Технологический процесс изготовления червячного колеса редуктора

Технологический процесс изготовления червячного колеса редуктора

1. Технологическая часть

1.1 Условия работы изделия

Колесо червячное входит в зацепление с червячным валом редуктора привода лифта. Привод закреплен в машинном помещении. Крутящий момент от электродвигателя (1,2 кВт) передается редуктору через муфту и тормозное устройство. В редукторе колесо червячное установлено на валу с помощью шпонки. Вал вращается на подшипниках, запрессованных в корпус редуктора. Колесо червячное передает крутящий момент ведущей звездочке. А звездочка поднимает (опускает) кабину. Для этого используется цепь ПР - 25,4-60 ГОСТ 13568-97. Нагрузки при работе редуктора небольшие, так как грузоподъемность лифта 100 кг, скорость движения кабины 0,3 м/мин, а максимальная высота подъема 15 метров. Но жесткие требования придаются плавности и бесшумности хода, а также точности остановки (±15 мм.) вследствие чего требуется большая точность механической обработки, а также чистота поверхности зубьев червячного колеса.

Анализируя чертёж червячного колеса, можно отметить, что поверхности, являющиеся базовыми, при установке колеса в редуктор обработаны наиболее точно и имеют значения допусков на размеры соответствующие: у отверстия 6 квалитету с шероховатостью Ra 0,63, а у торцов ступицы 9 квалитету с шероховатостью 2,5 Ra, из чего можно сделать вывод, что получение размеров, соответствующих этим значениям можно достичь используя станки нормального класса точности, с использование стандартного инструмента.

Исходя из таблицы параметров зубчатого колеса, расположенной на чертеже детали, можно отметить, что зубчатое колесо имеет 8 степень точности по ГОСТ 3675-81, достичь которую можно используя на операциях зубообработки станки нормальной точности.

1.2 Анализ технических условий на изготовление изделия

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 Ф 50 Н7 (+0,025) со шпоночным пазом 16 JS9 (±0,021). Шероховатость поверхности отверстия Ra 0,63. Допуск полного торцевого биения торцов колеса а также допуск радиального биения зубчатого венца составляет 0,03 мм. Геометрические размеры колеса соответствуют 7-му классу точности. Шероховатость поверхности торцов - Ra 2,5, выдерживается после токарной операции, а шероховатость поверхности зубчатого венца - Ra 0,63 после операции зубофрезерования.

В качестве получения заготовки берутся две заготовки: трубный бронзовый прокат из бронзы Бр. 010Ф1 ГОСТ 613-79 и круглый прокат из стали Ст3пс3-II ГОСТ 535-88, которые обеспечивают получение минимальных припусков под механическую обработку, что сложно добиться при использовании других методов получения заготовок, учитывая специфическую конфигурацию изделия.

Применение стали 3 обеспечивает её хорошую обрабатываемость, что способствует выполнению заданных технических условий, а также шероховатости поверхности при механической обработке, с использованием стандартных инструментов.

По ГОСТ 535-88 марка стали 3 определяется содержанием углерода в сотых долях процента (0,03%).

Механические свойства стали 3:

. Временное сопротивление при растяжении: не менее 480 МПа

. предел текучести 245 МПа

. твердость НВ 156.

По ГОСТ 613-79 марка Бр.010Ф1 определяется содержанием олова с сотых долях процента (0,10%) и фосфора (0,01%).

Механические свойства Бр.010Ф1:

.        Временное сопротивление при растяжении: не менее 215 МПа.

.        Относительное удлинение после разрыва 3%.

.        Твердость НВ 735.

1.3 Определение типа и организационной формы производства

В машиностроении различают три типа производства: массовое, серийное и единичное и два метода работы: поточный и непоточный.

В массовом производстве изделия изготавливают непрерывно в относительно больших количествах и в течение продолжительного (нескольких лет) времени. Характерным признаком массового производства является, однако, не количество выпускаемых изделий, а выполнение на большинстве рабочих мест только одной закрепленной за ними постоянно повторяющейся операции. Продукция массового производства - это изделия узкой номенклатуры и стандартного типа, выпускаемые для широкого сбыта потребителю. Такой продукцией являются автомобили, тракторы, велосипеды, электродвигатели, швейные машины и т.п.

