Курсовая с практикой на тему Основы технологии машиностроения

Содержание:

Введение 5
1 Анализ служебного назначения изделия и расчёт размерной цепи 6
2 Разработка технологической схемы сборки изделия 12
3 Разработка рабочего чертежа детали 17
4 Выбор заготовки 17
5 Выбор технологических баз и расчёт погрешности
установки заготовки 21
6 Выбор последовательности обработки заданной поверхности 23
7 Разработка операционного эскиза обработки детали 24
8 Расчёт припусков на обработку и предельных размеров по технологическим переходам (операциям) 26
Заключение 29
Список использованной литературы
30

Введение:

В условиях современного состояния промышленности важнейшей целью является развитие технологии машиностроения. Это достигается по-вышением производительности технологических процессов, повышением качества выпускаемой продукции, повышением уровня их автоматизации, а также снижением себестоимости изготовления единицы продукции.
В настоящее время примерно 75% от общего объема машинострои-тельных изделий приходится на долю мелко- и сред¬несерийного производ-ства. Создаваемые машины ха¬рактеризуются повышением их производи-тельности, быстроходности, удельной мощности и надёжности, при сниже-нии весовых и габаритных показателей. Это влечёт за собой использование новых высокопрочных, имеющих специальные свойства, конструкционных материалов, которые в большинстве случаев являются труднообрабатыва-емыми. Однако тех¬нический прогресс определяется не только улучшением конструкций машин, но и непрерывным совершенствованием технологии их произ¬водства. Разработка технологических процессов изготовления де-талей представляет собой один из ответственных этапов подготовки произ-вод¬ства. Технологические процессы должны обеспечивать высокое каче-ство изделий в соответствии с техническими условиями эксплуатации при минимальных затратах времени и средств.

Заключение:

В результате выполнения курсовой работы был проведен анализ сборочной единица – редуктор цилиндрический, разработана схема сбор-ки.
Разработан технологический процесс механической обработки де-тали зубчатое колесо. Выбрана заготовка для данной детали, осуществлен расчет межоперационных припусков, разработан маршрутный техноло-гический процесс изготовления.

Фрагмент текста работы:

1. АНАЛИЗ СЛУЖЕБНОГО НАЗНАЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ И РАСЧЁТ РАЗМЕРНОЙ ЦЕПИ

Редуктор коническо-цилиндрический, рис. 1, предназначен для передачи крутящего момента от двигателя через зубчатую передачу с изменением направления оси вращения на 900. При этом происходит уменьшение числа оборотов и увеличение крутящего момента на выходном валу. Конструкция редуктора такова, что двигатель, присоединяемый через муфту, с помощью шпоночного соединения, к входному валу редуктора, через зубчатую передачу крутящий момент передается на тихоходный вал, на котором при помощи шпоночного соединения установлено коническое зубчатое колесо, находящиеся на перпендикулярных осях. Редуктор работает в условиях небольших динамических нагрузок, реверсирование редуктора не допускается, поэтому режим работы редуктора – нереверсивный, слабодинамический.

Рисунок 1 – Редуктор коническо-цилиндрический.

Условия работы редуктора:
работа в закрытом отапливаемом помещении;
температура окружающей среды — +13 +400С;
температура внутри редуктора – не более 700С;
влажность – до 70%.

Для обеспечения нормальной работы цилиндрического редуктора необходимо обеспечить зазор между торцом подшипника 29 и крышки 14 в пределах 0,1…0,3мм. Составим размерные цепи на эти показатели качества и опишем физический смысл составляющих звеньев. Схема размерной цепи представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 — Схема размерной цепи

Описание физической сущности составляющих звеньев, исходные данные и результаты расчетов размерных цепей представим в виде таблицы 1.

Таблица 1 — Физическая сущность звеньев размерной цепи на смещение внутреннего и наружного кольца подшипников, вследствие радиального теплового зазора
Обозначение
звена
Физическая сущность звена Номинальный размер, мм
А0 Зазор между торцом подшипника поз. 29 и крышки поз. 14
А1 Размер шпильки поз. 18 38
А2 Высота регулировочной шайбы поз.14 20
А3 Монтажная высота подшипника поз. 28 34,5
А4 Высота втулки поз. 4 54
А5 Ширина зубчатого колеса поз. 7 72
А6 Размер буртика вала тихоходного поз. 1 54
А7 Монтажная высота подшипника поз. 28 34,5
А8 Высота регулировочной шайбы поз. 15 36
А9 Высота регулировочного винта поз. 3 38
А10 Ширина крышки поз. 8 381

