Материал: Технологический процесс обработки червяка, специальная оснастка, анализ точности обработки

Технологический процесс обработки червяка, специальная оснастка, анализ точности обработки

Введение

Особенности современного машиностроительного производства, стремление к его интенсификации в условиях частой сменяемости выпускаемой продукции выдвигают на первый план задачу сокращения сроков разработки технологических процессов и повышения качества проектных решений.

Обновление современного промышленного потенциала должно осуществляться в условиях роста фондооснащенности, технического перевооружения и модернизации производства, ускоренного обновления основного капитала, сокращений жизненного цикла новой техники, что влечёт за собой сокращение сроков её разработки и освоения, повышения конкурентоспособности продукции. Одним из путей повышения производительности труда и снижения себестоимости изготовления изделий является совершенствование действующих технологических процессов и их замена более прогрессивными.

Эта работа проводится на основе комплексного анализа, как конструкции изделий (деталей), так и технологии их изготовления, начиная с выбора более прогрессивных видов заготовки. Серьёзное внимание уделяется повышению качества выпускаемых изделий, повышению их надёжности и долговечности.

В данном курсовом проекте разрабатываются технологический процесс обработки червяка, специальная оснастка, анализ точности обработки.

Основой проекта является разработанная технологическая часть. Решение всех остальных частей проекта производиться на основании данных и требований технологического процесса.

Изменение технологического процесса позволяет не только улучшить форму организации производства, но и в некоторых случаях получить ощутимый эффект от внедрения новых методов получения заготовки и обработки детали.

1. Назначение и конструкция детали

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.

Червячные редукторы применяют для передачи движения между скрещивающимися (обычно под прямым углом) осями. Они обладают высокой плавностью хода и бесшумностью в работе и самоторможением при определенных передаточных числах, что позволяет исключать из привода тормозные устройства.

Червячная передача состоит из червяка и червячного колеса. Червяк изготавливают из стали за одно целое с валом (вал - червяк) резанием, фрезерованием или накаткой (в горячей состоянии) с последующим упрочнением боковых поверхностей витков червяка. В опорах вала-червяка могут быть установлены как роликовые конические однорядные, так и шариковые радиально - упорные однорядные подшипники. Червячное колесо представляет собой сборочную единицу, состоящую из центра и зубчатого венца. Венец надет на центр с натягом, который выбирают из условия обеспечения передачи вращающего момента от колеса. Колесо, в свою очередь, надето на вал с натягом (для лучшего центрирования), а вращающий момент на вал передают с помощью шпоночного соединения.

В качестве материала для детали, учитывая условия эксплуатации, используется конструкционная легированная сталь 40Х ГОСТ4543-71.

Таблица 1.1

Химический состав стали 40Х ГОСТ4543-71, %

Таблица 1.2

Механические свойства стали 40Х ГОСТ4543-71

. Анализ технологичности

Деталь - изготовлена из легированной стали 40Х и проходит термообработку, что имеет большое значение в отношении короблений, возможных при нагревании и охлаждении детали.

Червяк представляет собой деталь типа тела вращения. Деталь является достаточно жесткой, что позволяет использовать высокопроизводительное оборудование и вести обработку на нормативных режимах резания, не уменьшая их. Обработка почти всех поверхностей ведется с установкой по центровым отверстиям, что позволяет значительно снизить погрешность установки детали. Конструкция детали дает возможность совмещать конструкторские, технологические и измерительные базы.

Для обработки всех поверхностей детали существует возможность применения высокоэффективного оборудования и высокопроизводительных методов обработки. Некоторые размеры детали обеспечиваются самим инструментом. Шпоночные пазы находятся в одной плоскости, что упрощает их обработку.

К недостаткам можно отнести различные углы наклона боковых граней в местах нарезки резьбы и глубину паза на конической поверхности детали. Также нетехнологичным является то, что шпоночные пазы имеют различную ширину, уменьшение диаметров поверхностей от середины к торцам вала, нарезание витков червяка.

В целом конструкция червяка является достаточно технологичной и позволяет сравнительно легко и гарантированно обеспечивать заданные требования известными технологическими способами. При этом на всех операциях обеспечивается соблюдение принципа единства и постоянства баз.

. Определение типа производства

Ввиду отсутствия данных, необходимых для определения коэффициента закрепления операций на начальной стадии проектирования тип производства определяем ориентировочно, пользуясь рекомендациями методических указаний.

Рассчитаем размер партии деталей по формуле:

 (3.1)

где N - годовая программа выпуска (2400 шт.); а - количество дней запаса деталей на складе (принимаем а=6); Ф - количество рабочих дней в году (Ф=254).

При массе детали m_д =10 кг и количестве деталей в партии 56,7 штуки принимаем тип производства - среднесерийное. После расчета норм времени на операции произведем уточнение типа производства.

4. Анализ базового техпроцесса

В базовом техпроцессе заготовкой является прокат. При обработке червяка применяются высокопроизводительные станки с ЧПУ.

Для обеспечения точности и высоких скоростей резания используется режущий инструмент с механическим креплением твердосплавных пластин.

После выполнения токарных операций в базовом технологическом процессе предусмотрена термическая обработка для устранения наклепа и снятия внутренних напряжений. После термообработки производится отделочная операция по правке центровых отверстий, точность изготовления которых необходима в дальнейшем для уменьшения погрешности базирования на дальнейших операциях.

Базовый маршрутный техпроцесс представлен в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Маршрутный техпроцесс обработки

Чтобы уменьшить затраты на изготовление данного изделия, следует заменить старые станки на более усовершенствованные, с числовым программным управлением, что улучшает качество и количество обрабатываемых изделий. Операции 055 и 060 совместим и заменим станок ДФ1016 на вертикально-фрезерный с ЧПУ 6Р13Ф3. На 110 операции выполняется полирование на токарном станке. Заменим её на алмазное выглаживание.

Применяя мерительный и режущий инструмент на современном оборудовании можно увеличить производительность процесса изготовления детали.

. Разработка автоматизированного техпроцесса механической обработки резанием

Для обработки поверхности Ø мм рассчитываем необходимое количество переходов по коэффициенту уточнения.

Необходимое общее уточнение рассчитывается по формуле:

, (5.1)

где- допуск на изготовление заготовки, мм;

- допуск на изготовление детали, мм.

Допуск заготовки  мм, допуск детали  мм.

Для обработки поверхности Ø принимаем следующий маршрут:

черновое точение;

чистовое точение;

шлифование.

Допуски на межоперационные размеры:

мм (квалитет точности IT12);

мм (квалитет IT11);

 мм (квалитет IT8).

Рассчитываем промежуточное значение уточнений по формулам 5.2

; ;  (5.2)

; ;

Определяем общее уточнение для принятого маршрута обработки по формуле 5.3.

 (5.3)

; . 115,8 < 116,1

Полученное значение  показывает, что при принятом маршруте точность обработки поверхности Ø обеспечивается.

Таблица 5.1

Принятый маршрутный техпроцесс обработки червяка

030          Вериткальнофрезерная с ЧПУ 1. Установить и закрепить заготовку. 2.Фрезеровать шпоночный паз(L=52⁺¹, b=12)