 |
 |
 |
|
|||||||||
|
 | |||||||||||
|
 |
||||||||
|
МЕНЮ
|
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Технология машиностроения. Коробка дифференциалаТехнология машиностроения. Коробка дифференциалаМинистерство образования и науки Украины Севастопольский национальный технический университет Кафедра ТМ КУРСОВОЙ ПРОЕКТ пояснительная записка по дисциплине “ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ И СБОРКИ МАШИН” Выполнил А.В.Замковая Гр. Т-52з Проверил Ф.Н. Канареев Севастополь 2005 Содержание с. 1. Общий раздел 5 1.1. Введение. 5 1.2.Описание служебного назначения конструкции узла. 6 1.3.Анализ сборочной размерной цепи, выборметода достижения точности замыкающего звена 71.4.Направления, выбранные при проектировании. 102. Технологический раздел. 102.1.Определение типа производства 102.2.Анализ технологичности детали 122.3.Базовый технологический процесс, его анализ, мероприятия по совершенствованию технологического процесса. 122.4.Выбор метода получения заготовки и его техническое обоснование 182.5. Последовательность обработки поверхностей и разработка маршрутного технологического процесса. 202.7. Расчет межоперационных припусков, допусков и размеров заготовки. 232.8. Проектирование заготовки 25 2.9. Проектирование технологических операций. 262.10. Расчет режимов резания 343. Заключение 44Библиографический список 45 1. Общий раздел1.1. Введение.Машиностроение - ведущий комплекс отраслей в промышленности. Его уровень определяет дальнейшее развитие всего народного хозяйства. По сравнению с другими отраслями машиностроение развивается опережающими темпами. Важное место отводится машиностроению и в перспективных планах развития народного хозяйства на ближайшее будущее.Наиболее важной отраслью машиностроения является станкостроительное производство, выпускающее технологическое оборудование, приспособления, инструменты для машиностроительных заводов. Технологами-машиностроителями выполнена большая работа по развитию производства машин, а ученными внесен значительный вклад в развитие и формирование научных основ технологии.Строительство матерально-технической базы и необходимость непрерывного повышения производительности труда на основе современных средств производства ставит перед машиностроением весьма ответственные задачи. К их числу относятся повышение качества машин, снижение их материалоемкости, трудоемкости и себестоимости изготовления, нормализации и унификации их элементов, внедрение поточных методов производства, его механизация и автоматизация, а также сокращение сроков подготовки производства новых объектов. Решение указанных задач обеспечивается улучшением конструкции машин, совершенствовонием технологии их изготовления, применением прогрессивных средств и методов производства. 1.2.Описание служебного назначения конструкции узла.Коробка дифференциала 245.2303018 входит в узел переднего моста 245.2303010СБ, который устанавливается в коробку перемены передач МеМЗ 245 и служит для передачи вращения от двигателя через коробку передач на ведущие колеса автомобиля, а также обеспечивает вращение колес с разными угловыми скоростями при повороте автомобиля, когда одно из колес описывает большую дугу. Коробка дифференциала является базовой деталью узла дифференциала. В полости сферической поверхности находятся сателлиты дифференциала, установленные на пальце сателлитов, а также две шестерни полуоси. Через два Ш28мм проходят полуоси соединенные через шлицы с шестернями полуоси. Палец сателлита зафиксирован штифтом Ш5мм. На Ш100мм устанавливается шестерня ведомая главной передачи, которая притягивается к торцу фланца и крепится к коробке дифференциала 8 винтами М10 через отверстия Ш10,5+0,18. На Ш56 устанавливается шестерня привода спидометра, с двух сторон на шейке Ш35мм устанавливается два шариковых подшипника. Коробка дифференциала служит для передачи вращения через шестерню ведомую главной передачи, закрепленную на ней, через сателлиты и шестерни полуоси, передающие вращение на ведущие колеса. Коробка дифференциала представляет собой корпусную деталь из ковкого чугуна КЧ 50-5П с внутренней сферической полостью Ш 73мм. В сфере имеются два прошитых окна Ш60, через которые при сборке в полость сферы вставляются шестерни полуоси, а также во внутреннюю полость сферы выходят 2 отв. Ш16мм (под палец сателлита), и 2 отв.Ш28мм (под полуоси автомобиля). Деталь является телом вращения и ограничена с двухсторон шейками Ш35мм на торцах, которых имеются канавки шириной 5мм глубиной 4мм (под смазку). Отверстие Ш16мм пересекает отверстие Ш5мм под фиксирующий штифт пальца. Фланец коробки Ш140мм имеет 8 равнорасположенных отверстий Ш10,5 и шейку Ш100мм под установку и крепление шестерни ведомой главной передачи. На обратной стороне фланца 8 отв. Ш10,5мм обработаны до Ш18мм на глубину 2мм. С противоположной стороны фланца имеется шейка Ш56 с двумя симметричными шпоночными пазами шириной 11мм, которая предназначена для установки и фиксирования от проворота шестерни привода спидометра. Шесть отлитых ребер по торцу фланца служат для жесткости коробки дифференциала. 