Проектирование автоматизированного участка по изготовлению корпуса червячного редуктора

Министерство образования  и науки Российской Федерации

 

Федеральное государственное  бюджетное  образовательное 

Учреждение высшего пофессионального образования

«Комсомольский – на – амуре государственный

технический университет»

 

Факультет инженерно-экономический

Кафедра ТМ

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине «автоматизация производственных процессов

в машиностроении»

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО  УЧАСТКА

ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ КОРПУСА  ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРА

 

 

 

Студент группы 8ТМ5а1                _________________                  Ким Г.П.

Руководитель проекта                     _________________                  Олещук В.А.

Нормоконтролёр                              _________________                  Олещук В.А.

 

 

 

2012

Содержание

Введение…………………………………………………………………………..3

1 Технологический раздел……………………………………………………….4

   1.1 Служебное назначение  детали……………………………………………..4

   1.2 Анализ чертежа  детали……………………………………………………..5

   1.3 Выбор метода  получения заготовки……………………………………….8

   1.4 Разработка маршрутной  технологии…......................................................10

   1.5 Выбор оборудования………………………………………………………13

   1.6 Определение количества  оборудования………………………………….21

2 Организационно технологический  раздел…………………………………...23

   2.1Отделение механической  обработки………………………………...……23

   2.2 Отделение автоматизированной  механической обработки…………….25

   2.3 Отделение вспомогательных  производственных процессов……………28

   2.4 Отделение подготовки  операционных комплектов……………………..28

   2.5 Отделение приёма-выдачи………………………………………………...39

   2.6 Отделение подготовки  столов спутников……………………………......31

   2.7 Организация и  структура системы контроля качества  ………………....34

3 Конструкторский раздел…………………………………………………...….41

   3.1 Система доставки  заготовок…………………………………………...….41

   3.2 Поворотные устройства…………………………………………...………41

   3.3 Стеллажные роботы  штаблеры…………………………………………...42

   3.4 Стеллажи………………………………...…………………………………43

   3.5 Транспортные тележки………………………………………...………….45

   3.6 Процедура замены  инструмента и настройка станка……………………45

   3.7 Система удаления  стружки………………………………………………..48

Список использованных источников

      

 

Введение

Автоматизация производственных процессов - комплексное мероприятие по разработке высокоинтенсивных технологических процессов и создание на их основе высокопроизводительного оборудования, выполняющего технологические и вспомогательные процессы без непосредственного участия человека.

Автоматизация - сложный процесс, она  охватывает множество соотношений: технических, научных, социальных, экономических и т. п., ставит их в некое единство, где противоречивые положения сочетаются в целесообразности, обусловленной диалектикой процесса. Только высокоавтоматизированное предприятие способно быть конкурентоспособным и рентабельным. Без планомерного решения вопросов автоматизации производства любое предприятие обречено на банкротство.

 Технологические процессы изготовления того или иного изделия должны быть гибкими, позволяющими произвести быструю переналадку производства на выпуск нового изделия или его модернизацию. Повышение производительности труда, обеспечение стабильности качества выпускаемой продукции, мобильность и гибкость предприятия становятся необходимыми условиями его рентабельности. Обеспечить высокую гибкость производственных процессов, используя традиционные формы организации производства, не представляется возможным.

Решить все эти проблемы можно  только путем автоматизации производства.

 

 

 

 

 

 

      1.1 Служебное  назначение детали

       Червячный  редуктор – это передаточный  механизм, служащий для понижения угловой скорости и увеличения крутящего момента. При этом движение в червячном редукторе передается  перекрещивающимися под прямым углом валами. Одноступенчатые червячные редукторы находят применение в диапазоне передаточных чисел u=8…80.

        Корпус  червячного редуктора (рис.1) предназначен  для точного позиционирования подшипников и  валов, для защиты червячной передачи от внешних загрязнений, а картер корпуса используется также в качестве резервуара для смазочных жидкостей.

          Поверхности детали различаются  по функциональному назначению  на:

Исполнительные – И , основные – О (основные базы), вспомогательные – В (вспомогательные базы), крепежные и резьбовые отверстия – К, свободные поверхности детали включая и необрабатываемые – С. Цифрами обозначают последовательность их нумерации.

 

рисунок 1.1- червячный редуктор

       

  

 

     

  1.2 Анализ чертежей и уточнение технических требований

Проанализировав имеющийся  чертеж, можно отметить следующее. На чертеже имеется достаточное количество проекций и разрезов, что позволяет составить полное представление о проектируемом изделии. Размеры на чертеже проставлены верно и в достаточном количестве для определения величины конструктивных элементов детали.

       При  ознакомлении с чертежом были  выявлены: трудноисполнимые размеры (выдерживаемые по 11 и более точным квалитетам) ø140f9, ø75H9, M8-7H, ø180H9, ø110H9, M14×1.5-6H, M16-7H.

       Трудноконтролируемые (труднодоступные для измерительного инструмента) ø72, ø75Н9.

Взяты на заметку поверхности  с шероховатостью по Ra 2.5 и выше

Элементы способные деформироваться при закреплении и обработке не выявлены, потребность в термической обработке отсутствует, необычных операций нет.

        Взяты  на заметку требования по взаимному  расположению осей.

Особые требования по технике  безопасности для данной детали отсутствуют.

 

Таблица 1.1 -  Анализ исходной информации детали корпус редуктора.