Здесь А1, А2, А3, А4, А5, А6, А7, А8, А9, А10 -звенья размерной цепи.
А0-замыкающее звено.
А1, А2, А3, А4, А6, А7, А8, А9 -уменьшающее звено, А10- увеличивающие звено.
Определяем номинальный размер замыкающего звена и его допуск:
А_(∆ )=□( Σ(А_i ) ⃗-) Σ(А_i ) ⃖=381-(38+20+34,5+54+72+54+34,5+36+38)=0
Максимальное значение исходного звена 0,3мм, а минимальное 0,1мм.
А_( max)=А_( ном)+es,тогда es=А_( max)-А_( ном)=0,3-0=0,3
А_( min)=А_( ном)+ei тогда es=А_( min)-А_( ном)=0,1-0=0,1
Запишем замыкающее звено А_(∆ )=0_(+0,1)^(+0,3)
TА_i=□(∆_в А_i-) ∆_н А_i= А_(i max)-А_(i min)=0,3-0,1=0,2

Выявим в размерной цепи стандартные звенья и выпишем допуски на них из соответствующих ГОСТов. Стандартными звеньями в данной размерной цепи являются размеры монтажной высоты подшипников. Стандартными звеньями в данной размерной цепи являются размеры монтажной высоты подшипников. Допуск на монтажную высоту подшипника по квалитету h7. Поэтому звеньев А3 и А7 известен допуск 0,025мм.
Определим среднее число единиц допуска аcр по формуле
ТА = ,
где – известные допуски составляющих звеньев;
p – число всех звеньев, в том числе и исходного или замыкающего;
k – число составляющих звеньев, допуск которых известен;
ТА – допуск исходного (замыкающего) звена.
ТА = = 0,02 мм
Принимаем метод решения размерной цепи – метод полной взаимозаменяемости с назначением допусков звеньев одного квалитета.
Так как задача решается способом одного квалитета точности, то для начала определим единицу допуска для каждого размера

Значения единиц допуска
Основные интервалы
номинальных размеров, мм
Свыше – до До 3 3…6 6…10 10…18 18…30 30…50 50…80 80…120 120…180 180…250 250…315 315…400 400…500
Значение i, мкм 0,55 0,73 0,90 1,08 1,31 1,56 1,86 2,17 2,52 2,90 3,23 3,54 3,89

A1=38 iA1=1,56
А2=20 iA2=1,31
A3=34,5 iA3=1,56
А4=54 iA4=1,86
A5=72 iA5=1,86
A6=54 iA6=1,86
А7=34,5 iA7=1,56
A8=36 iA8=1,56
А9=38 iA9=1,56
A10=381 iA10=3,54
=18,23

Затем определим квалитет по формуле:

a=(TА_∆)/(ΣiА_i )=(0,2*1000)/18,23=10,97
Величину a принимаем по таблице ближайшую. По данной величине a принимаем квалитет IT = 6 и по данному квалитету назначаем допуски на составляющие звенья.
Число единиц допуска а
Обозначение допуска IT5 IT6 IT7 IT8 IT9 IT10 IT11 IT12 IT13 IT14 IT15 IT16 IT17
Значение допуска а
7 i 10 i 16 i 25 i 40 i 64 i 100 i 160 i 250 i 400 i 640 i 1000 i 1600 i

Определение предельных отклонений
Назначаем предельные отклонения на все размеры составляющих звеньев размерной цепи (кроме специального звена), как на основные валы или отверстия, соответственно по h6 и H6:
TA1 = 0,016 A_1=38±0,008
TA2 = 0,013 A_2=20_(-0,013)
TA3 = 0,025 A_3=〖34,5〗_(-0,025)
TA4 =0,019 A_4=54_(-0,019)
TA5 =0,019 A_5=72_(-0,019)
TA6 =0,019 A_6=54_(-0,019)
TA7 = 0,025 A_7=〖34,5〗_(-0,025)
TA8 =0,016 A_8=36_(-0,016)
TA9 =0,016 A_9=38_(-0,016)
TA10 = 0,036 A_10=381_(-0,036)

