Рис.8. Схема контроля отклонения соосности тихоходного и быстроходного
вала.
Контроль выполнения этого требования достигается с помощью индикаторов 1 и 2. В контролируемые полу отверстия устанавливаются контрольные валы и фиксируются хомутами за имеющиеся в корпусе отверстия. Индикатор 1 используется для определения отклонения от параллельности между 3 и 4 валом, щупы индикаторов настраиваются на размер 250 мм. Индикатор 2 используется для определения отклонения от параллельности между 4 и 5 валом, щупы индикаторов настраиваются на размер 400 мм. Отклонение от параллельности оценивается как разность показаний индикатора (Индикаторы часового типа TESA DIGICO 12 модель НР с ценой деления - 0,001 мм) при измерении расстоянии между различными концами валов.
Существующая конструкция двухступенчатого цилиндрического редуктора является оптимальной с точки зрения технологичности, о чем свидетельствует многолетний опыт изготовления изделия в действующем производстве. Размеры и поверхности детали имеют экономически и конструктивно обоснованные оптимальные точность и шероховатость. Форма и размеры детали соответствуют требованиям технологии изготовления, хранения и транспортирования.
При детальном анализе конструкции детали не было выявлено нетехнологичных
элементов, поэтому данная конструкция не нуждается в отработке на
технологичность.
.4 ЗАГОТОВКА И МЕТОД ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ВЫБРАННОГО МЕТОДА ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ
Деталь крышка изготавливается из чугуна марки СЧ 21-40 ГОСТ 1412-70 методом литья, поскольку конфигурацию наружного контура и внутренних поверхностей возможно получить только данным способом. В крышке имеются два отверстия, требующие высокоточной обработки и взаимного расположения, так как от их точности зависит работа цилиндрических передач и всего механизма в целом.
В остальном деталь технологична и довольно проста по конструкции, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки.
Размеры и формы поверхностей позволяют вести обработку стандартным инструментом. В целом изготовление крышки можно вести на оборудовании нормальной точности, а также используя стандартные измерительные инструменты для проведения контроля крышки.
Изучив конфигурацию детали, можно сделать вывод, что наиболее подходящими методами изготовления заготовок в данном случае являются:
литье в песчаные формы;
литье под давлением.
При расчете предпочтение следует отдавать той заготовке, которая обеспечивает меньшую технологическую себестоимость детали.
а) рассчитаем себестоимость заготовок, полученных методом литья в
песчаные формы
- масса заготовки, кг,
- масса готовой детали, кг.
- коэффициенты, зависящие от класса точности, группы
сложности, массы, марки материала и объема производства заготовок, выбираются
по таблицам.
- базовая стоимость 1 т заготовок;
;
;
;
;
;
;
б) рассчитаем себестоимость заготовок, полученных методом литья под
давлением:
.
- затраты на материал заготовки.
;
;
- резка заготовок дисковыми пилами;
Таким образом, получение заготовки методом литья в песчаные формы
обеспечивает меньшую себестоимость, поэтому выбираем этот метод.
В зависимости от требований, предъявляемых к точности размеров, формы,
относительного расположения и шероховатости поверхностей детали с учетом ее
размеров, конструкции, ориентируясь на таблицы средней экономической точности
различных методов обработки, выбираем следующие методы обработки поверхностей
заготовки - плиты приспособления (таблица 3). Эскиз детали см. на рис. 9.