1.3.Анализ сборочной размерной цепи, выбор метода достижения точности замыкающего звена Качество изготовления и сборки деталей обеспечивается, в частности, правильной простановкой размеров на рабочих и сборочных чертежах. Размерной цепью называется совокупность размеров, образующих замкнутый контур и отнесенных к одной или к группе деталей. Звеном размерной цепи называется один из размеров, образующих размерную цепь. Различают следующие виды размерных цепей: размерные цепи с линейными размерами и параллельными цепями. Элементы детали и сборочной единицы, образующие размерную цепь, являются звеньями этой цепи. Наименьшее число звеньев, образующих размерную цепь, равно 3. Все звенья размерной цепи подразделяют на две группы: составляющие звенья и замыкающее звено. Замыкающим звеном называют звено, получаемое в размерной цепи в процессе изготовления и измерения последним. Получение любого звена последним в качестве замыкающего зависит от порядка обработки заготовок или сборки деталей. Звено размерной цепи, изменение которого вызывает изменение исходного звена, для решения которого используется размерная цепь, или замыкающего звена, называется составляющим звеном. Составляющие звенья размерной цепи подразделяют на две группы: увеличивающие и уменьшающие. Увеличивающим звеном называют такое звено, которое при своем увеличении увеличивает размер исходного или замыкающего звена, а уменьшающим звеном - которое при своем увеличении уменьшает размер исходного или замыкающего звена. Для нахождения увеличивающих и уменьшающих звеньев заключается в составлении уравнении номинальных размеров, связывающего все члены размерной цепи, и решение его относительно номинального размера замыкающего звена. Тогда все члены правой части уравнения со знаком плюс будут увеличивающими, а со знаком минус - уменьшающими звеньями. При решении размерных цепей возникают две задачи: прямая и обратная. При прямой задаче по допускам составляющих звеньев находят допуск замыкающего звена. При обратной задаче по допуску замыкающего звена определяют допуск составляющих звеньев. Произведем расчет номинального размера допуска и отклонения замыкающего звена. А=84,25±0,175мм, Б=68,75±0,15мм. В=84,25-68,75=15,5 мм дв= дА+ дБ дА=(+0,15)-(-0,15)=0,3мм дБ=(0,175)-(-0,175)=0,35мм дв=0,3+0,35=0,65мм ДвВ =(+0,175)-(-0,15)=0,325мм ДвВ =(-0,175)-(+0,15)=-0,325мм В=15,5±0,325мм При выборе технологических баз установки детали в автоматической линии механической обработки, был выбран принцип постоянства баз механической обработки. Для исключения погрешности осевого базирования детали при механической обработке детали в автоматической линии, после токарной обработки был выбран торец фланца со стороны противоположной Ш100мм. Для создания технологической базы по торцу фланца при мех. обработке производим проточку его на токарной операции (по чертежу обработка данного торца не требуется). Производим проверку выполнения чертежных размеров 37,75±0,15 мм, 67,75±0,15мм и 67,75±0,15мм (с другой стороны). Согласно размеров, выполняемых по технологическому процессу чертежный размер 35.75±0,125мм состоит из размеров 9,55±0,075мм и 26,2±0,05мм. Производим проверку выполнения размера 35,75±0,125мм. Номинальный размер (по техпроцессу) будет 9,55+26,2=35,75мм. Определяем верхний предел допуска (+0,075)+(0,05)=+0,125мм Определяем нижний предел допуска (-0,075)+(-0,05)=-0,125мм Таким образом, при выполнении технологических размеров 9,55±0,075мм и 26,2±0,05мм обеспечивает размер по чертежу 35,75±0,125мм. Размер по чертежу 67,75±0,15мм по техпроцессу раздела на два выполняемых размера от базового торца 41,55±0,1мм и 26,2±0,05мм. Производим проверку выполнения размера 67,75±0,15мм. Определяем номинальный размер 41,55+26,2=67,75мм. Определяем верхний предел допуска (+0,1)+(+0,05)=+0,15мм Определяем нижний предел допуска (-0,1)+(-0,05)=-0,15мм Таким образом, при выполнении технологических размеров 41,55±0,1мм и 26,2±0,05мм обеспечиваем размер по чертежу 67,75±0,15мм Размер 67,75±0,15мм (с другой стороны) по техпроцессу разделен на два выполняемых размера от базового торца 93,95±0,1 и 26,2±0,05мм Определяем номинальный размер 93,95-26,2=67,75мм Определяем верхний предел допуска (+0,1)+(+0,05)=+0,15мм Определяем нижний предел допуска (-0,1)+(-0,05)=-0,15мм Таким образом, при выполнении технологических размеров 93,95±0,1 и 26,2±0,05ммот базового торца обеспечивается размер по чертежу 67,75±0,15мм. 1.4.Направления, выбранные при проектировании.В курсовом проекте необходимо совершенствовать технологический процесс механической обработки детали 245.2303018 Коробка дифференциала с программой выпуска 10000 штук в год.2. Технологический раздел.2.1.