Коробка скоростей малого токарного станка

4 Содержание Содержание Кодирование размеров Обоснование теоретических схем базирования Обоснование постанов ки операционных размеров и назначение технических требований. Размерный анализ в осевом направлении Уравнения замыкающих звеньев Проверка точности Расчет размеров Литература Кодирование размеров Рис . 1 Чертежные размеры : А = 140-0,3 0 2К =М 14-0,018 Б = 50 0,3 0 2Л = В = 40 0,25 2 О =20-0,18 Г = 17-0.18 2П =24-0,21 Д = 10-0.15 2Р = Е = 48-0.30 С =26-0,21 Ж =38-0.25 2У = З =35-0.25 2Ф = И =8 -0.15 Ш = Й =10-0,15 Щ = Обоснование теоретических схем базирования Черновые базы должны иметь достаточные размеры , обеспечивающие устойчивое положение заготовки . Под черновые базы выбираются основные конструкторские базы , т.е . поверхности под подшипники (17 и 12, рис .1). Черновые базы используются единожды - при черновой обработке . Все остальные операции выполняют с использованием чистовых баз. В осевом направлении , в качестве баз , были выбраны центровые отверстия . Это позволяет с высокой точностью обрабатывать диаметральные размеры . При этом , в допуск на осевые размеры будет входить допуск на глубину центровых отверстий , что допустимо , т.к . точность осевых размеров невысока ( JT 14). В ходе всего технологического пр оцесса обработка вала ведется в центрах . За исключением операции долбления поверхности 19, сверления и расточки поверхности 11. Этим самым выполняется попытка соблюдения принципа единства баз на протяжении всего технологического процесса. Обоснование постановки операционных размеров и назначение технических требований. Каждому размеру присваивается буквенное обозначение . Оно идет на протяжении всего плана обработки , изменяя только индекс - номер операци и . Это упрощает чтение плана изготовления вала , а также наглядно показывает где и как обрабатывается данная поверхность. Технические требования назначаю таким образом , чтобы их количество не изменялось или было недостаточным , т.к . тот и другой случаи прив едут к неопределенности положения поверхности. В соответствии с заданными требованиями назначаю технические требования в зависимости от вида получения заготовки , вида обработки и модели станка. Размерный анализ в осевом направле нии Уравнения операционных размерных цепей : Уравнения замыкающих звеньев Проверка точности Условие точности : 1. [ Б ] = 0.23+0.1+0.08=0.41, Б = 1,0 > 0 ,41 - условие выполняется 2. [ Г ] = 0,23+0,1+0,3+0,08=0,77 Г = 1,5 > 0.77 - условие выполняется 3. [ Е ] =0,23+0,1+0,3+0,08=0,77 E=1.5 > 0.77 - условие выполняется 4. [ Ж ] =0,23+0,1+0,08=0,41 Ж =1,0 > 0 ,41 - условие выполняется 5. [ З ] =0,23+0,1+0,08=0,41 З =1,0 > 0 ,41 - условие выполняется Расчет размеров Расчет осевых размеров веду по методу максимума-минимума =142,5-46,5-140+48=3,7 мм = + T = 0.5+0.1=0.6 мм =0.75 мм =1.35 мм =0.6 мм =1.35 мм = 140+2,7=142,7 мм =142.7-15 .5 -10 -116=1,0 мм =0.5+0.1 =0,15 мм =0,2 5 мм =15,75 мм =0,6 мм =0,1 мм =0,7 мм = 90,55 мм = 1.0 мм =0,6 мм =0,1 мм =0,7 мм =0,6 мм =0,03+0,03=0,06 мм =0,07 мм =113.55 мм =0,42 мм =113. 08 мм = =0,06 мм =0,07 мм = =0,42 мм. =90,08 мм = =0,06 мм =0,07 мм = =0,42 мм. =80,08 мм =140-10-47-82=1,0 мм =0,6 мм =0,6 мм =0,6 мм =0,12 мм =0,12 мм =0,12 мм =0,72 мм =АГ + =81,28 мм =0,66 мм =АД- =91,44 мм =0,66 мм =АЕ + =86.66 мм =0,25 =0,05 =0,3 =АГ + =81,58 мм =0,25 =0,05 =0,3 =АЕ + =86,96 мм =0,6 мм =0,11 мм =0,71 мм =104,71 мм =0,3 мм =0,25 =0,05 мм =0,3 мм =104,31 мм =0,08 мм =0,003 мм =0,083 мм =123,083 мм =0,08 мм =0,003 мм =0,083 мм = 100,083 мм =0,08 мм =0,003 мм =0,083 мм =90,08 мм =0,08 мм =0,003 мм =0,083 мм =82,083 мм =0,08 мм =0,003 мм =0,083 мм =95,083 мм =0,08 мм =0,003 мм =0,083 мм =122,083 мм Литература 1. Матвеев В.В ., Бойков Ф.И ., Свиридов Ю.Н ., Проектировани е экономических технологических процессов в машиностроении - Челябинск .: Южно-Уральское книжное издательство , 1979. - 111 с. Содержание Содержание Введение Назначение крестовины карданного вала. Понятие о действительном поле возможных отклонений Определение погрешностей наладки станка. Порядок составление гистограммы Анализ точечной диаграммы Составление гистограммы Обработка карты технического контроля Введение Для получения результа та обработки детали и определения соответствия полученных размеров исходным требованиям , необходимо произвести измерение детали . Измерение - это нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств . Измерением та кже называется познавательный процесс , в котором специальным средством находится величина объект измерения. Средство с помощью которого выполняют измерение называется соответственно - средство измерения . Средство измерения имеет метрологические свойства . В ыявленное измерением значение величины называется результатом измерения. Измерительные инструменты - это средства измерения , способные преобразовывать значение измеренной величины в показания (числовые , векторные и т.