Методы сборки механизмов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Кафедра технологии машиностроения

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: Основы технологии машиностроения

2009г.

Задание №1

На основе размерного анализа установить метод сборки механизма в указанных условиях производства.

Чертежи механизма и тип производства, в условиях которого проводится сборка, указаны на рис. 1 и в табл. 1.

Задание №2

механизм поверхность обработка технологический

Назначить: планы обработки поверхностей, структуры, операционных технологических размеров и требований взаимного расположения поверхностей. Провести размерный анализ технологического процесса, определив все технологические размеры и возможность их выполнения автоматически на принятом оборудовании. Заполнить маршрутную карту, вычертить операционные эскизы. Чертеж детали и вариант технологического процесса приведены на рисунке 1 и рисунке 2.

Задание 1

Табл. 1

Параметр
А1	60-0,3
А2	85+0,35
А3	24-0,21
АД	1+0,2
Торцовое биение зубчатого венца
Тип производства	Мелкосерийное

Рис.1 Часть сборочного чертежа (упрощенно)

1 - стойка левая; 2 - колесо зубчатое; 3 - втулка; 4 - стойка правая; 5 - вал



Изготовление данного механизма осуществляется в условиях мелкосерийного производства. Для нормальной работы механизма необходимо обусловить осевой зазор в пределах: = 0..0,2 мм. Размерная цепь, обеспечивающая этот зазор, имеет следующий вид: - 60 + 85 - 24 = 1

1) Рассмотрим метод полной взаимозаменяемости. Определим поле допуска замыкающего звена по формуле:

,

где

допуск замыкающего звена;

допуск составляющего звена;

передаточное отношение, равное = 1 для увеличивающих и = -1 для уменьшающих звеньев;

m - общее количество звеньев размерной цепи.

0,3 + 0,35 + 0,21 = 0,86

Условие не выполняется, следовательно, полная взаимозаменяемость при заданных допусках невозможна.

2) Рассмотрим метод неполной взаимозаменяемости. Для нормальной работы механизма необходимо обусловить осевой зазор в пределах: = 0..0,2 мм. Обеспечение этого осевого зазора предусматривается выполнить методом пригонки, т.к. он является наиболее рациональным в условиях мелкосерийного производства. В качестве компенсирующего звена конструктор предлагает использовать поз. 5

Технолог при исследовании ТСИ должен провести соответствующие размерные расчеты и определить размеры детали поз. 5, с которыми она должна поступить на сборку и обеспечить пригонку.

Уравнение размерной цепи в данном случае будет иметь вид:

A_? = 1^+0,2 мм; TA_? = 0,2 мм; E_сA_? = 0,1 мм.

Определим допуск замыкающего звена по методу полной взаимозаменяемости по формуле:

и координату середины поля допуска по формуле:

TA'_D = 0,3 + 0,35 + 0,21 = 0,86 мм

E_cA'_D = - (- 0,15) + 0,175 - (- 0,105) = 0,43 мм

Наибольшая величина компенсации определяется по формуле:

d_к = ТА'_? - ТА_?

d_к = 0,86 - 0,2 = 0,66 мм

Поправку к середине поля допуска компенсирующего звена в случае пригонки определим по формуле:

?_к = d_к / 2 + Е_сА'_? - Е_сА_?,

= 0,66 мм.

Тогда определим координату середины поля допуска компенсирующего звена с учетом поправки:

Е_сА^к_i = Е_сА_i + ?_к.

=

Предельные отклонения компенсирующего звена определим по формулам:

Компенсирующее звено должно поступить на сборку, имея размер А = мм, что заносится в рабочий чертеж этой детали.

Задание 2

Учитывая марку материала - сталь 45Х, конфигурацию детали - крышка, тип производства - мелкосерийный, в качестве исходной заготовки примем штамповка. Методы окончательной и предварительной обработки каждого элемента назначим с учетом принятого способа производства заготовки, экономической точности методов обработки и технологических возможностей токарных станков с ЧПУ, позволяющих объединить черновой и получистовой этапы в один, принципиальная схема технологического процесса изготовления детали "Крышка" будет состоять из пяти этапов: заготовительного, токарного предварительного, токарного окончательного, шлифовального и сверлильно - фрезерного.

