Введение
В настоящее время машиностроение в значительной степени определяет развитие и совершенствовании всего народного хозяйства.
В свое время машиностроение пережило несколько этапов своего развития. Первые этапы характеризовались накоплением опыта производства машин, опубликовывались статьи по обработке заготовок и появлялись нормативные материалы. Появлялись теоретические труды в области машиностроения, разрабатываются методы анализа точности и управления качеством продукции с помощью математической статистики и теории вероятности.
В наши дни широко используются фундаментальные и теоретические науки. Для решения теоретических и практических задач используются современные вычислительные средства. ЭВМ нашлось применение не только для проектирования технологий, но и для процесса изготовления машин. Создаются и развиваются системы автоматизированного производства.
В данном дипломном проекте дается оценка существующему технологическому процессу на производство заданной детали и производится его улучшение, анализ точности обработки и качества обработки поверхностей.
Дипломный проект включает в себя организационную часть, где описывается объект производства и дается обоснование причин на разработку проекта. В проекте изложены формы технологической обработки заданной детали. После анализа и улучшений рассчитываются технологические показатели участка.
Основой проекта является разработка и проектирование участка по изготовлению домкрата установочного. Решение всех остальных частей проекта производится на основе данных и требований технологического процесса.
Изменение технологического процесса позволяет не только улучшить форму организации производства, но и в некоторых случаях получить ощутимый эффект от внедрения новых методов получения заготовки и обработки деталей, что в свою очередь приводит к снижению себестоимости изготовления всего узла (домкрата).
1 Исходные данные для разработки проекта
1.1 Исходные данные
Исходными данными для проектирования являются:
- задание на дипломное проектирование;
- чертеж детали 5206-4205056-Б;
- технические условия на деталь 5206-4205056-Б;
- условия изготовления детали – среднесерийный тип производства;
- годовой объем выпуска N=5000 шт;
- объект производства – деталь типа тел вращения.
1.2 Определение типа производства
Ввиду отсутствия данных, необходимых для определения коэффициента закрепления операций на начальной стадии проектирования тип производства определяем ориентировочно, пользуясь рекомендациями методических указаний [8].
Рассчитаем размер партии деталей по формуле из [8]:
,
(1)
где N – годовой объем выпуска деталей в штуках;
а – количество дней запаса деталей на складе;
Ф – количество рабочих дней в году.
Принимаем: N=5000 шт., a=7; Ф=250,
Подставляя все данные в формулу (1), получаем:
При массе детали mд = 0,44 кг и количестве деталей в партии 5000 штук принимаем тип производства — среднесерийное.
2 Способы формообразования зубьев прямозубых и косозубых конических колёс
2.1 Методы нарезания зубьев конических колёс с прямыми и косыми зубьями
2.1.1 Метод копирования
Профиль зуба колеса образуется посредствам профильного инструмента , у которого профиль режущей части соответствует форме впадины зубьев нарезаемого колеса. В качестве режущего инструмента применяют дисковые и пальцевые модульные фрезы, профильные резцы и другие инструменты. После нарезания получается приближенный профиль, поэтому в большинстве случаев этот метод применяют для чернового нарезания зубьев. В условиях единичного и мелкосерийного производства его применяют при изготовлении зубчатых колёс передач 9-11-й степени точности на универсально-фрезерных станках с применением делительных головок.
2.1.2 Метод обкатки
В настоящее время он является основным для изготовления конических колёс с прямыми зубьями. При нарезании методом обкатки зубья имеют октойдный профиль, который образуется на зубьях путём зацепления обрабатываемого колеса с воображаемым производящим колесом. Прямые режущие кромки зубострогальных резцов или зубья дисковых фрез во время движения обкатки воспроизводят боковые поверхности воспроизводящего колеса.
