Выбор метода достижения качества

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ........................................................................................................ 5

Раздел 1. Общая часть………………………………………………………….

1.1 Определение типа производства………………………………………….

Раздел 2. Расчёт по программе………………………………………………...

2.1 Определение календарно-плановых  нормативов……………………….

Раздел 3. Разработка технологического процесса сборки узла…………….

3.1 Служебное назначение узла………………………………………………

3.2 Обоснование технических условий  на узел…………………………….

3.3 Выбор метода сборки узла 

3.3.1 Порядок расчета размерной  цепи

3.4 Разработка схемы сборки узла

3.5 Разработка маршрутной технологии  сборки узла

3.6 Выбор вида и формы организации  сборочного процесса и средств  его оснащения

Раздел 4. Проектирование технологического процесса изготовления червячного колеса.

4.1 Выбор вида и метода получения  заготовки

4.2 Технико-экономическое обоснование  выбора заготовки

4.3 Расчет припусков

4.4 Выбор технологических баз  при механической обработке

4.5

Раздел 5. Выбор режущих инструментов.

5.1 Рекомендации по выбору режущего  инструмента для механической  обработки

5.1.1 Выбор конструкции режущих  инструментов

5.1.2 Выбор типа режущих инструментов

5.1.3 Выбор марки инструментального  материала

5.2 Расчет режимов резания

Раздел 6. Выбор измерительных средств.

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................................................................25

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.........................................26.

ПРИЛОЖЕНИЕ

 

 

Введение

 

Качество продукции зависит  от большого числа взаимосвязанных  и не зависимых друг от друга факторов, имеющих как закономерный, так  и случайный характер. Например, для машиностроительной продукции  к числу таких факторов относят: точность оборудования; жесткость системы  станок-приспособление инструмент-деталь; посторонние включения в материал заготовки; температурные колебания; квалификация обслуживающего персонала; погрешность режущего инструмента; режимы механической обработки; точность соблюдения параметров предварительной термической обработки и др.

В современном машиностроении существует большое разнообразие кинематических схем редукторов, их форм и конструкций.

Редукторы делятся на цилиндрические (оси ведущего и ведомого валов  параллельны), конические (оси валов  пересекаются), червячные (оси валов  перекрещиваются в пространстве).

По числу пар передач редукторы  делятся на одноступенчатые и многоступенчатые.

Объектом данной курсовой работы является редуктор червячный одноступенчатый.

Целью курсовой работы является расширение, углубление и закрепление теоретических  знаний, и применение этих знаний для  проектирования технологических процессов  сборки редуктора и технологических  процессов изготовления детали –  червячное колесо

 

 

 

 

Служебное назначение червячного редуктора.

 

Редуктор червячный одноступенчатый  предназначен для передачи и преобразования крутящего момента от электродвигателя к валу рабочей машины.

Технические показатели редуктора:

Ном.крутящий момент: 175…300 H·м.

Диапазон передаточных отношений: 8…80

КПД редуктора: 86…58%

Срок службы редуктора при двухсменной  работе: 4...6 лет.

Редуктор получает вращение от электродвигателя через малоинерционную упругую  муфту. При длительной работе без  перерыва редуктора, температура трущихся деталей (колёс, валов и подшипников) не должна превышать 75°С, температура корпуса – 50°С. В связи с чем червяк редуктора  погружается в масляную ванну. Смазывание подшипников происходит за счёт разбрызгивания

Редуктор способен выдерживать  критические нагрузки независимо от постоянства напряжения и направления  кручения. Благодаря конструктивным особенностям предусмотрена возможность  работы с периодическими остановками  и продолжительностью до 24 часов.

Оптимальная частота вращения вала – 1800 об/мин.

Для передачи движения между пересекающимися  осями не требуется значительное пространство, что определяет компактность агрегата.

Показатели передаточного числа  достигают соотношения 1:80, что свидетельствует  о присущем червячной передаче высоком  потенциале снижения частоты вращения. Крутящийся момент определяет силовую  составляющую редуктора и влияет на значение КПД, составляющее в данном случае 58%.

Бесшумность работы определяется особенностями  зацепления, что вкупе с плавностью хода представляет собой уникальную характеристику редуктора.