 

Вид размера	Размер  по  чертежу	Допуск размера, Т				Допуск, мм		Отклонение, мм		Полная  запись  размера	размеры		Смешанная связь	шероховатость	Соответствие  точности	Примечание
		По чертежу	По стандарту		Соответствие	Расположения	Формы	верхнее	Нижнее		трудноисполнимые	трудноконтролируемые
			мм	мкм
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17
Охватывающие	Ø140f9			43 143	+			-0.43	-0.143	Ø140f9	+		-	20	+
	Ø75H9			74	+			0.074		Ø75H9	+		-		+
	Ø180H9	0.1	0.1	1	+			0.1		Ø180H9	+		-		+
	Ø110H9			81	+			0.081		Ø110H9			-		+
	Ø72	0.03		3	+			0.03		Ø72			-		+
Охватываемые
Прочие	100	±			+					100±		+	-		+
Угловые					+						+	+	-

 

         

            Физико-химические параметры детали

Корпус редуктора изготавливается  из литейной стали 25Л Гост 977-75

 

Таблица 1.2 - Химический состав

 

кремний	марганец	медь	никель	сера	углерод	фосфор	хром
0.20-0.52	0.35-0.90	0.30	0.30	0.045	0.22-0.30	0.04	0.030

 

         

          Механические характеристики:

Модуль упругости Е=205000 МПа, модуль сдвига G=80000 МПа, временное сопротивление d_в=450 Н/мм², Условный предел текучести с допуском на величину пластической деформации при нагружении 0,2% d_0.2=240 Н/мм², твердость по Бринеллю НВ=140-207.         

          

           Основные показатели технологичности  детали

Коэффициент использования  материала КИМ (отношение массы  детали к массе заготовки

Где m_д – масса детали, m_з – масса заготовки.

 

Коэффициент унификации элементов

,

Где - количество унифицированных элементов (полученных мерным инструментом),

- общее количество элементов.

 

Коэффициент точности определяют по формуле

,

Где среднее значение квалитета

Таблица 1.3 - Точность поверхностей деталей

Квалитет	9	7	6
Количество	6	40	1

 

=7.3

=0.86

Коэффициент шероховатости

Таблица 1.4 - шероховатость поверхности детали

Значение шероховатости,мм	2.5	1.25
количество	8	5

 

 

 

1.3 Выбор и обоснование метода получения заготовки

Корпусные коробчатые детали закрытого типа, в которых монтируются рабочие механизмы и узлы машин (корпуса двигателей и передаточных механизмов, станины, коробки и цилиндры),независимо от типа производства целесообразно изготавливать литьем.

По технологии получения различают отливки, получаемые в формах:

1 Разовых песчаных

2 Оболочковых

3 Металлических

4 Песчанных, изготавливаемых по газифицированным моделям

5 Керамических, изготавливаемых по выплавляемым моделям

Наиболее универсальным способом изготовления отливок, как в единичном, так и в массовом производстве позволяющем получать заготовки массой от десятков грамм до десятков тонн, является литьё в разовые песчаные формы.

Стоимость материала М потребного на изготовление детали определяется по формуле:

 

Где - стоимость заготовки, р.

- стоимость отходов,  р.

 

– базовая стоимость  одной тонны заготовки, р

 масса заготовки,  кг

-коэффициент точности

-коэффициент сложности

-коэффициент учитывающий  материал

- коэффициент массы

-коэффициент типа  производства

 

где-базовая стоимость одной тонны отходов,р.

-масса отходов, кг.

 

Где - масса готовой детали

 

Определяем  для литья в песчаные формы.

Таблица 1.5 - Характеристика изготовления заготовки с помощью  литья в песчаные формы

 

		,кг	,кг
75000	4200	10.3	10	0.86	0.65	0.97	1	1

 

=272.3

 

=10.3-10=0.3

 

==0.21

=272.3-0.21=272

          

 

           1.4 Разработка маршрутной технологии

           Отбор точных поверхностей и требований точности

Выпишем размеры и требования положения поверхностей к которым предъявляются особые требования и точность которых может быть достигнута лишь за счет системы базирования.

 

 

 

 

           Неперпендикулярность поверхности  Щ относительно общей оси поверхностей Р и С не более 0.04 мм

           Радиальное биение поверхностей  Т,У,Ф относительно общей оси  поверхностей Р и С не более 0.04 мм

           Радиальное биение поверхностей  Э,Ю,Я относительно поверхности Щ не более 0.05

           Торцовое биение поверхностей  Ц,Ч,Ш относительно Р и С не более 0.04 мм

           Торцовое  биение поверхностей  А,В,Б относительно поверхности Щ не более 0.04 мм

 

           Анализ обеспечения требований точности

Необходимо обеспечить точность отклонения от перпендикулярности оси  Щ относительно общей оси поверхностей Р и С  не более 0.04 мм. Исходя из основных положений методики выбора технологических баз, в качестве черновой установочной базы выбираем поверхность имеющую наибольшие габаритные размеры от которой задано наибольшее количество размеров. В рассматриваемом случае такой базой  является поверхность В₁.

           Обозначим поверхности детали  индексами букв и цифр в  соответствии с их функциональным  назначением.

 

 

 

Очерёдность обработки поверхностей в таблице 1.6

 

Таблица 1.6 - Очередность обработки поверхностей