Определение типа производстваВ машиностроении в зависимости от программы выпуска изделий и характера изготовляемой продукции различают три основных типа производства: единичное, серийное и массовое. Производство определяется программой выпуска обрабатываемых изделий в год. Заданная программа на курсовой проект- 10000штук в год соответствует массовому производству. Массовое производство характеризуется узкой номенклатурой и большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготовляемых или ремонтируемых в течение продолжительного времени. Коэффициент закрепления операций в этом типе производства принимают равным 1. Массовое производство характеризуется также установившимся объектом производства, что при значительном объеме выпуска продукции обеспечивает возможность закрепления операций за определенным оборудованием с расположением его в технологической последовательности (по потоку) и с широким применением специализированного и специального оборудования, механизацией и автоматизацией производственных процессов при строгом соблюдении принципа взаимозаменяемости, обеспечивающего резкое сокращение времени, затрачиваемого на производство сборочных работ.Интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий определенного наименования, типоразмера и исполнения, называется тактом выпуска и подсчитывается по формуле:t=Фэ·60/П,где Фэ - эффективный фонд производственного времени рабочего места, участка или цеха; П - годовая программа выпуска рабочего места, участка или цеха, шт.Фэ=Фн(1-в/100),где Фн - номинальный фонд времени работы оборудования; в- процент времени на ремонт оборудования.Фн= 365-(101+11)8·2-5=4043 часФэ=4043(1-12/100)=3558 часt=(3558·60)/10 000=21штПри непрерывном потоке передача с позиции на позицию (рабочее место) осуществляется непрерывно в принудительном порядке, что обеспечивает параллельное одновременное выполнение всех операций на технологической линии. 2.2.Анализ технологичности деталиИсходя из нагрузок, которые действуют на деталь в узле, для износостойкости детали необходима прочность детали, с поверхностной твердостью 180…230НВ. Классы шероховатости поверхности соответствуют квалитетам точности, указанных на детали.Количественная оценка технологичности конструкции детали производится по коэффициентам точности Кт. ч и шероховатости Кш.Кт. ч=1-(1/Аср.),где Аср - средний квалитет точности.Аср=(УАi· ni)/Уni ,где Аi- квалитет точности обработки; ni- число размеров соответствующего квалитета.Аср=(6·3+8·3+9·3+12·12+11·1+13·2+17·1)/(3+3+3+12+12+1+1+2+1+16) =11,97Кт.ч= 1-(1/11,97)=0,91 Коэффициент шероховатостиКш=1/Вср,где Вср- средний коэффициент шероховатостиВср=(УВi· ni)/Уni ,где Вi- класс шероховатости поверхности, ni- число поверхностей соответствующего класса шероховатости.Вср= (1,25·3+2,5·5+2·5+6,3·6+3,2·3+12,5·20)/3+5+5+6+3+20 =7,7Кш=1/7,7=0,22Вывод: деталь является технологичной, так как коэффициент шероховатостиКш >0,16, коэффициент точности Кт. ч>0,8. 2.3.Базовый технологический процесс, его анализ, мероприятия по совершенствованию технологического процесса. Заготовка- литье в песчаные формы, получаемое ХРП « АвтоЗАЗ-Мотор» по кооперации из ПО « АвтоЗАЗ» г. Запорожье.Операция 005. Предварительная обработка поверхностей со стороны фланца Ш140-0,63мм, Ш 101-0,14мм, Ш36-0,25мм, 26,5±0,15мм, проточка торцев с выполнением линейных размеров 32±0,1мм, 9,4±0,1мм, 12±0,5мм, 14±0,1мм и фасок 1,6x45°, 1x45°производится на шестишпиндельном автомате КСП6-200 НО384-0232 (на базе станка 1Б290). Установочные базы - Ш90 и торец фланца. Операция 010 Обработка поверхностей с противоположной стороны фланца Ш36-0,25мм, Ш57-0,19мм, 26,5±0,15мм, Ш90-0,5мм, проточка торцев с выполнением размеров 10,6±0,1мм, 94,3±0,1мм, 70,5±0,15мм, 86,1±0,15мм и фасок 1x45°, 2x45°,1,2x45° производится на шестишпиндельном автомате КСП6-200 НО384-0232 (на базе станка 1Б290).Установочные базы - Ш140 и обработанный торец фланца на 005 операции.Для уменьшения погрешности базирования на призмах при обработке в комплексе автоматических линий Sap 201- 1Л480- Sap 202 производится шлифовка базовых диаметров и прилегающих к ним торцев на торцекруглошлифовальных станках ХШ 4-12Н на операциях 015, 020, 025.Операция 015Шлифование Ш100,4±0,017мм с одновременной шлифовкой Ш35,4±0,015мм и прилегающих к ним торцев ступенчатым кругом, профилируемым по копиру.Операция 020Шлифовка Ш56,4±0,019мм с одновременной шлифовкой Ш35,4±0,015мм и прилегающих к ним торцев ступенчатым кругом, профилируемым по копиру.Операция 025Шлифовка торца фланца со стороны Ш56,4±0,019мм в размер 9,8±0,1мм.Операция 030Предварительная расточка внутренней сферической поверхности до Ш71мм и окна до Ш60мм на специальных встроенных в комплекс вертикально-расточных автоматах.Установочные базы Ш100,4±0,017мм; Ш56,4±0,019мм и торец фланца.