Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Октября 2013 в 02:31, дипломная работа
В настоящее время червячные передачи, состоящие из червячного колеса и цилиндрического червяка, широко применяются в делительных механизмах зуборезных станков, подъемных механизмах. По сравнению с другими видами передач, червячные передачи могут передавать крутящие моменты с большим передаточным числом при небольших габаритах. Точно изготовленная червячная передача имеет высокую равномерность вращения, а высокий коэффициент скольжения при зацеплении зубьев обеспечивает передаче бесшумную и плавную работу. К недостаткам червячной передачи относятся: высокая затрата мощности на преодоление трения в зацеплении, достаточно высокий нагрев, быстрый износ зубьев и сравнительно низкий КПД (50-90%).
Введение
1. Проектирование технологического процесса изготовления “Вала червячного”
1.1 Анализ исходных данных
1.1.1 Анализ чертежа детали
1.1.2 Характеристики металла, применяемого для изготовления детали
1.1.3 Определение объема выпуска
1.1.4 Анализ технологичности детали
1.1.5 Формулировка основных технологических задач
1.2 Выбор заготовки и технико-экономическое обоснование метода ее получения
1.3 Проектирование маршрута изготовления детали
1.3.1 Выбор типового технологического процесса
1.3.2 Особенности обработки деталей на станках с ЧПУ
1.3.3 Выявление комплектов основных и вспомогательных баз
1.3.4 Выбор технологических баз
1.3.5 Выбор оборудования
1.3.6 Маршрут обработки детали
1.3.7 Окончательный выбор средств технологического оснащения
1.3.8 Расчет режимов резания
1.3.9 Нормирование операций
2. Проектирование приспособлений
2.1 Технологическое приспособление - люнет
2.1.1 Обоснование применения
2.1.2 Устройство и способ использования люнета
2.1.3 Необходимые расчеты
2.2 Измерительное приспособление - скоба двухконтактная
2.2.1 Общие положения
2.2.2 Схемы установки приборов активного контроля на универсальных круглошлифовальных станках
2.2.3 Конструкция и принцип работы прибора активного контроля
2.2.4 Погрешности обработки при активном контроле
2.2.4.1 Температурные деформации деталей
2.2.4.2 Погрешности размеров деталей, зависящие от запаздывания отвода шлифовального круга
2.2.4.3 Погрешность размеров деталей, связанная с формой обрабатываемых поверхностей
2.2.4.4 Расчет погрешности обработки при активном контроле
2.2.5 Расчет пружины растяжения
2.3 Контрольное приспособление
2.3.1 Выбор универсальных средств измерения
2.3.2 Обоснование выбора схемы контрольного приспособления
2.3.3 Необходимые точностные и прочностные расчеты
3. Технико - экономическое обоснование проекта
3.1 Комплексный анализ эффективности базового и разрабатываемого вариантов технологического процесса
3.2 Определение капитальных вложений
3.3 Определение текущих издержек
3.4 Расчет экономического эффекта
4. Обеспечение безопасности жизнедеятельности при изготовлении детали “Вал червячный”.
4.1 Введение
4.2 Требования безопасности к технологическим процессам
4.3 Анализ опасных и вредных факторов, возникающих при механической обработке резанием
4.4 Требования к материалам, производственному оборудованию, организации рабочих мест
4.5 Промышленная санитария
4.5.1 Микроклимат на рабочем месте
4.5.2 Производственное освещение
4.5.3 Производственный шум
4.5.4 Вибрации на рабочем месте
4.6 Электробезопасность
4.7 Пожарная безопасность
4.8 Обучение работающих безопасности труда
Литература
Примечание: станок 16К30Ф3 выполнен с двумя управляемыми координатами по программе. Дискретность системы управления при задании размеров: продольных – 0.01 мм; поперечных – 0.005 мм.