д .), доступные для непосредственного в осприятия наблюдателем. Контроль качества изготовленной детали производим с помощью головки измерительной рычажно-зубчатой. Головка измерительная рычажно-зубчатая устанавливается на размер по образцовому , аттестованному валику или по блоку КМД , равному на ибольшему удовлетворяемому размеру измеряемой поверхности детали. Основные параметры головки измерительной рычажно-зубчатой 1ИГ : n габаритные размеры , мм : 60Х 95Х 20 n диапазон измерения , мм : 0,05 n цена деления головки , мм : 0.001 Чаще всего в серийном производстве машин головками рычажно-зубчатыми измеряют линейные размеры деталей цилиндрической формы . Головки удобны в использовании , производительны , и обладают относительно высокой точностью . Чаще всего ими измеряют гладкие валы после токарной обработки резцами или после круглой шлифовки , при допуске на размер не менее 0.001 мм. 2105-2202030 - 040 Крестовина карданного вала : n 2105 - модель автомобиля ; n 220 - номер узла ; n 20 - номер подузла n 30 - номер детали в узле Крестовина карданного вала изготавливается из легированной стали , имеющей высокую качество. Приспособления : скоба измерительная , индикаторная. Для контроля детали пользуются чертежом . Чертеж - это документ , сопровождающий изображение детали и все необхо димые данные для ее изготовления и контроля . Так же существует рабочий эскиз . Эскиз - чертеж временного характера выполненный без применения чертежных инструментов. Требования , применяемые к чертежам : n чертежи должны точно передавать формы поверхностей п редметов ; n графика изображения должна быть четкой в исполнении : n иметь минимальное , но достаточное количество видов , размеров , сечений ; n иметь достаточное количество технических требований. От качества изготовления крестовины карданного вала зависит долговечность работы всего узла , для чего необходимо постоянно уделять серьезное внимание улучшению качества изготовления детали , путем совершенствования технологии изготовления и контроля. Целью данного проекта является снижение процента бракованных дета лей и повышение качества изготавливаемых деталей Назначение крестовины карданного вала. Крестовина карданного вала предназначена для передачи крутящего момента от одного вала другому . При этом , оси валов могут находится относит ельно друг друга под некоторым углом. Понятие о действительном поле возможных отклонений Испытания оборудования производятся для определения работоспособности станка , который при хорошей наладке обеспечивает всегда качественную обработку деталей , согласно допусков , указанных в чертеже . Новый станок должен обрабатывать деталь с точностью более высокой , чем предусмотрено чертежом в связи с тем , что при работе его точность неизбежно будет падать . В связи с этим вводится понятие де й ствительного поля возможных отклонений , возникающих при эксплуатации станка в течении определенного срока . Действительное поле возможных отклонений характеризует точность станка при испытании. По теории вероятности доказывается , что площадь заключенная между кривой осью абсцисс и ограниченная определенным интервалом включает в себя совокупность , ориентировочно равную 99.7%. Этот интервал является действительным полем отклонений от теоретич еского размера. При испытании станок должен находится в нормальном состоянии , готовом для производства. Контролируемый параметр испытуемой детали заключается на каждой детали в порядке последовательной обработки. Для того , чтобы результаты испытаний были б олее точными , необходимо установить , сколько всего деталей нужно взять для проверки. Если производительность станка невысокая , количество деталей в партии может быть уменьшено , но не меньше , чем до 30 штук . В нашем случае принимаем количество деталей равно е 100. Контролируемые параметры на деталях одной и той же группы не будет одинаковым для всех деталей . Будут детали с максимальными и минимальными размерами . Разница между этими двумя значениями и будет являться отклонением группы . Данное отклонение обозн а чается буквой R . Это отклонение не должно превышать допустимое значение . Если даже одной группы превышает допустимый предел необходимо прекратить испытания . Это означает , что существуют неполадки или некачественно изготовлено оборудование , которые необход имо устранить . Станок в этом случае считается неработоспособным . До выяснения причины неполадок и их устранения следующие испытания не проводятся . Определение погрешностей наладки станка. Станок считается работоспособным , если справедливо неравенство : , где - коэффициент точности , и нормы точности и работоспособности. Хотя , в результате сравнения и мы устанавливаем работоспособность станка , наладка может быть смещена как в одну , так и в другую сторону , т.