В серийном производстве изготавливают партии деталей и серии изделий, регулярно повторяющиеся через определенные промежутки времени. Серийное производство многономенклатурное; его характерный признак - выполнение на большинстве рабочих мест по несколько периодически повторяющихся операций. Продукцией серийного производства являются машины установившегося типа (металлорежущие станки, стационарные двигатели внутреннего сгорания, насосы, компрессоры, оборудование для пищевой промышленности и т.п.), выпускаемые в значительных количествах.

В единичном производстве выпускают изделия широкой номенклатуры в относительно малых количествах и часто индивидуально; поэтому оно должно быть универсальным и гибким для выполнения различных заданий. Изготовление изделий либо совсем не повторяется, либо повторяется через неопределенные промежутки времени. Характерным признаком единичного производства является выполнение на рабочих местах разнообразных операций. Продукция единичного производства - машины, не имеющие широкого применения и изготовляемые по индивидуальным заказам, предусматривающим выполнение специальных требований. К ним относятся также опытные образцы машин в различных отраслях машиностроения. Единичное производство характерно для тяжелого машиностроения, продукцией которого являются крупные гидротурбины, уникальные металлорежущие станки, прокатные станы и другое оборудование.

Так же тип производства можно определить, используя коэффициент закрепления операций:

,

где О - число всех технологических операций, подлежащих выполнению в производственном подразделении в течении месяца;

Р - число рабочих мест;

Для мелкосерийного производства: К_зо = 21…40;

для среднесерийного: К_зо = 11…20;

для крупносерийного: К_зо = 1….10;

для массового: К_зо = 1.

Программа выпуска червячного колеса 1000 шт. Рабочие, закрепленные за операциями по изготовлению червячного колеса, изготавливают и другие детали, коэффициент закрепления операций равен примерно 30, следовательно производство червячного колеса является мелкосерийным, а метод работы поточным, поскольку поштучное перемещение обрабатываемых заготовок от одного рабочего места к другому происходит в соответствии с последовательностью операций технологического процесса.

На Щербинском лифтостроительном заводе цех механической обработки выпускает детали для всех лифтов. Пассажирские и грузовые лифты грузоподъемностью до 1000 кг. являются крупносерийными. Их завод выпускает около 800 в месяц. Всего завод сегодня выпускает около 1000 лифтов в месяц. Оставшиеся 200 лифтов: малые грузовые (наш лифт - Лифт грузовой малый-0125), являющиеся мелкосерийными; а также лифты больничные, военные, эксклюзивные и др. - выполняющиеся по спецзаказу - являются единичными.

В приводе малого грузового лифта используется цепь и червячный редуктор. В приводах остальных лифтов используется лебедка с канатоведущим и отводным шкивами, а кабина подвешена на тросах.

Поэтому приводов с цепью, а следовательно и редукторов с червячной парой, на заводе изготавливается немного.

1.4 Анализ технологичности конструкции изделия

Совершенство конструкции машины характеризуется её соответствием современному уровню техники, экономичностью и удобствами в эксплуатации, при этом стоит учитывать возможности использования наиболее экономичных и производительных технологических методов ее изготовления применительно к заданному объему выпуска и условиям производства.

Конструкцию машины, в которой эти возможности полностью учтены, называют технологичной. Оценку технологичности конструкции данной машины, по сравнению с другой (лучшего отечественного или зарубежного образца) производятся, сопоставляя их трудоемкость, себестоимость и материалоемкость. Дополнительную оценку производят по степени унификации марок материалов, унификации и нормализации элементов изделия, рациональности разделенения его на конструктивные и технологические элементы, достигнутому уровню взаимозаменяемости элементов изделия, массе машины, конструктивной преемственности оригинальных деталей и составных частей изделия, шероховатости поверхностей деталей изделия, возможности сокращения сроков подготовки и освоения производства изделия, а также возможности автоматизации его изготовления. Выбор показателей технологичности производится с учетом требований ГОСТ 14.201-73 (обеспечение технологичности конструкции изделии).