Проведём проверку. Расчётный допуск замыкающего звена должен быть равен заданному допуску
ТАΔ=ΣТАi=0,016+0,013+0,025+0,019+0,019+0,019+0,025+0,016+0,016+ +0,036=0,204
0,204 > 0,2
Так как расчётный допуск не равен заданному допуску, то в качестве корректирующего звена выбираем звено с наибольшим номинальным размером и определяем для него новый допуск и новое отклонение — размером является размер A10 .
Принимают неизвестными нестандартными отклонения звена А10 .
Уравнение размерной цепи:
А = – ;
Составляем уравнение размерной цепи
Решают его по формулам:
Δ А = А – А , мм;
0,3=es-(-0,008-0,013-0,025-0,019-0,019-0,019-0,025-0,016-0,016),
es = 0,14 мм.
Δ А = А – А , мм.
0,1 = ei-(0,008)
ei = 0,108 мм
А10= 381 мм.
Допуск звена А10: ТА10=0,14-0,108=0,032
Произведем проверку суммы допусков составляющих звеньев по формуле:
ТА = , мм;
0,2=0,016+0,013+0,025+0,019+0,019+0,019+0,025+0,016+0,016+ +0,032
0,2 = 0,2.

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 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.
Конструкция сборочной единицы, в нашем случае редуктора цилиндрического 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 путём анализа технологичности конструкции редуктора в сборе, которую целесообразно проводить следующим образом, оценив следующие параметры.
— Оценка размеров, массы сборочной единицы. Оценка принципиальной возможность собираемости.
Исходя из того что масса редуктора в сборе 25 кг и тип производства – среднесерийный, сборку всех узлов редуктора целесообразно производить стационарно (конструкция технологична).
— Оценка необходимости одновременного ориентирования, присоединения и закрепления большого количества деталей в процессе сборки.
В процессе сборки редуктора имеется необходимость одновременного ориентирования промежуточных элементов зацепления – зубчатой пары. Последующая 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, путём объединения нескольких простых деталей в одну более сложную не имеет необходимости, так как это приведёт к усложнению конструкции деталей, у которых имеется эта возможность, а так же к повышению неудобства общей сборки редуктора при данных условиях типа 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 редуктора в сборе, его конструкция требует проведения испытаний и технологического контроля чтобы исключить превышение требований по шуму и вибрации.
Исходя из выше перечисленных пунктов соответствия данной сборочной единицы всем нормам технологичности, делаем вывод о том, что конструкция рассматриваемого редуктора в сборе является технологичной.
Разработка технологического процесса сборки представлена в виде таблицы 2.
Таблица 2 — Технологический маршрут сборки
№ операции Содержание перехода
1. На вал 2 установить 2 уплотнительные шайбы 16
2. Напрессовываем на вал 2 подшипники 28 безударным способом так, чтобы подшипник встал в основание 12. Устанавливаем вал 2 в основание 12.
3. В основание 12 на вал 2 устанавливаем втулку 6, закрываем крышкой 11, предварительно добавленной в нее манжетой и с помощью 4 х винтов 20 закрепляем крышку 11 в основании 12.
В основание 12 на вал 2 устанавливаем втулку 5, закрываем крышкой 25 и с помощью 4 х винтов 20 закрепляем крышку 25 в основании 12. На вал 2 устанавливаем 4 шт. разбрызгивателей 13 с поворотом вала на 900, закрепляя их между собой винтами 19.
4. На вал 1 установить втулку 4. С помощью шпонки 33 насаживаем зубчатое колесо 7 на вал 1. Установить вал 1 в основании 12, при этом зубчатое колесо 7 должно войти в зацепление с вал-шестерней 2.
5. Напрессовываем на вал 1 подшипники 29 безударным способом. Устанавливаем регулировочную шайбу 14 и крышку 9. На вал 1 устанавливаем регулировочную шайбу 15 с добавленной манжетой 27, регулировочной винт 3 и навинчиваем резьбовую крышку 10.
6. Устанавливаем вал 1 в сборе в основание 12.
8. С помощью штифтов 35 базируем крышку 8 на основании 12 и закрепляем при помощи винтов 21 и 22 с фиксацией шайбами 30, 31. Устанавливаем шпильку 18 с гайкой 24 для регулировки положения вала 1.
9. На шпонку 34 вала 1 устанавливают коническое колесо 17. На вал 1 одевается шайба 32, затягивается гайка 23. Концы лепестков шайбы 32 отогнуть.

В данном случае применяем стационарный вид сборки, так как сборка редуктора и его составных частей осуществляется на одной позиции, к которым подаются детали.
Метод сборки применяем ручной.

Рисунок 2 — Общая схема сборки редуктора цилиндрического

Рисунок 3 — Схема сборки узла выходного вала 1