Таблица 1.9
Вертикально-фрезерный станок 6Р12
Параметры |
6Р12 |
1 |
2 |
Размеры рабочей поверхности стола (ширина×длина) |
320×1250 |
Наибольшее перемещение стола: продольное поперечное вертикальное |
800 280 420 |
Перемещение гильзы со шпинделем |
70 |
Наибольший угол поворота шпиндельной головки, 0 |
±45 |
Число скоростей шпинделя |
18 |
Частота вращения шпинделя, об/мин |
31,5-1600 |
Число подач стола |
18 |
Подача стола, мм/мин: продольная и поперечная вертикальная |
25-1250 8,3-416,6 |
Скорость быстрого перемещения стола, мм/мин: продольного и поперечного вертикального |
3000 1000 |
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт |
7,5 |
Габаритные размеры: длина |
2305 |
1 |
2 |
ширина высота |
1950 2020 |
Масса (без выносного оборудования), кг |
3120 |
Таблица 1.10
Резьбофрезерный станок 5Б63Г
Параметры |
5Б63Г |
1 |
2 |
Диаметр нарезаемой резьбы |
(М80) |
Шаг нарезаемой резьбы |
(5) |
Наибольшая длина нарезаемой резьбы |
50 |
Перемещение каретки: продольное поперечное: автоматическое ручное |
355
2-5 122 |
Частота вращения шпинделя инструмента, об/мин |
80-630 |
Частота вращения шпинделя заготовки, об/мин |
0,315-16 |
Скорость рабочего перемещения каретки, мм/мин |
-- |
Вылет шпинделя |
230 |
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт |
3 |
Габаритные размеры: длина ширина высота |
2295 1085 1675 |
Масса, кг |
2506 |
Примечание: В скобках приведены наибольшие диаметр и шаг нарезаемой резьбы.
Таблица 1.11
Червячно-шлифовальный станок 5887
Параметры |
5887 |
1 |
2 |
Наибольшие
размеры устанавливаемой диаметр длина |
320 1000 |
Наибольший диаметр шлифуемых червяков |
50-320 |
Модуль шлифуемых червяков |
1-16 |
Число заходов шлифуемых червяков |
1-8 |
Наибольший ход винтовой линии шлифуемых червяков |
200 |
Наибольшая высота профиля шлифуемых червяков |
35 |
Наибольший угол подъема винтовой линии шлифуемых червяков,0 |
±45 |
Наибольший диаметр шлифовального круга |
500 |
Ширина однониточного шлифовального круга |
13;25;40 |
Частота вращения шлифовального круга, об/мин |
1335;1600 |
Частота вращения шпинделя заготовки, об/мин: рабочая ускоренная |
0,14-57 <57 |
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт |
5,5 |
Габаритные размеры (с приставным оборудованием): длина ширина высота |
5900 3500 2000 |
Масса (с приставным оборудованием), кг |
8500 |
Таблица 1.12
Круглошлифовальный станок 3М151
Параметры |
ЗМ151 |
1 |
2 |
Наибольшие
размеры устанавливаемой диаметр длина |
200 700 |
Рекомендуемый (или наибольший) диаметр шлифования: наружного внутреннего |
20-180 -- |
Наибольшая длина шлифования: наружного внутреннего |
700 -- |
Высота центров над столом |
125 |
Наибольшее продольное перемещение стола |
705 |
Угол поворота стола, 0: по часовой стрелке против часовой стрелки |
3 10 |
Скорость автоматического перемещения стола (бесступенчатое регулирование), м/мин |
0,05-5 |
Частота вращения шпинделя заготовки с бесступенчатым регулированием, об/мин |
50-500 |
Наибольшие размеры шлифовального круга: наружный диаметр высота |
600 100 |
Перемещение шлифовальной бабки: наибольшее на одно деление лимба |
185 0,005 |
Частота вращения шпинделя шлифовального круга, об/мин, при шлифовании: наружном внутреннем |
1590 - |
Скорость врезной подачи шлифовальной бабки, мм/мин |
0,1-4 |
Мощность электродвигателя привода главного движения, кВт |
10 |
Габаритные размеры: длина |
4605 |
ширина высота |
2450 2170 |
Масса (с приставным оборудованием), кг |
5600 |
Рассмотрим операции механической
обработки для изготовления делительного
червяка с выбором
Таблица 1.13
Технологический маршрут обработки вала червячного
№ опер |
Наименование операций и их краткое содержание. |
Оборудование. |
1 |
2 |
3 |
005 |
Заготовительная. Штамповать заготовку. |
Молот штамповочный |
010 |
Термическая 1. Нормализация. |
Печь нагревательная. |
015 |
Фрезерно-центровальная. Фрезеровать торцы 1 и сверлить центровые отверстия 2 окончательно. |
Фрезерно-центровочный станок модели 2Г943. |
020 |