Операция 035На автоматической линии, состоящей из 6 станков выполняется:сверление 8отв. Ш10,5+0,18мм, цековка 8 отв.Ш18+0,43мм, обработка двух шпоночных пазов, выдержав размеры 11+0,43мм и 25-0.52мм; двух торцевых пазов с размерами 5+0,3мм, 4±0,5мм; обработка отверстия Ш5+0,25+0,07мм; предварительная и окончательная расточка двух Ш28+0,092+0,040мм с проточкой внутренней и наружной фасок и подрезкой торцев в размеры 41,55±0,1мм и 93,95±0,1мм. Сверление, предварительное и окончательное растачивание двух Ш16+0,027мм с выполнением размера 26,2±0,05мм.Операция 040Получистовая и чистовая расточка и контроль сферической поверхности Ш73+0,074мм.Операция 045Окончательное шлифование Ш100+0,025+0,003мм, Ш35+0,018+0,002мм и прилегающих к ним торцев ступенчатым кругом, профилируемым по копиру.Операция 050Окончательная шлифовка Ш56-0,100-0,146мм, Ш35+0,018+0,002мм и прилегающих к ним торцев в размеры 68,75±0,15мм и 84,25±0,175мм ступенчатым кругом, профилируемым по копиру.Мойка и сушка деталей производится на моечно-сушильном агрегате с подвесным грузонесущим конвейером.Для совершенствования технологического процесса механической обработки детали 245.2303018 Коробка дифференциала предлагаю исключить операции 015, 020, 025 Круглошлифовальные - предварительная шлифовка базовых диаметров Ш100,4±0,017мм, Ш35,4±0,015мм, Ш56,4±0,019мм и прилегающих к ним торцев, расширить допуски на указанные диаметры и выполнять их на токарных операциях 005, 010, так размеры Ш100,4-0,14мм, Ш56,4-0,12мм, Ш35,4-0,10мм - вместо размеров Ш100,4±0,017мм, Ш35,4±0,015мм, Ш56,4±0,019мм; 9,8±0,1мм- вместо 10,6±0,1мм; 69,5±0,15мм- вместо 70,5±0,15мм; 85,1±0,15мм- вместо 86,1±0,15мм.Базирование детали в автоматических линиях производится на призмах с углом 90°.Погрешность базирования определяем по формулее=дД/2sinб/2где дД- допуск на базовый диаметр, б- угол призмы.По действующему техпроцессу Ш100,4±0,017мм, Ш56,4±0,019мм.е1=0,034/2sin45°=0,024е2=0,038/2sin45°=0,0268По предлагаемому техпроцессу Ш100,4-0,14мм, Ш56,4-0,12мм (без изменения схемы базирования)е3=0,14/2sin45°=0,099е4=0,12/2sin45°=0,085 Для исключения погрешности базирования по предлагаемой технологии в комплекс автоматических линий предлагаю приспособление с базированием детали на постоянных призмах заменить на приспособления с горизонтальным расположением самоцентрирующих призм. Погрешность базирования не зависит от допуска базового диаметра.е =0 На операции получистовой и чистовой расточки сферической поверхности Ш73 в линии - Sap 202 базирование производить не на призмах, а по двум расточенным отверстиям Ш28+0,092+0,040мм на приспособлениях с цанговыми оправками. Погрешность базирования: е =0 Токарные шести шпиндельные автоматы КСП6-200 операции 005, 010 и торцекруглошлифовальные станки ХШ4-12Н операции 055, 060 для окончательной шлифовки Ш100, Ш56 и двух Ш35 предлагаю оснастить портальными манипуляторами и установить их в общую автоматическую линию механической обработки детали на участке конвейера накопителя автоматической линий Sap 201- 1Л480- Sap 202. Моечно-сушильный агрегат установить в линию. 2.4.Выбор метода получения заготовки и его техническое обоснованиеСогласно, требований чертежа детали 245.2303018 Коробка дифференциала, заготовка должна быть отливка из ковкого чугуна перлитного класса КЧ50-5П ГОСТ 1215-79.Механические свойства:Марка чугуна КЧ50-5П Временное сопротивление разрыву, МПа 490Относительное удлинение, % 5Твердость по Бринеллю, НВ 170…230 Химический состав:Марка чугуна КЧ50-5П Углерод, % 2,5-2,8 Кремний, % 1,1-1,3Массовая доля углерода и кремния, % 3,6-3,9Марганец, % 0,3-1,0Фосфор, % 0,1Сера, % 0,2Хром, % 0,08 Для ХРП «АвтоЗАЗ-Мотор» заготовку коробки дифференциала отливают в песчаные формы на ПО «АвтоЗАЗ» г. Запорожье. Точность отливки 9т-8-17-8 ГОСТ 26645-85, что соответствует литью в песчано-глинистые сырые формы из высоковлажных (более 4,5%) низкопрочных (до 60 кПа или 0,6 кг/см3) смесей с низким уровнем уплотнения до твердости ниже 70 единиц. Вес заготовки 3,0 кг. Припуски на обработку 3мм. Коэффициент использования металла по действующей технологии: Кд=Qдет/Qзаг=1,98/3,0=0,66. Для уменьшения припусков на механическую обработку и повышения коэффициента использования металла, повышении точности заготовки, уменьшении степени коробления и дефектного слоя предлагаю литье в песчано-глинистые формы из смесей с влажностью от 2,8 до 3,5% и прочностью от 120 до 160 кПа со средним уровнем утолщения до твердости не ниже 80 единиц. При литье в указанные формы класс размерной точности заготовки соответствует 7т-11 по ГОСТ 26645-85. Принимаем 7 класс. Степень корабления отливки -6 (табл. 10).Степень точности поверхности отливки -16 (табл. 11)Класс точности массы-8 (табл. 13)Данные заносим в чертеж заготовки 7-6-16-8 ГОСТ 26645-85.