2.1.3 Метод нарезания по шаблону
Он используется для изготовления крупномодульных колёс. Профиль зубьев нарезаемого колеса определяется профилем шаблона, который может иметь вид любой кривой. Вожможна модификация формы зуба колеса в направлении длинны и высоты профиля. Станки, работающие по этому принципу, применяют в единичном и мелкосерийном производстве преимущественно на заводах тяжёлого машиностроения.
2.2 Способы нарезания конических колёс с прямыми и косыми зубьями
2.2.1 Нарезание дисковыми модульными фрезами
Дисковыми модульными фрезами в единичном и мелкосерийном производстве конические колёса с прямыми и косыми зубьями нарезают на фрезерных станках с делительными головками или специальными приспособлениями методом копирования (врезания). Для чернового нарезания зубьев обычно применяют фрезы с нешлифованным профилем зубьев, для чистового нарезания - фрезы со шлифованным профилем зубьев. Стандартизировано два набора фрез. Набор из восьми фрез предназначен для нарезания зубчатых колёс с модулем до 8 мм, набор из 15 фрез – для колёс с модулем свыше 8 мм. Выбор фрезы из стандартного комплекта производят по приведенному числу зубьев.
В серийном и массовом производстве черновое нарезание прямозубых конических колёс производят методом копирования на зубофрезерных станках серии ЕЗ Егорьевского станкостроительного завода “Комсомолец”.
Станок ЕЗ-40 имеет двухпозиционный поворотный стол. На рабочей позиции комплектом дисковых фрез одновременно нарезают две-четыре заготовки в зависимости от их диаметра. На другой позиции в это время производится смена заготовок. Во время нарезания зубьев заготовка неподвижна. Стандартные дисковые модульные фрезы для чернового нарезания зубьев конических колёс не обеспечивают минимального припуска под чистовое нарезание. Поэтому для каждого модуля и числа зубьев нарезаемого колеса проектируют специальные дисковые фрезы. Профиль зубьев делают близким к профилю впадин на внешнем торце, а ширину вершины режущих зубьев принимают равной ширине впадины зубьев на внутреннем торце. В последнее время наметилось новое направление в повышении производительности при черновом нарезании зубьев цилиндрических и конических колёс путём создания мощных и жёстких специализированных зубофрезерных станков с ЧПУ и применения твёрдосплавных дисковых фрез. Фирма "Гульд Эбергард» (США) создала гамму из четырёх типов унифицированных высокопроизводительных станков SB Gasher для чернового нарезания зубьев зубчатых колёс с модулем 12 – 34 мм и диаметром 900 – 3000мм. Станки этой гаммы предназначены для нарезания цилиндрических колёс с прямыми и косыми зубьями; цилиндрических и конических колёс с прямыми зубьями. При черновом нарезании зубьев цилиндрических колёс производительность повышается более чем на 70%, а при черновом нарезании конических колёс с прямыми зубьями – более чем на 90% по сравнению с производительностью, достигаемой другими методами обработки.
На рисунке 1 показана схема для чернового нарезания конических колёс с прямыми зубьями на станке модели ЕЗ-40.
Рисунок 1 – Схема чернового нарезания конических колёс комплектом дисковых модульных фрез
На рисунке 1 обозначены: v – вращательное движение фрез 2 (движение скорости резания); s – возвратно-поступательное движение суппорта с установленными в нем фрезами(движение подачи); 1/z – прерывистое вращательное движение заготовки 3 (делительное движение); А – поворот стола 1 на пол-оборота для перемены позиций (установочное движение).
Во время резания на станках модели ЕЗ заготовки колёс неподвижны. По окончании фрезерования суппорт с фрезами быстро перемещается в исходное положение; после этого заготовки поворачиваются на один угловой шаг.
Охлаждение при нарезании зубьев колеса твёрдосплавными фрезами не применяют. В некоторых случаях рекомендуется направлять в зону резания струю воздуха, чтобы удалять тонкие частицы металла, прилипшие к режущей кромке. Такая стружка бывает очень прочной, может привести к образованию трещин на режущей кромке и вызвать поломку.
При черновом нарезании из впадины удаляется 80-85% металла.