Технологичность конструкции одной и той же машины будет разной для различных типов производства. Изделие, достаточно технологичное в единичном производстве, может быть мало технологичным в поточно-массовом и совершенно нетехнологичным в поточно-автоматизированном производстве. Технологичность конструкции одного и того же изделия будет разной для заводов с различными производственными возможностями. Если в единичном производстве используют станки с программным управлением или другое переналаживаемое автоматическое оборудование, то характеристика технологичности конструкции выпускаемых изделий для этих условий может измениться по сравнению с условиями единичного производства, оснащенного универсальным оборудованием. Развитие производственной техники изменяет уровень технологичности конструкции. Ранее нетехнологичные конструкции могут стать вполне технологичными при новых методах обработки.

Технологичность конструкции нельзя рассматривать изолированно без взаимной связи и учета условий выполнения заготовительных процессов, процессов обработки, сборки и контроля. Отработанная на технологичность конструкция заготовки не должна усложнять последующую механическую обработку. В то же время отработку на технологичность конструкции заготовки следует производить с учетом выполнения заготовительных процессов и сборки, стремясь получить наименьшую трудоемкость и наименьшую себестоимость изготовления машины в целом.

Улучшением технологичности конструкции можно увеличить выпуск продукции при тех же средствах производства. Трудоемкость машин нередко удается сократить на 15 - 25% и более, а себестоимость их изготовления на 5 - 10%. По отдельным деталям эти показатели можно повысить еще больше. Недооценка технологичности конструкции часто приводит к необходимости корректировки рабочих чертежей после их составления, удлинению сроков подготовки и дополнительным издержкам производства.

Понятие технологичности конструкции машин распространяйте только на область производства, но и на область их эксплуатации. Конструкция машин должна быть удобной для обслуживания и ремонта. Последнее важно, поскольку затраты на все виды ремонта часто превышают себестоимость изготовления новых изделий. Повышение ремонтопригодности изделия обеспечивается легкостью и удобством его разборки и сборки, осуществлением принципа узловой смены и узлового ремонта элементов изделия, введением в конструкцию сменных изнашиваемых деталей, а также возможностью восстановления наиболее сложных деталей.

При конструировании машин необходимо предусматривать использование технологических методов, повышающих их надежность. Конструкцию изделия лучше отрабатывать на технологичность в процессе создания самой конструкции. При этом достигается деловой контакт и творческое содружество конструкторов и технологов.

Общие требования к деталям машин. Возможность применения прогрессивных технологических методов определяется конструкцией деталей машин. При конструктивном оформлении деталей нужно учитывать ряд технологических требований. Соблюдение этих требований уменьшает производственные трудности, сокращает цикл производства, повышает производительность труда и снижает себестоимость деталей машин. Эти требования диктуются как технологией производства заготовок, так и технологией их последующей обработки. Особое значение приобретают вопросы технологичности конструкции при обработке деталей на станках с программным управлением, агрегатных станках, автоматах, и полуавтоматах, а также автоматических линиях.

Конструирование является творческим процессом, поэтому дать общие для всех случаев правила конструирования деталей машин не представляется возможным. Общую задачу можно сформулировать следующим образом. Конфигурация детали должна быть простой, обусловливающей возможность применения высокопроизводительных технологических методов, и предусматривать удобную, надежную базу для установки заготовки в процессе обработки. В тех случаях, когда такая база не обеспечивается, должны быть предусмотрены специальные элементы (приливы, бобышки, отверстия) для базирования и закрепления заготовки. При необходимости эти элементы могут быть удалены после обработки. Заданные точность и шероховатость поверхностей детали должны быть строго обоснованы ее служебным назначением. Необоснованно завышенные требования к точности и шероховатости вынуждают вводить дополнительные операции, удлиняют цикл обработки, увеличивают трудоемкость обработки и повышают себестоимость детали.