Для червячной передачи характерно отсутствие обратимости. При отсутствии вращательного момента ведомый  вал блокируется, при этом его  невозможно провернуть вручную.

Недостатками данного червячного редуктора являются: мощностные потери при увеличении скорости вращения; склонность к заеданию при больших нагрузках. 

 

Условия применения редукторов

нагрузка постоянная и переменная, одного направления и реверсивная;

работа с периодическими остановками  и длительная до 24 часов в сутки;

вращение валов в любую сторону;

частота вращения входного вала не более 1800 об/мин;

атмосфера типов I и II по ГОСТ 15150-69 при  запыленности воздуха не более 10 мг/м3;

климатические исполнения У,Т для  категорий размещения 1-3 и климатические  исполнения УХЛ и О для категорий размещения 4 по ГОСТ 15150-6.

 

 

 

Обоснование технических условий на червячный  редуктор

 

Расчёт  показателей качества

 

Для достижения качественной работы передач редуктора необходимо:

Обеспечить кинематическую точность, т.е. согласованность углов поворота ведущего и ведомого колес передачи;

Обеспечить плавность работы, т.е. ограничение циклических погрешностей, многократно повторяющихся за один оборот колеса;

Обеспечить контакт зубьев, т.е. такое прилегание зубьев по длине  и высоте, при котором, нагрузки от одного зуба к другому передаются по контактным линиям, максимально исполняющим всю активную поверхность зуба;

Обеспечить боковой зазор для  устранения заклинивания зубьев при  работе в передаче.

Для достижения поставленных целей  редуктор должен иметь соответствующие  единичные и комплексные показатели качества. Все показатели качества редуктора разрабатываются на такой  стадии жизненного цикла изделия, как  проектирование.

 

 

 

Обоснование назначения допусков, отклонений формы, взаимного расположения поверхностей

 

Точность геометрических параметров деталей характеризуется точностью  не только размеров ее элементов, но и  точностью формы и взаимного  расположения поверхностей. Отклонения (погрешности) формы и расположения поверхностей возникают в процессе обработки деталей из-за неточности и деформации станка, инструмента  и приспособления; деформации обрабатываемого  изделия; неравномерности припуска на обработку; неоднородности материала  заготовки и т. п.

Таким образом, для обеспечения  требуемой точности параметров изделия, его работоспособности и долговечности  в рабочих чертежах деталей необходимо указание не только предельных отклонений размеров, но и в необходимых случаях  допусков формы и расположения поверхностей. Правильное и более полное нормирование точности формы и расположения поверхностей, способствующее повышению точности геометрии деталей при их изготовлении и контроле, является одним из основных факторов повышения качества машин  и приборов.

Назначение допусков формы и  расположения поверхностей должно производиться  на основе государственных стандартов и стандартов СЭВ.

Отклонением формы называется отклонение формы реальной поверхности от формы  номинальной поверхности. Под номинальной  понимается идеальная поверхность, номинальная форма которой задана чертежом или другой технической  документацией. Отклонение формы оценивается  по всей поверхности или на нормируемом  участке, если заданы его площадь, длина  или угол сектора. Если расположение нормируемого участка не задано, то его считают любым в пределах всей поверхности или профиля.

Отклонением расположения называется отклонение реального расположения рассматриваемого элемента от номинального расположения. Под номинальным понимается расположение, определяемое номинальными линейными и угловыми размерами между рассматриваемым элементом и базами.

Допуски формы и расположения поверхностей указываются в чертежах согласно ГОСТ 2.308 – 68.

Запись должна включать: наименование допуска (предельного отклонения), ссылку на буквенное обозначение или  конструктивное наименование нормируемого элемента, числовое значение допуска, которое выбирается согласно классу точности рассматриваемой поверхности  или изделия, указание баз (если нормируется  допуск расположения).

Качество продукции – совокупность свойств продукции, обуславливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии в ее назначением (ГОСТ 15467-79). В современных условиях качество продукции охватывает не только потребительские, но и технологические свойства, конструкторско-художественные особенности, надежность, уровень стандартизации и унификации деталей и узлов и др.