Принципиальную схему технологического процесса изготовления детали "Крышка" можно представить таблично (табл.1), предварительно разбив её (рис. 3) на элементы вращения (ЭВ_i) и плоскостные элементы (ЭП_i).



Рис. 2

Рис. 3

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТАБЛИЦА 1

Характеристики этапа обработки элемента	ЭВ1	ЭВ2	ЭВ3	ЭВ4	ЭВ5	ЭВ6	ЭВ7	ЭВ8	ЭВ9	ЭП1	ЭП2	ЭП3	ЭП4	ЭП5	ЭП6	ЭП7
Метод окончательной обработки элемента с указанием до или после ТО	Черновое точение до ТО	Шлифован. до ТО	Растачиван. чистовое до ТО	Точение черновое до ТО	Точение однократ. до ТО	Растач. однокр. до ТО	Растач. однокр. до ТО	Фрезерование до ТО	Сверление до ТО	Подрезка однократ.до ТО	Шлифован. однократ. до ТО	Точение чистовое до ТО	Точение чистовое до ТО	Точение одкорат. до ТО	Растачивание однократ. до ТО	Фрезерование до ТО
Точность	H14	H8	Н12	Н14	h14	Н14	Н14	Н14	Н14	-	-	-	-	-	-	-
Шероховатость, Ra	10	1,25	5	10	10	10	10	10	10	10	2,5	10	10	10	10	10
Метод предварительной обработки элемента	-	Точение черновое	Растачивание черновое	-	-	-	-	-	-	Подрезка предварит.	Точение чистовое	Подрезка предварит.	-	-	-	-
Точность	-	Н10	Н14	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Шероховатость, Ra	-	2,5	20	-	-	-	-	-	-	20	5	20	-	-	-	-
Метод предварительной обработки элемента	-	Точение черновое	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Точность	-	Н13	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Шероховатость, Ra	-	10	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Метод получения элемента в заготовке	Прокат	Прокат	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Отклонения			-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
Шероховатость, Rz	80	80	-	-	-	-	-	-	-	80	-	80	-	-	-	-

Размещено на http://www.allbest.ru/

Разработаем структуру технической системы "Заготовка", создавая ряд последовательно выполняемых операционных комплексов. В чертеже детали отсутствуют данные о необходимости проведения термической, гальванической или другой немеханической обработки, поэтому не надо разделять механическую обработку на части, выполняемые до и после этапов, изменяющих физико-механические свойства отдельных элементов или заготовки в целом.

Результаты разработки структуры ТСЗ оформляются в виде операционных эскизов каждого операционного комплекса (рис. 2), на которых указывают:

- поверхности, контактирующие с базами системы "Обработка" и поверхности, по которым проводится закрепление заготовки в системе "Обработка";

- размеры с отклонениями, шероховатости поверхностей и технические требования для элементов вращения, в том числе резьбы, фасок, канавок и т.п. элементов, которые на операционном комплексе выполняются окончательно;

- квалитеты точности и шероховатости поверхностей для элементов вращения, которые на операционном комплексе выполняются предварительно;

- шероховатости плоскостных элементов;

- структуру (только размерные линии) линейных размеров.



Рис. 4

Рис. 5

Построим размерные схемы линейных размеров и биений, которые представлены на рис. 4 и рис. 5.

Используя размерную схему линейных размеров (рис. 3), составим уравнения технологических размерных цепей, принимая в качестве замыкающих звеньев конструкторские размеры и припуски.

К1 = Т6

К2 = Т6 - Т7

К3 = Т5

Z1 = T1 - T3

Z2 = - T7 + T4

Z3 = T3 - T4

Z4 = - T6 + T3 + T2

Проведём расчёт уравнений методом полной взаимозаменяемости.