Согласно выбранных степеней точности поверхности отливки определяем по ГОСТ 26645-85 ряд припусков на механическую обработку- 10. По выбранному классу размерной точности определяем допуски размеров отливки (табл.1). По выбранному ряду припусков (10) выбираем припуски на механическую обработку (табл. 5). Минимальный припуск 1,6мм. С учетом симметричных допусков на размеры заготовки принимаем принимаем 2мм. Данные припусков и допусков на размеры заносим в чертеж заготовки. По массе детали, массе припусков и напусков на механическую обработку определяем массу заготовки. Данные заносим в чертеж 1,98-0,5-0,12-2,6 ГОСТ 26645-85Коэффициент использования металла по предлагаемой технологии литьяКд=Qдет/Qзаг=1,98/2,6=0,76.2.5. Последовательность обработки поверхностей и разработка маршрутного технологического процесса.Предлагаемый технологический процесс механической обработки детали, согласно выбранной заготовки: Комплексная автоматическая линия полной механической обработки, состоящая из 12 станков.Операция 005Автоматно-токарнаяПредварительная обработка поверхностей со стороны фланца Ш140-0,63мм, Ш 101-0,14мм, Ш36-0,25мм, 26,5±0,15мм, проточка торцев с выполнением линейных размеров 32±0,1мм, 9,4±0,1мм, 12±0,5мм, 14±0,1мм и фасок 1,6x45°, 1x45°производится на шести шпиндельном автомате КСП6-200 НО384-0232 (на базе станка 1Б290). Установочные базы - Ш90 и торец фланца.Операция 010Автоматно-токарнаяОбработка поверхностей с противоположной стороны фланца Ш36-0,25мм, Ш57-0,19мм, 26,5±0,15мм, Ш90-0,5мм, проточка торцев с выполнением размеров 10,6±0,1мм, 94,3±0,1мм, 70,5±0,15мм, 86,1±0,15мм и фасок 1x45°, 2x45°,1,2x45° производится на шести шпиндельном автомате КСП6-200 НО384-0232 (на базе станка 1Б290).Установочные базы - Ш140 и обработанный торец фланца на 005 операции.Операция 015Вертикально-расточнаяПредварительная расточка внутренней сферической поверхности до Ш71мм и окна до Ш60мм на специальных встроенных в комплекс вертикально-расточных автоматах.Установочные базы Ш100,4±0,017мм; Ш56,4±0,019мм и торец фланца.Операция 020Автоматно-линейнаяНа автоматической линии, состоящей из 6 станков выполняется:сверление 8отв. Ш10,5+0,18мм, цековка 8 отв.Ш18+0,43мм, обработка двух шпоночных пазов, выдержав размеры 11+0,43мм и 25-0.52мм; двух торцевых пазов с размерами 5+0,3мм, 4±0,5мм; обработка отверстия Ш5+0,25+0,07мм; предварительная и окончательная расточка двух Ш28+0,092+0,040мм с проточкой внутренней и наружной фасок и подрезкой торцев в размеры 41,55±0,1мм и 93,95±0,1мм. Сверление, предварительное и окончательное растачивание двух Ш16+0,027мм с выполнением размера 26,2±0,05мм. Операция 025Вертикально-расточнаяПолучистовая и чистовая расточка и контроль сферической поверхности Ш73+0,074мм.Операция 030ТорцекруглошлифовальнаяОкончательное шлифование Ш100+0,025+0,003мм, Ш35+0,018+0,002мм и прилегающих к ним торцев ступенчатым кругом, профилируемым по копиру.Операция 035ТорцекруглошлифовальнаяОкончательная шлифовка Ш56-0,100-0,146мм, Ш35+0,018+0,002мм и прилегающих к ним торцев в размеры 68,75±0,15мм и 84,25±0,175мм ступенчатым кругом, профилируемым по копиру.Операция 040ПромывкаМойка и сушка деталей производится на моечно-сушильном агрегате с подвесным грузонесущим конвейером.Операция 045 Контроль 2.7. Расчет межоперационных припусков, допусков и размеров заготовки. 2.8. Проектирование заготовки Для ХРП «АвтоЗАЗ-Мотор» заготовку коробки дифференциала отливают в песчаные формы на ПО «АвтоЗАЗ» г. Запорожье. Точность отливки 9т-8-17-8 ГОСТ 26645-85, что соответствует литью в песчано-глинистые сырые формы из высоковлажных (более 4,5%) низкопрочных (до 60 кПа или 0,6 кг/см3) смесей с низким уровнем уплотнения до твердости ниже 70 единиц. Вес заготовки 3,0 кг. Припуски на обработку 3мм. Коэффициент использования металла по действующей технологии: Кд=Qдет/Qзаг=1,98/3,0=0,66. Для уменьшения припусков на механическую обработку и повышения коэффициента использования металла, повышении точности заготовки, уменьшении степени коробления и дефектного слоя предлагаю литье в песчано-глинистые формы из смесей с влажностью от 2,8 до 3,5% и прочностью от 120 до 160 кПа со средним уровнем утолщения до твердости не ниже 80 единиц. При литье в указанные формы класс размерной точности заготовки соответствует 7т-11 по ГОСТ 26645-85. Принимаем 7 класс. Степень коробления отливки -6 (табл. 10).Степень точности поверхности отливки -16 (табл. 11)Класс точности массы-8 (табл. 13)Данные заносим в чертеж заготовки 7-6-16-8 ГОСТ 26645-85.