Поскольку червячное колесо является ответственной деталью, то к точности исполнения размеров предъявляются  повышенные требования. Базой для  проточки сферы и нарезания зубьев является отверстие Ø55 Н7 (+0,03) со шпоночным пазом 12 JS9 (±0,021). Шероховатость поверхности отверстия Ra 0,63. Допуск полного торцевого биения торцов колеса составляет 0,016мм, допуск радиального биения зубчатого венца составляет 0,04 мм а допуск параллельности составляет 0,016 мм. Геометрические размеры колеса соответствуют 7-му классу точности. Шероховатость поверхности торцов и основного отверстия – Ra 1,6 выдерживается после шлифовальной операции, а шероховатость поверхности зубчатого венца – Ra 1,6 после операции зубофрезерования.

В качестве получения заготовки  используется литье по выплавляемым моделям.

 

 

Обеспечение качества изделия при сборке. Выбор  метода достижения качества

 

Обеспечение требуемого качества изделий, в том числе (и прежде всего) показателей  назначения, технологичности и надежности, определяется достижением заданных параметров замыкающих звеньев размерной  цепи.

Именно с этой целью выявлены размерные цепи и их уравнения, устанавливающие  функциональные связи замыкающих и  составляющих звеньев.

Размерные цепи отражают объективные  размерные связи в конструкции  машины, в технологических процессах  изготовления её деталей и сборки, при измерении, возникающие в  соответствии с условиями решаемых задач.

Свойства и закономерности размерных  цепей отражаются системой понятий  и аналитическими зависимостями, позволяющими рассчитывать номинальные размеры  и обеспечивать наиболее экономичным  путем точность изделий при конструировании, изготовлении, ремонте и во время  эксплуатации.

Существует несколько методов  достижения заданной точности исходного  звена: метод полной взаимозаменяемости, вероятностный метод, метод регулирования.

Чтобы червячная передача могла  выполнять свое служебное назначение, в процесс ее изготовления необходимо обеспечить кинематическую точность передачи, заданный боковой зазор в зацеплении червяка с колесом, совпадение средней  плоскости колеса с осью червяка, требуемую точность углов скрещивания осей вращения червяка и червячного колеса.

Расчет размерной цепи методом  регулирования.

Это метод, при котором требуемая  точность замыкающего звена размерной  цепи достигается изменением компенсирующего звена без снятия слоя металла.

Его суть состоит в том, что избыток  поля рассеивания замыкающего звена  устраняют путем подбора компенсатора из некоторого количества компенсаторов, заранее изготовленных с различными размерами.

Смысл расчета заключается в  определении наименьшего количества компенсаторов в комплекте.

   Рассчитаем размерную цепь  совпадения средней плоскости  колеса с осью червяка методом  регулирования. Для этого необходимо определить размеры заготовки компенсатора А5 для размерной цепи, где замыкающее звено должно быть A_Δ=0 ±0,056.

 

1. Определение номинальных размеров  составляющих звеньев.

Номинальные размеры составляющих звеньев, кроме звена А5, определяют непосредственно по чертежу узла.

Для нахождения номинального размера  А5 воспользуемся зависимостью (4.1):

 

2. Определение средней точности  размерной цепи.

По формуле 4.7. найдем значение k:

;

Найденное число единиц допуска  лежит в пределах стандартных  значений k = 10 (6-й квалитет) и k = 16 (7-й квалитет). Отсюда следует, что часть звеньев должна изготавливаться по 6-му квалитету, а часть — по 7-му. При этом следует назначать допуски таким образом, чтобы

допуск звена А5 лежал в пределах между 7-м и 8-м квалитетами либо соответствовал одному из этих квалитетов.

Предельные отклонения на составляющие звенья, кроме , рекомендуется назначать на размеры, относящиеся к валам — по h, относящиеся к отверстиям — по Н; на остальные - ,т.е. симметричные предельные отклонения.

3. Определение наибольшей величины  компенсации. 

По формуле (4.2):

ТΔ = 21 + 30 + 21 + 30 + А5 + 20.

Наибольшая расчетная компенсация  избыточного колебания размера  замыкающего звена:

Т5' = ТΔ - 21 + 30 + 21 + 30 + 20.

;

Т5' = 112 -122; Т9' = -10 мкм.

Следовательно, при самом неблагоприятном  сочетании размеров надо с компенсатора снять слой материала толщиной 10 мм, чтобы замыкающее звено попало в предписанные пределы. Результаты расчетов представлены в табл. 4.6.