курсовик по технологии изготовления машин

Разработан в проекте технологический процесс изготовления шестерни вала предусматривает использование высокопроизводственной технологической оснастки. Интенсификацию режимов резания, благодаря использованию современного резательного инструмента и обрабатывающих центров. ...

Введение 5

1. Определение служебного назначения и конструкционных объектов проектирования 6
2. Анализ конструкции детали на технологичность 7

3. Анализ базовых технологических процессов механической обработки 10
4. Обоснование программы выпуска и типа производства 11
5. Разработка технологической схемы и технологии сборки, точностные расчеты детали и узла 14
5.1 Назначение и описание редуктора 14
5.2 Маршрут сборки узла 15
5.3 Точностные расчеты сборочной технологии 17
5.4 Точностные расчеты технологи изготовления детали вал-шестерня 26
6. Выбор вида и способа получения заготовки 32
7. Обоснование выбора оборудования, станочных и контрольных приспособлений, режущих и вспомогательных инструментов, средств механизации и автоматизации37

В современных условиях развития техники эффективность производства, его технический прогресс, качество продукции, которая выпускается, во многом зависят от опережающего развития производства нового оборудования, машин, станков и аппаратов, от всемирного внедрения методов технико-экономического анализа.
Практически во всех станках, машинах и другом оборудовании, присутствуют зубчатые передачи в кинематических и рабочих цепях. От качества и точности деталей, которые содержат зубчатые поверхности, будет зависеть точность и надежность работы узлов, в какие они входят.

В виде зажимных элементов выбираем призмы, прихваты. Для измерения выбираем ШЦ-I I -250-0,1 ГОСТ 166-80.Для обработки баз и проведения первого этапа черновой обработки выбираем токарно-винторезный станок 16К20. Для чистового точения и фрезерования шпоночного паза выбираем токарный обрабатывающий центр Millturn M35, со следующими характеристиками, приведенными в таблице 8.2.720090252095Изм.Лист.юю№ докум.ПодписьДатЛист3800Изм.Лист.юю№ докум.ПодписьДатЛист38Таблица 8.2 – Технические характеристики обрабатывающего центра модели Millturn M35.Межцентровое расстояние, мм2000Установочный диаметр над верхними салазками, мм520Макс.диаметр обточки между центрами, мм520Диаметр стандартного патрона, мм250/315/400Макс. мощность токарного шпинделя при 40% (100%) относительной продолжительности включения, кВт33(29)/54(37)Макс. момент вращения токарного шпинделя при 40% (100%) относительной продолжительности включения, Нм630(550)/(1500)Макс. число оборотов токарного шпинделя, об/мин4000/3300Макс. мощность фрезерного шпинделя при 40% (100%) относительной продолжительности включения, кВт20(15)Макс. момент вращения фрезерного шпинделя при 40% (100%) относительной продолжительности включения, Нм165(125)Макс. число оборотов фрезерного шпинделя, об/мин6000/9000/12000Макс. давление при подаче СОЖ через шпиндель, атм.80Угол поворота оси В, град-110/+110Перемещение по оси Y, мм250(-100/+150)Перемещение по оси Х, мм600(-20/+580)Задняя бабкаMechatronikМакс. диаметр центрирующего люнета, мм 350Инструментальный магазин40/80Система управления SIEMENSSINUMERIK 840DДля поведения токарной и фрезерной обработок выбираем режущий инструмент фирмы Sandvik Coromant: токарный резец для наружной обработки Coro Turn 107 C6-SCMCN-00090-12 , пластина CCMT09T308-WF, 720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатЛист3900Изм.Лист№ докум.ПодписьДатЛист39концевая фреза Coro Mill Plura GC1610 .Зажимное приспособление – кулачковый поводковый патрон, центр вращающийся ГОСТ 8742-75. Средства измерения - ШЦ-I I -250-0,1 ГОСТ 166-80,микрометр МК125-0,01 ГОСТ 6507-78.