Согласно выбранных степеней точности поверхности отливки определяем по ГОСТ 26645-85 ряд припусков на механическую обработку- 10. По выбранному классу размерной точности определяем допуски размеров отливки (табл.1). По выбранному ряду припусков (10) выбираем припуски на механическую обработку (табл. 5). Минимальный припуск 1,6мм. С учетом симметричных допусков на размеры заготовки принимаем 2мм. Данные припусков и допусков на размеры заносим в чертеж заготовки. По массе детали, массе припусков и напусков на механическую обработку определяем массу заготовки. Данные заносим в чертеж 1,98-0,5-0,12-2,6 ГОСТ 26645-85Коэффициент использования металла по предлагаемой технологии литьяКд=Qдет/Qзаг=1,98/2,6=0,76.2.9. Проектирование технологических операций.Операция 005Наименование и модель станка: Специальный шести шпиндельный автомат КСП6-200.Станочное приспособление:Специальный патрон.Режущий инструмент: Специальный резец, специальный зенкер.Контрольно-измерительный инструмент:Штангенциркуль ШЦ 11-200-0,05 ГОСТ166-89, специальные пробки, специальные скобы.Операция 010Наименование и модель станка: Специальный шести шпиндельный автомат КСП6-200.Станочное приспособление:Специальный патрон.Режущий инструмент: Специальный резец, специальный зенкер.Контрольно-измерительный инструмент:Штангенциркуль ШЦ 11-200-0,05 ГОСТ166-89, специальные пробки, специальные скобы.Основная техническая характеристика токарного автомата КСП6-200 (на базе станка 1Б290-6):Параметры ВеличиныКласс точности по ГОСТ 6819-84 ПКоличество шпинделей, штук 6Наибольший Ш проходящий над продольным суппортом, мм 200Диаметр патрона, мм 200/250Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм 200Количество продольных суппортов, шт 1Количество поперечных суппортов, шт 5Пределы частоты вращения шпинделя 1/мин 43…617Число ступеней частот вращения шпинделя, шт 40Длительность холостого хода, в сек. 3,5Мощность электродвигателей, кВт главного привода 30 насоса охлаждения 0,6 гидравлики 3,0 транспортера 1,1 наладочного привода 3,0 смазки 0,75Габаритные размеры станка, мм длина 4265 ширина со щитами 2015 высота 2377Масса станка, кг 18250Операция 015 Наименование и модель станка: Специальный вертикально-расточной автомат Sap201 с шаговым конвейеромСтаночное приспособление:Специальное приспособление.Режущий инструмент: Специальный резец.Контрольно-измерительный инструмент:Нутромер 50-100 ГОСТ 868-82, индикатор ИЧ 10 кл.1 ГОСТ 577-68.Операция 020 Наименование и модель станка:Автоматическая линия из шести станков:1.Специальный двух сторонний, двух позиционный агрегатно-сверлильный автомат 2.Специальный двух сторонний, двух позиционный агрегатно-сверлильный автомат3. Специальный односторонний четырех шпиндельный фрезерно-сверлильный автомат.4. Специальный двух сторонний, семи шпиндельный сверлильно-расточной автомат.5. Специальный двух сторонний четырех шпиндельный сверлильно-расточной автомат.6. Специальный двух сторонний четырех шпиндельный горизонтально-расточной автомат. Станочное приспособление:Специальное приспособление.Режущий инструмент: Специальный резец.Контрольно-измерительный инструмент:Штангенциркуль ШЦ 11-200-0,05 ГОСТ166-89, специальные пробки, специальные скобы.Основная техническая характеристика автоматической линии 1Л480Параметры ВеличиныГабаритные размеры линии, ммдлина 27440 ширина 7500 высота 3000Масса станка, кг 64800Количество электродвигателей, тш 28Общая мощность двигателей, кВт 71,5Количество станков, шт 6Количество шпинделей, шт 42Количество рабочих позиций, шт 11Всего позиций, шт 32Производительность, дет/час 63 Время цикла, сек 57Расход СОЖ, м3/час 72Расход сжатого воздуха, м3/час 80Система загрузки-выгрузки на входе-выходе - транспортером перекладчиком.1.Специальный двух сторонний, двух позиционный агрегатно-сверлильный автоматМасса станка, кг 6540 Мощность двигателя, кВт 6,22.Специальный двух сторонний, двух позиционный агрегатно-сверлильный автоматМасса станка, кг 6700 Мощность двигателя, кВт 7,753. Специальный односторонний четырех шпиндельный фрезерно-сверлильный автомат.Масса станка, кг 4700 Мощность двигателя, кВт 4,54. Специальный двух сторонний, семи шпиндельный сверлильно-расточной автомат.Масса станка, кг 6400 Мощность двигателя, кВт 4,55. Специальный двух сторонний четырех шпиндельный сверлильно-расточной автомат.Масса станка, кг 6000 Мощность двигателя, кВт 9,06. Специальный двух сторонний четырех шпиндельный горизонтально-расточной автомат.Масса станка, кг 4700 Мощность двигателя, кВт 6,0Операция 030Наименование и модель станка: Специальный торцекруглошлифовальный автомат ХШ4-128 с портальным манипулятором.Станочное приспособление:Специальное приспособление.Режущий инструмент: Круг шлифовальный 1-750x25x305 91А С1 6к5 50м/с А кл1 ГОСТ 2424-83.Контрольно-измерительный инструмент:Специальные скобы индикаторные, индикатор 1ИГМ ГОСТ 9696-82.Операция 035Наименование и модель станка: Специальный торцекруглошлифовальный автомат ХШ4-129 с портальным манипулятором.Станочное приспособление:Специальное приспособление.Режущий инструмент: Круг шлифовальный 1-750x25x305 91А С1 6к5 50м/с А кл1 ГОСТ 2424-83.Контрольно-измерительный инструмент:Специальные скобы индикаторные, индикатор 1ИГМ ГОСТ 9696-82.