Рис. 9. Эскиз детали - Крышка редуктора
Выбор методов обработки поверхностей Таблица 3
|
Вид поверхности |
Метод обработки |
|
|
|
Вариант 1 |
Вариант 2 |
|
Плоские поверхности 1,2,3,4,7,8,10,11,13,14,15 |
Фрезерование чистовое |
Фрезерование чистовое |
|
Плоские поверхности 9,25,26,27,30,31,32 |
Фрезерование черновое Фрезерование чистовое |
Фрезерование черновое Фрезерование чистовое |
|
Плоские поверхности 24 |
Фрезерование черновое Фрезерование чистовое Фрезерование тонкое |
Фрезерование черновое Фрезерование чистовое Фрезерование тонкое |
|
Отверстие 5,6,12,16,17 |
Сверление Нарезание резьбы |
Сверление Нарезание резьбы |
|
Отверстие 29 |
Сверление Зенкерование Развертывание |
Сверление Зенкерование Развертывание |
|
Отверстие 33,34 |
Сверление |
Сверление |
|
Отверстие 18,19,20,21,22,23 |
Растачивание черновое Растачивание чистовое |
Растачивание черновое Растачивание чистовое |
Выбор технологических баз и сами технологические процессы представлены в графической части (см. лист 1).
.6 МАРШРУТНО-ОПЕРАЦИОННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
При составлении технологического маршрута учитывался материал, вид обрабатываемой поверхности, точности ее размеров и положение относительно других поверхностей. Так как в качестве материала крышки используется чугун, при составлении маршрута обработки по возможности учитываем характерные свойства данного материала.
Выбранные маршруты обработки каждой поверхности представлены в таблице 4 (для первого варианта ТП) и таблице 5 (для второго варианта ТП).
Технические характеристики используемого оборудования приведины в
приложении 1.
Маршрут обработки крышки редуктора (Вариант 1) Таблица 4
|
№ операции |
№ установа |
№ позиции |
№ перехода |
Наименование и содержание операции |
Оборудование |
|
05 |
А Б |
1 1 |
2 3 4 4 5 2 3 4 5 6 7 |
Вертикально-фрезерная с ЧПУ Фрезеровать поверхность 24 предварительно Фрезеровать поверхность 24 окончательно Сверлить 8 отверстий 33 Сверлить 6 отверстий 34 Фрезеровать поверхность 24 тонко Фрезеровать поверхность 9 предварительно Фрезеровать поверхность 1,3,7,10,14 Фрезеровать поверхность 2,4,8,11,15 Фрезеровать поверхность 9 окончательно Сверлить 6 отверстий 28 Нарезать резьбу в 6 отверстиях 28 |
Вертикально-фрезерный станок с ЧПУ CMBI-F10 |
|
10 |
|
|
|
Сборочная операция |
|
|
15 |
А |
1 |
2 3 4 |
Вертикально-сверлильная с ЧПУ Сверлить 2 отверстия 29 Зенкеровать 2 отверстия 29 Развернуть 2 отверстие 29 |
Вертикально-сверлильный с ЧПУ модель LK MP 2010 |
|
20 |
А |
1 2 1 2 3 1 2 1 2 3 1 2 1 2 3 1 2 1 2 |
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
Фрезерно-расточная с ЧПУ Фрезеровать поверхность 25,26,27 предварительно Фрезеровать поверхность 30,31,32 предварительно Фрезеровать поверхность 25,26,27 окончательно Фрезеровать поверхность 30,31,32 окончательно Фрезеровать поверхность 13 Сверлить 12 отверстий 5 Сверлить 12 отверстий 6 Сверлить 4 отверстия 16 Сверлить 4 отверстий 17 Сверлить отверстие 12 Нарезать резьбу в 12 отверстиях 5 Нарезать резьбу в 12 отверстиях 6 Нарезать резьбу в 4 отверстиях 16 Нарезать резьбу в 4 отверстиях 17 Нарезать резьбу в отверстии 12 Растачивать отверстия 18,20,22 предварительно Растачивать отверстия 19,21,23 предварительно Растачивать отверстия 18,20,22 окончательно Растачивать отверстия 19,21,23 окончательно |
Горизонтально-расточной станок напольного типа WFT 13 |
Маршрут обработки крышки редуктора (Вариант 2) Таблица 5