К2 = Т6 - Т7

К2 = 15^+0,43 = 15,215 ± 0,215

Т6 = 30_-0,52 = 29,74 ± 0,26

IT_К2 = IT_T6 + IT_T7 > IT_K2 - IT_T6 = 0,42 - 0,52 = -0,09

-0,09 < 0

Припуск не может быть отрицательным, т.к.является слоем металла, значит вводим ужесточение размера Т6 до 12-го квалитета. Тогда:

Т6 = 29,74 ± 0,105 = 29,845_-0,21

Примем Т6 = 29,8_-0,21 = 29,695 ± 0,105

IT_T7 = 0,43 - 0,21 = 0,22 мм

К2^ср = Т6^ср - Т7^ср > Т7^ср = Т6^ср - К2^ср

Т7^ср = 29,695 - 15,215 = 14,48 мм

Т7 = Т7^ср ± = 14,48 ± 0,11 = 14,59_-0,22

Т.к. размер Т7 входит в размерную цепь для Z2 (припуск на подшлифовку) и выполняется на шлифовальной операции (020), то примем точность размера Т7 по 11Н. Тогда: Т7 = 14,5_-0,11

Проверка:

К2_min^факт = Т6_min - T7_max = 29,59 - 14,5 = 15,09 > K2_min^задан = 15,0 мм

К2_max^факт = T6_max - T7_min = 29,8 - 14,39 = 15,41 < K2_max^задан = 15,43 мм

Z2 = Т4 - Т7

[1, т.1, стр.188, табл.25]

50 мкм = 0,05 мм [1, т.1, стр.188, табл.25]

h_i-1 = 50 мкм = 0,05 мм [1, т.1, стр.188, табл.25]

0 [1, т.1, стр.41, табл.12]

Примем IT_T4 = 0,18 (по Н12)

Примем Т4 = 14,8_-0,18

мм

мм

Z2 = 0,12^+0,29 - допуск на припуск

Z3 = T3 - T4

[1, т.1, стр.188, табл.25]

50 мкм = 0,05 мм [1, т.1, стр.188, табл.25]

h_i-1 = 50 мкм = 0,05 мм [1, т.1, стр.188, табл.25]

0,12мм [1, т.1, стр.41, табл.12]

Примем IT_T3 = 0,18 (по Н12)

Примем Т3 = 16,1_-0,18

мм

мм

Z3 = 1,12^+0,38 - допуск на припуск.

Z1 = T1 - T3

[1, т.1, стр.188, табл.25]

50 мкм = 0,05 мм [1, т.1, стр.188, табл.25]

h_i-1 = 50 мкм = 0,05 мм [1, т.1, стр.188, табл.25]

0,12мм [1, т.1, стр.41, табл.12]

Примем IT_T1 = 0,11 (по Н11)

Примем Т1 = 17,4_-0,11

мм

мм

Z1 = 1,19^+0,29 - допуск на припуск.

Z4 = - T6 + T3 + T2

[1, т.1, стр.188, табл.25]

50 мкм = 0,05 мм [1, т.1, стр.188, табл.25]

h_i-1 = 50 мкм = 0,05 мм [1, т.1, стр.188, табл.25]

0,12мм [1, т.1, стр.41, табл.12]

Примем IT_T2 = 0,18 (по Н12)

Примем Т2 = 15_-0,18

мм

мм

Z4 = 1,12^+0,21 - допуск на припуск.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Маршрутная карта

Размещено на http://www.allbest.ru/



Используя размерную схему биений (рис. 5), проведем расчеты биений элементов в исходной заготовке относительно её идеальной оси, биений базовых. Обрабатываемых и обработанных поверхностей относительно баз системы «Обработка» и между собой, а также определим неравномерности припусков элементов вращения.

Для каждого операционного комплекса назначим следующие схемы установки и закрепления заготовки.

Операция 025: установка в специальном приспособлении.

