065 = 249,750 0,16 мм.
Рассмотрим следующую размерную технологическую цепь, представленную на рисунке 4.4.
[2Z’’’10]035 2А’’’035
104
302
2А065
105 302
Рисунок 4.4 - Размерная технологическая цепь на операции 035
2А065 - выполняемый размер на данной операции: 2А065=O249,750 0,16 мм, Т2А065 - допуск выполняемого размера: Т2А065 = 0,12 мм, Ес2А065 - координата середины поля допуска выполняемого размера: Ес2А065 = 0,08 мм, 2А’’’035 - предшествующий размер, его номинальный размер неизвестен и определяется по ходу решения размерной цепи, Т2А’’’035 - допуск предшествующего размера: Т2А’’’035= 0,25 мм, Ес2А’’’035 - координата середины поля допуска предшествующего размера Ес2А’’’035 = 0,125 мм, Е(104-302) соосность 104 поверхности по отношению к поверхности 302: Е(104-302) = 0,2 мм, Е(105-302) соосность 105 поверхности по отношению к поверхности 302: Е(105-302) = 0,12 мм, [2Z’’’10]035 - замыкающее звено (припуск на данной операции), определяется по ходу решения размерной цепи, Rzi-1 =0,05мм, Ti-1 =0,05мм.
Расчет
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