е . среднеарифметическое значение всех отклонений не соответствует среднему значению поля допуска значениями определяет по грешность наладки станка. - среднеарифметическое значение всех отклонений. , где M - центр класса , С - интервал классов , N - количе ство деталей в партии. Погрешность наладки - E = 15 - . Смещение наладки составит 0.0007 мм. Процент вероятного брака от 2 /8 Порядок составление гистограммы Гистограмма - один из способов графического отображения плотности распределения . Гистограмма отражает состояние качества проверяемой партии изделий и помогает разобраться в состоянии качества изделий в основной совокупности , выяснить в ней положение среднего значения и характер рассеивания. При составлении гистограммы рекомендуется придерживаться следующего порядка : n намечают исследуемые пок азатели качества , например длину , диаметр , овальность и т.д .; n осуществляют измерения ; n подготавливают бланки регистрации плотности распределения . В бланке , в первую очередь , заносят номер и наименование измеряемой детали , объект измерения , нормативы , технологический процесс , измерительный инструмент ; n среди измеренных значений находят максимальное и минимальное значения ; n определяют широту распределения R на 10, полученный результат округляют и принимают за широту интервала h . n границы значения интервалов устанавливают от конца одной из сторон ; n значени я разносят по соответствующим интервалам , обозначая их штриховой отметкой ; n в бланк регистрации вписывают значение середины каждого интервала ; n по оси абсцисс наносят границы интервалов , по оси ординат - шкалу для частот . Над интервалами вычерчивают пр ямоугольники , высота которых пропорциональна частотам. Анализ точечной диаграммы Износ инструмента и разогрев оборудования является основными причинами брака . В связи с тем , что на станке установлен селективный контроль , поэтому износ инструмента становится невозможным . Единственной причиной остается изменение размера при разогреве оборудования. Составление гистограммы Среди всех замеров , выполненных в течении испытаний существует максимальное и минимальное значение , т.е . имеютс я два предела в интервале которых располагаются все , полученные размеры. Этот интервал делится на 7-12 одинаковых частей , которые называются классами . Количество классов увеличивается с увеличением общего количества взятых деталей . Подбор количества классо в не влияет на величину действительного поля отклонения . Количество классов устанавливается по усмотрению исполнителя испытаний . Эти классы откладываются на оси абсцисс и имеют одинаковый размер . Для каждого класса проставляется среднеарифметический размер . По оси ординат откладывается величина количества деталей одного класса . На основе этих значений вычерчивается ступенчатый график , который называется гистограммой. Цифрой “0” обозначается класс , имеющий наибольшее количество деталей . Вправо и влево от класса “0” присваив аются порядковые номера классов . Эти цифры называются отклонениями класса и обозначается буквой S . Составление гистограммы Среди всех замеров , выполненных в ходе испытаний есть максимальные и минимальные значения , т.е . существ ует интервал в котором располагаются все выбранные в ходе испытаний значения контролируемых размеров . Этот интервал разбивается на 7-12 одинаковых частей , которые называются классами . Количество классов прямо пропорционально количеству принятых для контро л я деталей . Т.е . с увеличением количества контролируемых деталей - количество классов также возрастает . Количество классов не влияет на величину действительного поля отклонения . Количество классов устанавливается по усмотрению исполнителя контрольных испытаний . Эти классы откладываются на оси абсцисс и имеют одинаковый размер . Для каждого класса проставляется среднеарифметический размер . По оси абсцисс откладыв ается , также количество деталей одного класса . На основе этих значений вычерчивается ступенчатый график , называемый гистограммой . Цифрой “0” обозначается кла сс , имеющий наибольшее количество деление . Вправо и влево от класса откладываются порядковые номера классов . Данные цифры называются отклонениями класса и обозначаются буквой S . Обработка карты технического контроля Определени е работоспособности станков со спец . наладками и автоматическими линиями проводится статическим методом контроля . Оценка технологической точности обработки производится по критериям и . Оборудование обеспечивает технологическую точность при следующих условиях : 1. 