Основная техническая характеристика торцекруглошлифовальнного автомата ХШ4-129 Параметры ВеличиныНаибольший диаметр устанавливаемого изделия, мм 280Наибольшая длина устанавливаемого изделия, мм 700Наибольший диаметр шлифования, мм 280Наибольшая длина врезного шлифования, мм 125*Высота центров над столом, мм 160Наибольшая длина перемещения стола, мм 700Наибольший угол поворота стола, град ±1°Наибольшая высота шлифовального круга, мм 125Скорость резания, м/сек 50Частота вращения шпиндельной бабки, об/мин 1250Частота вращения изделия, об/мин 55…620Габаритные размеры станка, ммдлина 3605 ширина 4690 высота 2128Масса станка, кг 7800Количество электродвигателей на станке 7Общая мощность двигателей, кВт 24,32Мощность привода шлифовальной бабки, кВт 18,5Мощность электродвигателя привида передней бабки, кВт 2,4Пределы скоростей врезных подач, мм/минчерновых 0,1…99,9чистовых 0,01…9,99доводочных 0,01…9,99форсированных 1…99,0 Пределы припусков на диаметры, ммчернового 0,01…9,99чистового 0,01…0,99доводочного 0,001…0,099 Конус в пинолях передней и задней бабок по СТ СЭВ 147-75 Морзе 5Режущий инструмент: Операция 040Мойка и сушка деталей производится на специальном моечно-сушильном агрегате с подвесным грузонесущим конвейером.Операция 045 Контроль2.10. Расчет режимов резания2.10.1.Расчет режимов резания на 020 операцию 6 станок- расточной.1. Расчет длины рабочего ходаLр.х.= Lрез+y+ Lдоп,где Lрез- длина резания, y- подвод, врезание и перебег инструмента, Lдоп- дополнительная длина хода.Lрез1=10ммLрез2=73/2-67,75=31,25ммy = yврез+ yподв+ yперебегy=2+4=6мм (1, с.300)Lр.х.1=10+6=16ммLр.х.2=31,25+6=37,25мм2. Глубина резанияt1 = (Ш16-Ш15,5)/2=0,25ммt2 =(Ш28-Ш27,5)/2=0,25мм3. Назначение подачиso=0,08мм/об4. Определение стойкости инструментаТр=Тм·лл1= Lрез/ Lр.х.1=10/16=0,625ммл2= Lрез/ Lр.х.1=31,25/37,25=0,84ммТм1=100мин (1, с.26)Тм2=140мин (1, с.26)5. Расчет скорости резанияv=vтабл·К1·К2·К3,где К1- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К2- коэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава, К3- коэффициент, зависящий от вида обработкиvтабл= 120м/мин (1 с.29)К1=0,65 (1 с.32) К1=1 (1 с.32) К2=1,2 (1 с.33) К2=0,9(1 с.33) К3=0,85 (1 с.34) К3=0,85 (1 с.34)v 1=120·0,65·1,2·0,85=79,56м/минv 2=120·1·0,9·0,85=91,8м/мин6. Расчет частоты вращенияn=1000v/рdn1=1000·79,56/3,14·16=1583об/минn2=1000·91,8/3,14·28=1044об/минУточнение частоты вращения по паспорту станкаn1=1500об/минn2=1000об/минСледовательно скорость будетv 1=3,14·16·1500/1000=75м/минv 2=3,14·28·1000/1000=88м/мин7. Расчет основного машинного времени То= Lр.х/ so nТо1=16/0,08·1500=0,13минТо2=37,25/0,08·1000=0,46мин8. Расчет норм времени: Тшт=1/q(То+Тв+Ттех+Торг+Тотл)То=0,46 минq =19. Расчет вспомогательного времениТв=Туст+Тпер+Тизм,где Туст- время на установку детали, Тпер- время связанное с переходом, Тизм- время на измерение детали, которое в массовом производстве перекрывается.Туст1= 0,074 мин (2 с.37 к-12 поз.3д)Туст2= 0,064 мин (2 с. 38 к-12 поз.4д) Тпер1= 0,015 мин (2 с.65 к-20 поз.1а)Тпер2= 0,05 мин (2 с.65 к-20 поз.3а)Тпер3= 0,01 мин (2 с.65 к-20 поз.14а)Тпер4= 0,025 мин (2 с.65 к-20 поз.22а)Тпер5= 0,05 мин (2 с.66 к-20 поз. 8а)Тпер6= 0,07 мин (2 с.67 к-20 поз. 41в)Тпер=0015+0,05+0,01+0,025+0,025+0,05+0,07=0,23 минТв=0,074+0,064+0,23=0,368 мин10. Расчет времени на техническое обслуживание рабочего местаТтех=То·Тсм/Т,где Тсм- время на смену инструмента и подналадку станка,Тсм= 2,0 (2 с. 97 к-36 поз. 4а)Ттех= 0,46·2,0/140=0,0066 мин11. Расчет времени на организационное обслуживания рабочего места.Торг=1,7% от Топ (2 с.107 к-45 поз. 16а)Топ= То+ТвТоп=0,46+0,368=0,828 минТорг=0,014 мин12. Расчет времени на отдых и личные надобности.Тотл=6% (2 с.107 к-45 поз. 16а)Тотл= 0,0497 мин13. Расчет штучного времениТшт=1(0,46+0,368+0,0066+0,014+0,0497)=0,8983 мин2.10.2 Расчет режимов резания на 030 операцию круглошлифовальная1. Расчет скорости шлифовального кругаvкр= рDnкр/1000·60где D- диаметр круга, nкр- число оборотов круга по станкуvкр= 3,14·750·50/1000·60=1,9625 м/сек2. Расчет скорости вращения детали.Vтабл = 50 м/мин (1 с. 173)3. Расчет числа оборотов детали.n=1000v/рdгде v- скорость детали, d- диаметр детали.n = 1000·50/3,14·100=159 об/минУточнение частоты вращения по паспорту станкаnпасп = 156 об/минСледовательно скорость будетv = 3,14·100·156/1000=48,9 м/мин4. Выбор минутной поперечной подачи sм = sм табл предК1К2К3sм ок = sм табл окК1К2К3,где sм табл пред, sм табл ок - минутные подачи по таблице, К1 - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала и скорости круга,К2 - коэффициент, зависящий от припуска и точности,К3 - коэффициент, зависящий от диаметра круга, количества кругов и характера поверхности.sм табл пред=1,5 мм/мин (1 с.173)sм табл оконч=0,4 мм/мин (1 с.173)К1= 1,3 (1 с.174)К2 = 0,8 (1 с.175)К3 =1,0 (1 с.175)sм = 1,5·1,3·0,8·1,0=1,56 мм/минsм ок = 0,4·1,3·0,8·1,0=0,416 мм/мин5.