Стандартизация и унификация деталей и их элементов способствуют уменьшению трудоемкости процессов производства и снижению себестоимости деталей в связи с увеличением серийного выпуска и унификацией станочных наладок.

Требования к механической обработке.

Требования к обработке можно сформулировать следующим образом.

1. Сокращать объем механической обработки, уменьшая протяженность обрабатываемых поверхностей, предусматривать допуски только на размеры поверхностей сопряжения.

. Повышать точность выполнения заготовок, так как объем обработки резанием при этом может быть значительно сокращен. При выборе материала детали назначать материал, обладающий лучшей обрабатываемостью, учитывая, что скорость резания в этом случае может быть повышена.

3. Предусматривать возможность удобного и надежного закрепления заготовки на станке. Повышать жесткость заготовки, что уменьшает ее деформации от сил резания и закрепления, позволяет увеличивать режимы резания и одновременно использовать несколько режущих инструментов путем совмещения переходов обработки.

. Предусматривать возможность удобного подвода высокопроизводительного режущего инструмента к обрабатываемой поверхности. Сокращать путь врезания инструментов и уменьшать вспомогательное время, предусматривая конструкции, допускающие возможность одновременной установки нескольких заготовок для обработки. Для обработки на проход предусматривать выход режущего инструмента.

. Обеспечивать удобные и надежные базирующие поверхности для установки заготовок в процессе их обработки; соответствующей простановкой размеров предусматривать совмещение технологических и измерительных баз, а также соблюдение принципа постоянства баз.

Выбор измерительных баз и простановка размеров должны обеспечивать наибольшие удобства, надежность и производительность контроля, возможность применения простых по конструкции контрольно-измерительных инструментов и приспособлений, а также проверки нескольких размеров заготовки при одной ее установке. При простановке размеров следует учитывать особенности промежуточного и окончательного контроля, осуществляемого как на контрольных постах, так и непосредственно на станке.

Простановка размеров должна быть увязана с последовательностью выполнения и содержанием операций обработки. Нельзя координировать несколько необработанных поверхностей относительно обрабатываемой. Необработанные поверхности нужно координировать между собой и задавать только один размер от необработанной поверхности до обрабатываемой. Не рекомендуется проставлять размеры от линии построения, осей, острых кромок и поверхностей, от которых измерение деталь затруднено. Недопустима простановка размеров, проверка которых связана с выполнением подсчетов и косвенных методов контроля.

Таблица 1.1. Виды поверхностей

Приведенные выше рекомендации по требованиям к конструкции заготовки червячного колеса, требованиям к механической обработке, а также требованиям к колесу как детали механизма в целом очень удачно соединены в ее конструкции, поэтому можно сделать вывод, что червячное колесо редуктора является технологичным изделием.

.5 Обоснование выбора способа изготовления заготовок

Материалы в червячной передаче должны иметь в сочетании низкий коэффициент трения, обладать повышенной износостойкостью и пониженной склонностью к заеданию. Обычно это разнородные материалы.

Заготовку для червячного колеса получают из двух заготовок, стальной ступицы и бронзового венца. Здесь можно выделить несколько основных моментов к технологичности заготовок таким способом.

Стальная ступица одевается на вал с помощью шпонки и не является основной составной частью зубчатого колеса поэтому в целях экономии мы получаем её из круглого проката Ст3пс3-II ГОСТ 535-88.

Венцы червячных колес изготовляют только из антифрикционных сплавов.

Зубчатые венцы червячных колес изготовляют преимущественно из бронзы, реже из латуни или чугуна, причем выбор марки материала зависит от скорости скольжения .

Оловянную бронзу БрО10Ф1 применяют при высоких скоростях скольжения (= 5…25 м/с). Она обладает хорошими антизадирными и антифрикционными свойствами, но имеют невысокую прочность.

С целью экономии бронзы зубчатый венец червячного колеса напрессовывают на стальной центр с натягом предварительно нагрев его в печи. Такую конструкцию применяют при небольших диаметрах колес в мелкосерийном производстве.