75 % - поля допуска 2. Ср 1,23 3. Срк 1,23 Критерий Ср учитывает только разброс размеров и рассчитывается по формуле : , где - поле допуска по чертежу , - поле рассеивания размеров (действительное поле возможных отклонений ) - не должно превышать 75% поля допуска контролируемого параметра . = kS , где k - поправочный коэффициент от количества замеренных деталей в выборке n (см . таблицу 1) Таблица 1 n 30 40 50 60 70 80 90 100 200 300 400 500 1000 k 7.8 7.5 7.3 7.1 7.0 6.9 6.9 6.8 6.5 6.4 6.4 6.3 6.2 6.0 , среднее квадратичное отклонение - результата измерений. n - количество замеренных деталей в выборке. При оценке нерегулируемых размеров и при контроле характеристик представляющих линию положительных значений при оценке таких параметров как овальность , шероховатость и т.д . используют критерий , который учитывает наряду с разбросом размеров еще и средние величины распределения частот к границам поля допуска : , где - коэффициент смещения наладки . - критическое расстояние центра рассеивания к границе поля допуска. = B3 - X or =X-H3, where B3 is the high value for a fields of dimension range. H3 - low value. - среднее арифметическое значение размер ов . Далее произвожу расчет по данным допускам . Рассчитываем поле рассеивания размеров : , где k = 6,3 =0,0174 ; S = 0. После чег о нахожу среднее квадратичное отклонение . = 0 Критерий , гд е - поле допуска по чертежу - поле рассеивания размера =0,015, =0,0174 =0,86. Критерий нахожу по сл . формуле : , =В .3-Х , =7,9918, =8-7,9918=0,0082, =0,78 В результате проведенной проверки , выяснил , что технологическая точность не обеспечивается , стано к в работу не утверждать , до тех пор , пока не будут устранены неполадки . Данный вывод сделан на основе повышения допустимого предела . Только после устранения всех неполадок станок можно будет использовать в работе. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТО КАРНОГО СТАНКА Задано : наибольший наружный диаметр = 250мм , обрабатываемого изделия , ограничиваемого станиной ; материал обрабатываемых изделий (предел прочно сти =70...100 МПа , материал режущих инструментов : Т 15К 6, Р 6М 5. № п.п. Наименование определяемого параметра Условия расчета Формула , обозначение , источник Разм ерность Результат 1 Максимальный диаметр изделия , обрабатываемого над суппортом мм 132,5 2 Минимальный диаметр мм 33,125 3 Максимальная глубина резания мм 3,511 4 Минимальная глубина резания мм 2,139 5 Максимальная подача мм 1,079 6 Минимальная подача мм 0,07 7 Максимальная скорость резания , =2,139, =0,07 м / мин 435 7.1 Параметры , зависящие от мех . свойств инструмента и обрабатываемого материала , =273 =0.15 =0.45 m= 0.18, T= 45 7.2 Поправочный коэффициент 1.07 7.3 Коэффициент , учитывающий механические свойства обрабатываемого материала 1.07 7.4 Коэффициент , учитывающий материал инструмента 1.0 8 Минимальная скорость резания При обработке самого твердого матери ала наименее производительным инструментом , =0.89 м / мин =87.7, m=0.125, =0.25, =0.33, T=60, =3 4 8,1 При точении , n=1.5, =0.9, =0.58, =1.54 8,2 Минимальная скорость при нарезании резьбы м / мин =16 = 12.32 8,2,1 Коэффициент , учитывающий обрабатываемый материал 0.77 8.3 В качестве принимаю м / мин 12 9 Максимальное число оборотов шпинделя (планшайбы ) об / мин 4180 10 Минимальное число оборотов шпинделя , планшайбы об /мин 80 11 Максимальная сила резания (тангенциальная составляющая ) При обработке самого твердого материала быстрореж.инстр. кг =178 11,1 Параметры , зависящие от материала инструмента и изделия , , , , =200, =1,0, =0,75, =0 11,2 Поправочный коэффициент =0,24, 12 Максимальная эффективная мощность резания При обработке самого мягкого материала твердо-сп лавным инструментом кВт 12,7 12,1 Сила резания при обеспечении максимальной мощности кг 178 12,2 Скорость резания при обеспечении максимальной мощности м /мин 436 12,3 Поправочные коэфф ициенты , =273 =0.15 =0.45 m= 0.18, T= 45 13. Установочная мощность электродвигателя кВт 9,5 13,1 Коэффициент полезного действия 0,8 14 Максимальная осевая сила резания 89 15 Тяговая сила , необх одимая для осуществления продольной подачи суппорта кг 180 15,1 Вес перемещающихся деталей кг 427,5 15,2 Вес станка кг 2850 15,3 Коэффициент , учитывающий влияние опрокидывающего момента 1.15 15,4 Коэффициент трения в направляющих суппорта f 0.15 Тольяттинский политехнический институт Кафедра “Станки и р ежущий инструмент” Курсовой проект на тему : “Спроектировать коробку передач малого токарного станка” Выполнил : Алешин И.В. Группа : МВ -501 Проверил : Черненко О.С. Тольятти - 1998 г.