Операция 005: биение базового элемента 11 относительно базы системы «Обработка» определим с учетом установки в трехкулачковый патрон нормально точности по формуле:

Для наружн.: ?k * l = ?_кораб (стр.187-188, табл.19)

?k = 20 мкм

l = 20 мкм

?_кораб = 20*20 = 400мкм = 0,4 мм

?_смещен = ?с = 0,5 мм (т.1, стр.187, табл. 20)

= 1,28 мм.

Биение базового элемента 22:

?k * l = ?_кораб (стр.187-188, табл.19)

?k = 20 мкм

l = 10 мкм

?_кораб = 20*10 = 200мкм = 0,2 мм

?_смещен = ?с = 0,5 мм (т.1, стр.187, табл. 20)

мм.

Биение базового элемента 31:

?кораб = 0,5 мм (т.1, стр.186, табл.17)

?смещен = ?эксцентриситета = 0,5 мм (т.1, стр.186, табл.17)

Операция 010: установка в трехкулачковый патрон нормальной точности

Биение базового элемента 11:

? ? (1 + 0,02 ? 5) = 0,473 мм.

l = 2 мм (допуск на штамповку)

Биение базового элемента 31:

Биение обрабатываемого элемента 30 относительно системы «Обработка», учитывая коэффициент уточнения после получистового точения к_уточн:

=1,739^.0,05=0,087 мм

Рассчитаем неравномерности припусков элементов вращения:

1,74 - 0,087 = 1,653 мм

=0,16мм = 160мкм

h=0.2мм = 200мкм

Таб.13 предварительно обработать поверхность.

Т₂ принять по 13-14 квалитету.

Операция 015: установка в трехкулачковый патрон повышенной точности.

Определим биения базового, обрабатываемых и обработанных элементов относительно базы системы:

а₁=0,11

=0,25

l = 5мм

=0,06

= 0,49 - 0,029 = 0,461 мм

= 1,75 - 0,105 = 1,645 мм

Операция 020:

(по 12 квалитету) => установка в оправку с гидропластом.

(по 11 квалитету) => нет смысла ужесточать.

=0,25

l<0

=0,03

= 0,178 - 0,005 = 0,173мм

Проверим технические требования, заданные конструктором, составив уравнение размерной цепи:

В худшем случае, когда векторы направлены в разные стороны:

Б_30-20 =

Таким образом, требования чертежа выполнены.

Расчет промежуточных диаметральных размеров проводим таблично. Результаты расчета сводим в табл.2.

Расчет фактических припусков на обработку проводим также таблично используя формулы:

- для вала

Z = ; Z = ;

- для отверстия

Z = ; Z = .

Таблица 2. Расчет промежуточных диаметральных размеров.

Маршрут обработки элемента	№ опе-рац.	Диаметр, мм	От-кло-нен.	Составляющие припуска, мм	, мм	Фактический припуск, мм
		Расч.	Окр.		RZ(i-1)	h(i-1)	emax i		Zi min	Zi max
Ш80h8(-0,046) Чист. точ. (h8)
П/чист. точ.(h11)
Черн. точ. (h14)
Штамповка ГКМ
Ш80h12(-0,3) П/чист. точ.(h12)
Черн. точ. (h14)
Штамповка ГКМ
Ш120h12(-0,35) П/чист. точ.(h12)
Черн. точ. (h14)
Штамповка ГКМ
Ш50Н14(+0,62) Черн. раст.(Н14)
Штамповка ГКМ
Ш60Н9(+0,074) Чист. раст.(Н9)
П/чист.раст.(h12)
Черн. раст.(h14)

Список использованной литературы

Косилова А.Г., Мещерякова Р.К./Справочник технолога-машиностроителя /М./ «Машиностроение».1986

Обработка металлов резанием под ред. Панова А.А./М. «Машиностроение» 1988

Маталин А.А. /Технология машиностроения/ М/ «Машиностроение» 1985

Вороненко А.Е., Одинцова Л.В., Помпеев К.П./Основы технологии машиностроения/ Учебное пособие. СПб.2006

Размещено на Allbest.ru