|
№ операции |
№ установа |
№ позиции |
№ перехода |
Наименование и содержание операции |
Оборудование |
|
05 |
А |
1 2 |
2 3 4 4 5 6 7 |
Программная Фрезеровать поверхность 24 предварительно Фрезеровать поверхность 24 окончательно Сверлить 14 отверстий 33 Сверлить 6 отверстий 34 Фрезеровать поверхность 24 тонко Фрезеровать поверхность 1,3,7,10,14 Фрезеровать поверхность 2,4,8,11,15 |
Вертикальный обрабатывающий центр TRIMILL VU 2313 |
|
10 |
|
|
|
Сборочная операция |
|
|
15 |
А |
1 1 2 2 1 2 3 1 2 1 2 3 3 3 3 3 1 2 1 2 1 2 1 2 |
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 |
Программная Фрезеровать поверхность 9 предварительно Фрезеровать поверхность 25,26,27 предварительно Фрезеровать поверхность 30,31,32 предварительно Фрезеровать поверхность 9 окончательно Фрезеровать поверхность 25,26,27 окончательно Фрезеровать поверхность 30,31,32 окончательно Фрезеровать поверхность 13 Сверлить 12 отверстий 5 Сверлить 12 отверстий 6 Сверлить 4 отверстия 16 Сверлить 4 отверстий 17 Сверлить отверстие 12 Сверлить 2 отверстия 29 Зенкеровать 2 отверстия 29 Развернуть 2 отверстие 29 Нарезать резьбу в отверстии 12 Нарезать резьбу в 12 отверстиях 5 Нарезать резьбу в 12 отверстиях 6 Нарезать резьбу в 4 отверстиях 16 Нарезать резьбу в 4 отверстиях 17 Растачивать отверстия 18,20,22 предварительно Растачивать отверстия 19,21,23 предварительно Растачивать отверстия 18,20,22 окончательно Растачивать отверстия 19,21,23 окончательно |
Вертикальный обрабатывающий центр TRIMILL VU 2313 |
Вывод:
. Второй вариант технологического процесса обеспечивают заданную точность по всем линейным и угловым размерам, и имеет меньшее количество оборудования (см. лист 1 графической части).
. Принимаем для реализации второй вариант технологического процесса.
.7 РАСЧЕТ МЕЖОПЕРАЦИОННЫХ ПРИПУСКОВ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВКИ
Используя чертеж крышки редуктора и технологический процесс его механической обработки, выполняем расчет межоперационных припусков.
Расчет будем проводить на основе методики, изложенной в справочнике [10]. Поверхность для расчета припуска - сопрягаемая поверхность крышки с корпусом редуктора.
Качество поверхности после литья в песчаную форму [9]:= 60 мкм, h = 150 мкм.
Качество поверхности после механической обработки по данным [9] следующие:
1. Фрезерование черновое Rz = 50 мкм, h = 60 мкм;
2. Фрезерование чистовое Rz = 10 мкм, h = 15 мкм;
. Фрезирование тонкое Rz = 3,2 мкм, h = 4 мкм;
Суммарное пространственное отклонение будем определять по формуле
где,
- коэффициент уточнения;
- суммарное пространственное
отклонение на заготовительной операции;
где, ρ кор - величина коробления заготовки, определяемая по формуле
где, ∆к - величина удельного коробления заготовки.
Для корпусной детали, получаемой литьем, ∆к принимаем 0,8.
после фрезерования чернового D = 0,06 × 0,034= 0,002мм;
после фрезерования чистового D = 0,04 × 0,034= 0,001 мм;
после фрезерования тонкого D = 0,02 × 0,034= 0,0007 мм;
Определим значение минимального припуска
после каждой операции по формуле:
где
,
- высота неровностей и дефектный слой, образовавшиеся на
обрабатываемой поверхности при предыдущей обработке;
- суммарное значение пространственных
отклонений с предыдущей операции;
- погрешность установки (определяем
по табл.13 [15] для закрепления в тисках);
1)
2)
3)
Определяем предельные размеры для каждого перехода по формулам:
1)
;
;
;
;
2)
;
;
;
;
1)
;
;
;