Определение времени на выхаживаниеtвых шейки = 0,11 мин (1 с.175)tвых торец = 0,1 мин (1 с.175)5.Определение слоя снимаемого при выхаживанииавых= 0,02 мм (1 с.176)6. Расчет основного машинного времени То шейки=(1,3 апр/ sм)+(аок/ sм ок)+ tвыхТо шейки=(1,3·0,18/1,56)+(0,02/0,416)+0,11=0,308 минТо торца=(1,3· (а-авых)/ sм)+ tвыхТо торца=(1,3(0,25-0,02)/1,56)+0,1=0,292 минТо= То шейки+ То торцаТо=0,308+0,292=0,6 мин7. Расчет норм времени: Тшт=1/q(То+Тв+Ттех+Торг+Тотл)8. Расчет вспомогательного времениТв=Туст+Тпер+Тизм,где Туст- время на установку детали, Тпер- время связанное с переходом, Тизм- время на измерение детали, которое в массовом производстве перекрывается.Туст1= 0,106 мин (2 с.24 к-3 поз. 1д)Туст2= 0,044 мин (2 с.56 к-15 поз. 1а)Туст=0,106+0,044=0,15 минТпер1= 0,015 мин (2 с.65 к-20 поз. 1а)Тпер2= 0,05 мин (2 с.65 к-20 поз. 3а)Тпер3= 0,022 мин (2 с.66 к-20 поз. 30а)Тпер4=0,025 мин (2 с.66 к-20 поз. 38а)Тпер= 0,015+0,05+0,022+0,025=0,112 минТв= 0,15+0,112=0,262 мин9. Расчет времени на техническое обслуживание рабочего местаТтех=То·tn/Т,где tn - время правки круга, Т- стойкость круга между правками.Т=15 минtn = 1,5 мин (2 с.101 к-39 поз. 4а)Ттех=0,68·1,5/15=0,068 мин10. Расчет времени на организационное обслуживания рабочего места.Торг=1,7% от Топ (2 с.108 к-45 поз. 23а)Топ= То+ТвТоп=0,68+0,262=0,942 минТорг=0,016 мин12. Расчет времени на отдых и личные надобности.Тотл=6% (2 с.110 к-45 поз. 19д)Тотл= 0,057 мин13. Расчет штучного времениТшт= 0,68+0,262+0,068+0,016+0,057=1,083 мин.2.10.3.Расчет режимов резания на 020 операцию вертикально-расточная.1. Расчет длины рабочего ходаLр.х.= Lрез+y+ Lдоп,где Lрез- длина резания, y- подвод, врезание и перебег инструмента, Lдоп- дополнительная длина хода.Lрез=65ммy = yврез+ yподв+ yперебегyпод+уперебег=6мм (1, с.300)уврез=1мм (1, с.300)Lр.х.=65+7=73мм3. Назначение подачиso=0,12мм/об (1 с.24)soпасп=0,12мм/об4. Определение стойкости инструментаТр=Тм·лл= Lрез/ Lр.хл= Lрез/ Lр.х.=65/73=0,89ммТм=100мин (1, с.26)Тр=100·0,89=89 мин5. Расчет скорости резанияv=vтабл·К1·К2·К3,где К1- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К2- коэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого сплава, К3- коэффициент, зависящий от вида обработкиvтабл= 105м/мин (1 с.29)К1=0,85 (1 с.32) К2=1,0 (1 с.33) К3=1,0 (1 с.34)v 1=105·0,85·1,0·1,0=89,25м/мин6. Расчет частоты вращенияn=1000v/рdn1=1000·89,25/3,14·73=389об/минУточнение частоты вращения по паспорту станкаn= 392 об/минСледовательно скорость будетv =3,14·73·392/1000=89,75м/мин7. Расчет основного машинного времени То= Lр.х/ so nТо=73/0,12·392=1,55 мин8. Расчет норм времени: Тшт=1/q(То+Тв+Ттех+Торг+Тотл)q =19. Расчет вспомогательного времениТв=Туст+Тпер+Тизм,где Туст- время на установку детали, Тпер- время связанное с переходом, Тизм- время на измерение детали, которое в массовом производстве перекрывается.Туст1= 0,063 мин (2 с.27 к-5 поз.3б)Тпер1= 0,015 мин (2 с.65 к-20 поз.1а)Тпер2= 0,1 мин (2 с.69 к-21 поз.14а)Тпер3= 0,03 мин (2 с.69 к-21 поз.17а)Тпер=0,015+0,1+0,03=0,145 минТв=0,145+0,063=0,208 мин10. Расчет времени на техническое обслуживание рабочего местаТтех=То·Тп/Т,где Тп- время на подвод, Тп=1,8 (2 с.101 к-44 поз.1а)Ттех= 0,1,8·1,55/89=0,03 мин11. Расчет времени на организационное обслуживания рабочего места.Торг=1,7% от Топ (2 с.108 к-45 поз. 23а)Топ= То+ТвТоп=0,208+1,55=1,758 минТорг=0,03 мин12. Расчет времени на отдых и личные надобности.Тотл=6% (2 с.110 к-45 поз. 16г)Тотл= 0,11 мин13. Расчет штучного времениТшт=1(1,55+0,208+0,03+0,03+0,11)=2,02 мин 3. ЗаключениеУсовершенствование получения заготовки и технологического процесса механической обработки приведет к экономическому эффекту.Годовая экономия металла на программу 10 000 штук составит:(3-2,6) · 10 000= 4 000кгПри установке станков в общую автоматическую линию происходит экономия численности основных рабочих и времени занятости рабочих, за счет установки портальных манипуляторов. Достигается снижение трудоемкости и повышение производительности труда, что ведет к снижению себестоимости продукции. Библиографический список1. Барановский Ю.В. Режимы резания металлов. М., Машиностроение, 1972.2. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. Крупносерийное - массовое производство. - М.: Машиностроение, 1974. 3. Косилова А.Г. Справочник технолога-машиностроителя в двух томах, М., Машиностроение, 1973.4. Нефедов Н.А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах. М., Высшая школа, 1976.5. Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник, изд. 6-е/А.К. М., Машиностроение, 1965.6. Добровольский Н.Н. Детали машин. М., Машиностроение, 1964.7.Фомин К.Г. Справочник мастера токарного участка. М., Машиностроение, 1971. |
РЕКЛАМА
|
|||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||
| БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА | ||
 |
© 2010 | |