Для круглошлифовальной операции используем круглошлифовальный станок модели | 3М153А, со следующими техническими характеристиками, приведенными в таблице 8.3.Таблица 8.3 – Технические характеристики станка модели 3М153А.Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм140Наибольшая длина обрабатываемой детали, мм500Наибольший диаметр наружного шлифования,мм50Наибольшая длина наружного шлифования, мм450Высота центров над столом90Наибольшое продольное перемещение стола500Угол поворота стола по часовой стрелке6Угол поворота стола против часовой стрелки7Скорость автоматического перемещения стола (бесступенчатое регулирование), м/мин 0,02-5Частота вращения шпинделя заготовки с бесступенчатым регулированием, об/мин50-1000Конус Морзе шпинделя передней бабки и пиноли задней бабки4Наибольший наружный диаметр шлифовального круга500Наибольшая высота шлифовального круга50Перемещение шлифовальной бабки наибольшее100Перемещение шлифовальной бабки на одно деление лимба 0,0025Перемещение шлифовальной бабки за один оборот толчковой рукоятки0,0005Частота вращения шпинделя шлифовального круга1930; 1340Скорость врезной подачи шлифовальной бабки, мм/мин0,03-3Дискретность программируемого перемещения (цифровой индикации) шлифовальной бабки0,001Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт5,5Габаритные размеры с приставным оборудованием Длина, мм Ширина, мм Высота, мм307024002075Масса (с приставным оборудованием), кг4200В виде зажимного оснащения выбираем поводковый патрон ГОСТ 3630-62 и центр упорный ГОСТ 13214-67. Инструмент - шлифовальный круг ПП 350*40*100 14А 63 СМ15 К5 35А1КЛ ГОСТ 2424-80.Измерительное средство – микрометр МК125-0,01 ГОСТ 6507-78.720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатЛист4000Изм.Лист№ докум.ПодписьДатЛист40Для зубофрезерной операции используем зубофрезерный| полуавтомат модели| 5К310|, со следующими техническими характеристиками, приведенными в таблице 8.4.Таблица 8.4 – Технические характеристики станка модели 5К310.Найбільший діаметр обрабатываемой заготовки, мм200Наибольшие размеры нарезаемых колес: модуль длина зуба прямозубых колес угол наклона зубьев, град420060Наибольший диаметр устанавливаемых червячных фрез, мм125Расстояние от торца стола до оси фрезы ( или между торцами шпинделя заготовки и пиноли)145-365Расстояние от оси инструмента до оси шпинделя заготовки45-180Наибольшее осевое перемещение фрезы 50Частота вращения шпинделя инструмента, об/мин63-480Подача вертикальная или продольная заготовки, мм/об0,63-4Подача радиальная заготовки, мм/об0,135-2Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт4Габаритные размеры: Длина Ширина Высота200013002040Масса, кг4000Поводковый патрон ГОСТ 3630-62Центр упорный ГОСТ 13214-67Центр вращающийся ГОСТ 8742-75Фреза червячная модульная m=4, D=90 мм, L=140мм ГОСТ 9324-80нормалемер БВ-5134-01, шагомер БВ-5070, штангензубомер ШЗ-18 ГОСТ 1643-81, микрометр МК 125-0,01 ГОСТ 6507-78.720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатЛист4100Изм.Лист№ докум.ПодписьДатЛист41|Всё оборудование: станки, приспособления, режущий инструмент и измерительный инструмент выбран исключительно с точки зрения оптимальности габаритных размеров, необходимому получению точности и качества детали в условиях серийного производства.7. СОСТАВЛЕНИЕ МАРШРУТА ОБРАБОТКИ ЗАГОТОВКИ И ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИЙ А 005 Фрезерно-центровальная Б 2Г942.04 О Установить, закрепить Фрезеровать торец L=205 мм предварительно. Сверлить 2 центровых отверстия 2,5 мм, форма А предварительно. Т Призмы ГОСТ 12169-66, крепежный набор (прихваты). Фреза торцевая Ø 150мм Т5К10 ГОСТ 8529-80. Сверло центровочное 2,5 мм Р6М5 ГОСТ 14034-74. Штангенциркуль ШЦ- -250-0,1 ГОСТ 166-80. А 010 Токарно-винторезная Б 16 К20 О Установить, закрепить. Точить 70 на l= 30 мм предварительно; точить 40 на l= 10 мм предварительно; точить 71,2 на l= 40 мм предварительно. Переустановить, закрепить; точить 30 на l= 26 мм предварительно; точить 40 на l= 59 мм предварительно; точить 50 на l= 10 мм предварительно. Т Патрон 3-х кулачковый ГОСТ 2675-80;центр вращающийся ГОСТ 8742-75; центр упорный ГОСТ 13214-79. Резец токарный проходной С6 SCLCR/ L -0808D06,пластина DCMT 11 T3 08 UM Sandvik Coromant. 