Токарная с программным управлением, черновая. 1 установ. Точить поверхности 4,7,11,15,16,17,18,19 начерно, подрезать торцы 6,10,14. Проточить начерно витки червяка на полную глубину. Проточить предва-рительно витки червяка на глубину с одной стороны - пов.19,21,22. 2 установ. Точить поверхности 19,24,25,26,27,30,32, 35 начерно, подрезать торец 28. Проточить начерно витки червяка на полную глубину. Проточить предварительно витки червяка на глубину с другой стороны - пов.19,20,22. |
Токарный станок модели 16К20Ф3 с ЧПУ. |
025 |
Токарная с программным управлением, чистовая. 1 установ. Точить поверхности 4,7,15,16,17,18 с припуском на шлифование; подрезать торцы 6,10,14; канавки и фаски с одной стороны окончательно. 2 установ. Точить поверхности 24,25,26,27,30,32 с припуском на шлифование; подрезать торец 28; канавки и фаски с одной стороны окончательно. |
Токарный станок модели 16К20Ф3 с ЧПУ. |
030 |
Вертикально-фрезерная. Фрезеровать шпоночный паз 12 и лыски 8,34 окончательно, отрезать острые концы червяка с двух сторон. |
Вертикально - фрезерный полуавтомат 6Р12. |
035 |
Круглошлифовальная, предварительная. Шлифовать наружную поверхность диаметра витка червяка 19 с припуском на шлифование. |
Круглошлифовальный станок модели 3М151. |
040 |
Червячно - шлифовальная, предварительная. Шлифо-вать витки червяка с двух сторон с припуском на шлифование (два установа) - поверхности 20,21. |
Червячно - шлифовальный станок модели 5887. |
045 |
Термическая 2. Цементация в газовом карбюризаторе 900-920°С. |
|
050 |
Центрошлифовальная.
Шлифовать фаски центровых |
Центрошлифовальный станок модели МВ119. |
055 |
Токарная с программным управлением, чистовая. Точить поверхность 11 с припуском на шлифование (снятие цементационного слоя). |
Токарный станок модели 16К20Ф3 с ЧПУ. |
060 |
Резьбофрезерная. Фрезеровать резьбу на поверхнос-тях 7 и 32 окончательно. |
Резьбофрезерный станок модели 5Б63Г. |
065 |
Термическая 3. Закалка 860°С и низкий отпуск 200°С по всей поверхности детали. |
Печь нагревательная. |
070 |
Центрошлифовальная.
Шлифовать фаски центровых |
Центрошлифовальный станок модели МВ119. |
075 |
Круглошлифовальная, 1-ая получистовая. Шлифовать наружную поверхность диаметра витка червяка 19 с припуском на чистовое шлифование. |
Круглошлифовальный станок модели 3М151. |
080 |
Червячно - шлифовальная, 1-ая получистовая. Шли-фовать витки червяка с двух сторон с припуском на шлифование (два установа) - поверхности 20,21. |
Червячно - шлифовальный станок модели 5887. |
085 |
Термическая 4. Стабилизирующий низкий отпуск 200°С по всей поверхности детали. |
Печь нагревательная. |
090 |
Центрошлифовальная.
Шлифовать фаски центровых |
Центрошлифовальный станок модели МВ119. |
095 |
Круглошлифовальная, предварительная. Шлифовать наружную поверхность диаметра витка червяка 19 окончательно. Шлифовать шейки и торцы червяка за два установа - поверхности 4,11,14,28,30. |
Круглошлифовальный станок модели 3М151. |
100 |
Круглошлифовальная, чистовая. Шлифовать шейки и торцы червяка окончательно за два установа - поверх-ности 4,11,14,28,30 (доводка с помощью скобы актив-ного контроля). |
Круглошлифовальный станок модели 3М151. |
105 |
Червячно - шлифовальная, чистовая. Шлифовать вит-ки червяка с двух сторон окончательно (два установа) - поверхности 20,21. |
Червячно - шлифовальный станок модели 5887. |
110 |
Моечная. Промыть деталь. |
Моечная машина. |
115 |
Контрольная. Провести технический контроль требований чертежа. |
|
120 |
Антикоррозионная обработка. Нанести антикорро-зионное покрытие. |
Рис. 1.3.3 Эскиз детали с нумерацией поверхностей для маршрута обработки
Режущий инструмент является составной частью комплексной автоматизированной системы станка с ЧПУ. Тщательному выбору и подготовке инструмента для станков с ЧПУ уделяем особое внимание. Это связано с высокой стоимостью оборудования и необходимостью достижения максимальной производительности и более высокой точности обработки. Для обеспечения автоматического цикла работы этих станков требуется более высокая степень надёжности работы инструмента.