720090252095Изм.Лист№ докум.ПодписьДатЛист4200Изм.Лист№ докум.ПодписьДатЛист42 ШЦ-I I -250-0,1 ГОСТ 166-80,микрометр МК125-0,01 ГОСТ 6507-78. А 015 Термическая А 020 Фрезерно-центровальная Б 2Г942.04 О Установить, закрепить Фрезеровать торец L=172 мм окончательно. Сверлить 2 центровых отверстия 2,5 мм, форма А окончательно. Т Призмы ГОСТ 12169-66, крепежный набор (прихваты). Фреза торцевая Ø 150мм Т5К10 ГОСТ 8529-80. Сверло центровочное 2,5 мм Р6М5 ГОСТ 14034-74. Штангенциркуль ШЦ- -250-0,1 ГОСТ 166-80. 737235227965Изм.Лист№ докум.ПодписьДатЛист4300Изм.Лист№ докум.ПодписьДатЛист43 А 025 Токарная с ЧПУ Б Millturn M35 О Установить, закрепить. Точить 30 на l= 27 мм окончательно; точить фаску 1,645; точить R 1,6 мм ; точить 40 на l= 10 мм окончательно; точить R 3 мм; точить фаску 245; точить 71,2 на l= 40 мм окончательно; точить фаску 245; точить R 3 мм; точить 50 на l= 10 мм окончательно; точить 40 на l= 59 мм окончательно; точить R 1 мм; точить фаску 245;точить 30 на l= 26 мм окончательно; точить R 1,6 мм ; точить фаску 1,645. Фрезеровать шпоночный паз В=12Р9 мм. Т Патрон торцовый штырьковый , центр вращающийся ГОСТ 8742-75. Токарный резец Sandvik Coromant для наружной обработки Coro Turn C6-SCMCN-00090-12 правый , пластина CCMT09T308-WM. Токарный резец Sandvik Coromant для наружной обработки Coro Turn C6-SCMCN-00090-12 левый , пластина CCMT09T308-WM. Фреза R216.24-12050GAK26H. ШЦ-I I -250-0,1 ГОСТ 166-80,микрометр МК125-0,01 ГОСТ 6507-78. А 030 Круглошлифовальная Б 3М153А О Установить, закрепить. Шлифовать 30к6 на l=26 предварительно и окончательно. Переустановить, закрепить. Шлифовать 30к6 на l=27 предварительно и окончательно. Т Поводковый патрон ГОСТ 3630-62, центр упорный ГОСТ 13214-67. Шлифовальный круг ПП 350*40*100 14А 63 СМ15 К5 35А1КЛ ГОСТ 2424-80. Микрометр МК125-0,01 ГОСТ 6507-78. А 035 Зубофрезерная Б 5К310 О Установить, закрепить. Фрезеровать поверхность зубьев m=4, z=15на l=40 мм предварительно и окончательно Т Поводковый патрон ГОСТ 3630-62, центр упорный ГОСТ 13214-67. Фреза червячная модульная m=4, D=90 мм, L=140мм ГОСТ 9324-80. Нормалемер БВ-5134-01, шагомер БВ-5070, штангензубомер ШЗ-18 ГОСТ 1643-81, микрометр МК 125-0,01 ГОСТ 6507-78. А 040 Контрольная5.3 ТОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ СБОРОЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИНазначение способа достижения точностиДля вала II составим сборочную размерную цепь. Рис.6.3.1Схема размерной цепи вала.Размеры А1=185 мм ; А2=0,5 мм; А4=16-0,1 мм - размеры подшипника; А5=10 мм; А6= 60 мм; А7=20 мм; А8=40 мм; А9=14 мм; Ао= мм – замыкающее звено цепи.Размер Ао по расчетному допуску может быть отнесен к размеру ширины шейки под подшипник и ширина шейки должна быть изготовлена с необходимым расчетным допуском, т. е. б5= бо.Расчетом данной размерной цепи необходимо определить, можно ли выполнить сборку с заданной точностью без пригонки и регулирования. При этом необходимо учитывать следующее:допуск на замыкающее звено не должен превышать 0,5 мм;количество звеньев цепи – 13 шт.Допуски на звенья А4 (0,1 мм) -определен стандартом на изготовление подшипников (А4= 16-0,1).Исходя из этого принимаем способ расчета размерной цепи – вероятностный метод. Для линейной размерной цепи решается прямая задача – при известном допуске на Ао= определить допуски на составляющие звенья (без расчета А4).Средний допуск, который рассчитывается на звенья цепиm = 11 – общее количество звеньев цепи;а = 3 – количество звеньев, допуск на которые известен;бо=0,5 мм; бi=2б4=2*0,1=0,2 мм;бi – допуск на размер подшипника А4, ( их – 2 шт.). Средний размер цепиn=8 шт. ( без Ао, А2, А4)Аср44 ммДля среднего размера цепи Аср= 44 мм , допуск Т ср= 0,08 мм соответствует приблизительно 10 квалитету точности.Для размеров назначаются допускаА1=185 , , , , , А9=14.Поле рассеивания размеров по закону Гаусса бо=0,5 мм,=0,326 =0,5 ммВывод: при соблюдении расчетных размеров Аi на этапе механической обработке деталей, которые формируют размерную цепь вала, сборка может быть выполнена методом неполной взаимозаменяемости, без пригонки и регулирования.Рассчитаем допуска на составляющие звенья размерной цепи А4 Ао Ао=0мм ТАо=500мм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А4=16мм11430023812500А4’ А4’=16 ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент рискаНаходим число единиц допускаIT15(a=640)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал-симметрично Аo А5 Ао=0мм ТАо=500мм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А5=10мм11430023812500А5’ А5’=10 ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент риска1.Находим число единиц допускаIT14(a=400)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал-симметрично А5 А6 А5=10мм ТА5=360мм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А6=59мм11430023812500А6’ А6’=70 ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент рискаНаходим число единиц допускаIT11(a=250)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал-симметрично А6 А8 А6=59мм ТА6=220мм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А8=40мм11430023812500А8’ А8’=100 ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент риска1.Находим число единиц допускаIT11(a=100)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал-симметрично А8 А7 А8=40мм ТА8=160мм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А7=20мм11430023812500А7’ А7’=60 ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент риска1.Находим число единиц допускаIT11(a=100)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал-симметрично А7 А5 А7=20мм ТА7=130мм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А5=10мм11430023812500А5’ А5’=30 ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент риска1.Находим число единиц допускаIT11(a=100)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал-симметрично А4 А9 А4=16мм ТА4=100мм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А9=6,5мм11430023812500А9’ А9’=22,5 ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент риска1.Находим число единиц допускаIT9(a=64)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал-симметрично А4’ А4” А4’=16мм ТА4’=647мм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А4”=169мм11430023812500А1 А1=185 ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент рискаНазодим число единиц допускаIT10(a=100)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал-симметричноДопуска на составляющие звенья : 6.4 ТОЧНОСТНЫЕ РАСЧЕТЫ ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ ВАЛ-ШЕСТЕРНЯТокарная операция.Токарный обрабатывающий центр Millturn M35Установить деталь в патрон и центр, закрепить; Точить предварительно и окончательно 30к6+0.4 мм –припуск под шлифовку в р-р l=26 мм и образованием R1.6 мм Точить предварительно и окончательно 40 мм в р-р l=10 мм и образованием R3 мм Точить предварительно и окончательно 71.2(-0.07) мм в р-р l=40 мм с Ra6.3 мкмТочить 2 фаски 2х45°Точить фаску 1.6х45° Точить предварительно и окончательно 30к6+0.4 мм- припуск под шлифовку в р-р l=27 мм и образованием R1.6мм Точить предварительно и окончательно 40s7(+0.068/+0.043)- припуск под шлифовку с Ra3.2 мкм в р-р l=59 мм и образованием R1 мм Точить предварительно и окончательно 50 мм в р-р l=10 мм с Ra12.5 мкм Точить фаску 2х45°Точить фаску 1.6х45° Острые кромки притупитьСнять деталь Контроль ОТКПР: Патрон торцевой штырьковой; центр вращающийся ГОСТ 8742-75;РИ: токарный резец для наружной обработки Coro Turn 107 C6-SCMCN-00090-12 правый и левый , пластины CCMT09T308-WM, концевая фреза Coro Mill Plura GC1610МИ: Штангенциркуль Шц-125-0,1 ГОСТ 166-80; микрометр МК125-0,01, ГОСТ 6507-78.