Режущий инструмент для станков с ЧПУ должен удовлетворять следующим требованиям:
Применение сборного инструмента с многогранными сменными пластинами позволяет повысить эксплуатационные качества инструмента, обеспечивает значительную экономию режущих материалов.
Согласно всему сказанному выше, можно составить сводную ведомость оборудования и средств технологического оснащения (установочно-зажимные приспособления, режущий инструмент), которые предполагается использовать в процессе изготовления данной детали на операциях механической обработки:
Операция 015. Фрезерно-центровальная.
Станок: фрезерно-центровальный станок модели 2Г942.
Приспособление: тиски с
самоцентрирующими губками
Базирование: по наружным поверхностям (4 и 30) и одному торцу заготовки.
Режущий инструмент: торцовые фрезы диаметром 100 мм, с числом зубьев 12, материал режущей части Т14К8; центровочные сверла диаметром 5 мм, материал Р6М5.
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ1 с диапазоном измерения 630 мм и ценой деления нониуса 0,1 мм; шаблон для контроля длины 577±2,1 мм.
Операции 020. Токарная с программным управлением, черновая.
Станок: токарный станок модели 16К20Ф3 с ЧПУ.
Приспособление: центры, патрон поводковый, люнет.
Базирование: по центровым отверстиям и левому торцу заготовки.
Режущий инструмент: проходной упорный резец, правый с сечением 16х25 мм; материал режущей части Т14К8 с φ=90°, α=8°, γ=12°; профильный резец; резец проходной с квадратной пластиной Т5К10 (крепление L-образным рычагом) φ=95° r = 0.8 мм ГОСТ 24996-81; подрезной прямой резец правый и левый с сечением 16х20 мм; материал режущей части Т15К10 с φ=75°.
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ1 с диапазоном измерения 250 мм и ценой деления нониуса 0,05 мм; микрометр гладкий МК-50 с ц.д. 0,01 мм; калибры скобы.
Операции 025. Токарная с программным управлением, чистовая.
Станок: токарный станок модели 16К20Ф3 с ЧПУ.
Приспособление: центры, патрон поводковый, люнет.
Базирование: по центровым отверстиям и левому торцу заготовки.
Режущий инструмент: проходной резец, правый с сечением 16х25 мм, материал режущей части Т14К8 с φ=90°, α=12°, γ=12°; проходной резец, ширина режущей части 3 мм, материал режущей части Т14К8 с φ=90°; проходной прямой резец, правый с сечением 20х20 мм, материал режущей части Т14К8 с φ=45°.
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ1 с диапазоном измерения 250 мм и ценой деления нониуса 0,05 мм; микрометр гладкий МК-50 с ц.д. 0,01 мм; калибры скобы.
Операция 030. Вертикально-фрезерная.
Станок: вертикально-фрезерный полуавтомат модели 6Р12.
Приспособление: тиски с призматическим основанием и пневматическим приводом.
Базирование: по базовым поверхностям 4 и30 и торцу1 детали.
Режущий инструмент: концевые фрезы диаметром 6,10 и 14 мм, материал режущей части Р6М5.
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШТ-1-125-0,1; нутромер индикаторный НИ-10 и НИ-18 с ц.д. 0,01 мм.
Операция 035. Круглошлифовальная, предварительная.
Станок: круглошлифовальный станок модели 3М151.
Приспособление: центры, поводковое устройство.
Базирование: по центровым отверстиям и торцу.
Режущий инструмент: шлифовальный круг ПП400х16х127 9Б40ПСМ2 ГОСТ 2424-83.
Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ-1 с диапазоном измерения 250 мм и ценой деления нониуса 0,05 мм.
Операция 040,080. Червячно шлифовальная, предварительная.
Станок: червячно шлифовальный станок модели 5877.
Приспособление: центры, поводковое устройство.
Базирование: по центровым отверстиям и торцу.
Режущий инструмент: шлифовальный круг ЧК 80×20×50 ГОСТ 2424-83.
Измерительный инструмент: микрометр рычажный МР-75 с ц.д. 0,002 мм.
Операции 050, 070, 090. Центрошлифовальная.
Станок: центрошлифовальный станок модели 2Г943.
Приспособление: приспособление при станке.
Базирование: по базовым поверхностям 4 и 30 и торцу 14 заготовки.
Режущий инструмент: конусная шлифовальная головка EW6х25 24А 25-Н СТ1 К А 35м/с ГОСТ 2447-82.