Рис.6.4.1- Схема базированияПогрешность базирования в радиальном направлении равна 0, т. к. заготовка закреплена в центрах. Погрешность базирования в осевом направлении для размеров 40h14мм, мм, 1h13 мм, мм, 260,52 мм погрешность равна нулю, т. к. они выполняется автоматически, а для размеров мм, , 1814 будут определяться по формуле :, где , что меньше допуска на выполняемый размер. Ао А1 Ао=26мм ТАо=520мкм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А2=36мм11430023812500А2 А1=10ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент риска- закон распределения ГауссаНаходим число единиц допускаIT14(a=400)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал- симметрично; Ао А3 Ао=36мм ТАо=620мкм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А3=40мм11430023812500А4 А4=76ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент риска- закон распределения ГауссаНаходим число единиц допускаIT13(a=250)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал- симметрично. Ао А5 Ао=76мм ТАо=460мкм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А5=10мм11430023812500А6 А6=86ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент риска- закон распределения ГауссаНаходим число единиц допускаIT13(a=250)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал- симметрично. Ао А7 Ао=86мм ТАо=540мкм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А7=1мм11430023812500А8 А8=87ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент риска- закон распределения ГауссаНаходим число единиц допускаIT13(a=250)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал- симметрично. Ао А9 Ао=87мм ТАо=540мкм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А9=39мм11430023812500А10 А10=127ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент риска- закон распределения ГауссаНаходим число единиц допускаIT12(a=160)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал- симметрично. Ао А11 Ао=126мм ТАо=400мкм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А11=19мм11430023812500А12 А12=145ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент риска- закон распределения ГауссаНаходим число единиц допускаIT12(a=160)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал- симметрично. Ао А13 Ао=145мм ТАо=400мкм57150000011430011430000571500114300001257300000114300000 А13=27мм11430023812500А14 А14=172ммt =3, (при р=0,27%)- коэффициент риска- закон распределения ГауссаНаходим число единиц допускаIT12(a=160)-условие выполняется-условие выполняется-как основной вал- симметрично.6. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ОБОРУДОВАНИЯ, СТАНОЧНЫХ И КОНТРОЛЬНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ, РЕЖУЩИХ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ, СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИДля фрезерно-центровальной операции выбираем фрезерно-центровальный станок 2Г942.04 со следующими техническими характеристиками, приведенными в таблице 8.1 Таблица 8.1 – Технические характеристики станка модели 2Г942.04 Диаметр обрабатываемой заготовки, мм20-160Длина обрабатываемой заготовки, мм100-500Наибольший диаметр сверления, мм16Наибольший диаметр фрезерования, мм150Наибольший диаметр подрезаемого торца|підрізує|, мм50Габарит полуавтоматов:Длина3970.