.6 Анализ базового технологического маршрута обработки изделия

В этой работе мы определяем и изучаем малопроизводительные операции технологического процесса, для того чтобы предложить пути их улучшения, устранения или замены.

Таблица 1.2. Технологический процесс изготовления детали

Проанализировав существующий технологический процесс, можно сделать вывод о том, что он не отвечает современному уровню развития техники. Деталь изготавливается на морально устаревшем оборудовании которое требует много времени на переналадку и изготовление, а также огромного количества денег на его содержание и ремонт.

.7 Анализ схемы базирования и закрепления изделия

Для ориентации предмета производства (заготовки при обработке детали или сборочной единицы при сборке изделия) определенные поверхности его соединяются с поверхностями деталей технологической оснастки или изделия. Поверхности, принадлежащие заготовке или изделию и используемые при базировании, называются базами. Базы используют для определения положения: детали или сборочной единицы в изделии - конструкторская база; заготовки или изделия при изготовлении или ремонте - технологическая база; средств измерения при контроле расположения поверхностей заготовки или элементов изделия - измерительная база.

Для полной ориентации предмета производства обычно используют несколько баз. Так, положение заготовки или детали призматической формы полностью определяется совокупностью трех баз, образующих комплект баз - систему координат этого предмета. При анализе базирования предмет производства рассматривается как жесткое тело. Упрощенно считают, что контакт соприкасающихся тел происходит в опорных точках - точках, символизирующих каждую из связей заготовки или изделия с выбранной системой координат. Схему расположения опорных точек на базах называют схемой базирования. Для обеспечения ориентированного положения и полной неподвижности предмета в выбранной системе координат на него необходимо наложить шесть двусторонних геометрических связей, т.е. на схеме базирования указывают шесть опорных точек (правило шести точек). Базам заготовки, имеющим призматическую форму, присвоены специальные названия. Базу, используемую для наложения на заготовку (изделие) связей и лишающую ее трех степеней свободы (перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг двух других осей), называют установочной; она обеспечивается тремя опорными точками на плоскости призматического тела. Базу, лишающую заготовку двух степеней свободы (перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой), называют направляющей; она обеспечивается двумя опорными точками. Базу, лишающую заготовку одной степени свободы (перемещения вдоль одной координатной оси или поворота вокруг оси), называют опорной; она обеспечивается одной опорной точкой. Базу, лишающую заготовку (изделие) четырех степеней свободы (перемещения и поворота вокруг двух координатных осей), называют двойной направляющей; она обеспечивается четырьмя опорными точками. Базу, лишающую заготовку двух степеней свободы (перемещения вдоль двух координатных осей), называют двойной опорной; она обеспечивается двумя опорными точками.

На различных стадиях создания изделия требования к базированию и к базам могут различаться. В частности, при выполнении переходов обработки заготовка может не лишаться всех степеней свободы. Тогда на схеме базирования неиспользуемые связи, опорные точки и базы не указывают. В этом случае упрощается конструкция системы установочных элементов приспособлений. Аналогично, если в соответствии со служебным назначением изделие должно иметь определенное число степеней свободы, то соответствующее число связей снимается.

Технологическая база в большинстве случаев при обработке неподвижна относительно установочных элементов приспособления. В некоторых случаях (обработка с установкой в центры, использование люнетов и т.п.) соединение технологическая база заготовки - база установочных элементов приспособления является подвижной.

Основные принципы базирования заготовок:

. При высоких требованиях к точности обработки необходимо выбирать такую схему базирования, которая обеспечивает наименьшую погрешность установки.

. Для повышения точности деталей и собранных узлов необходимо применять принцип совмещения баз - совмещать технологическую, измерительную и сборочную базы.

. Целесообразно соблюдать принцип постоянства базы. При перемене баз в ходе технологического процесса точность обработки снижается из-за погрешности взаимного расположения новых и применявшихся ранее технологических баз.

Для установки заготовок на первой операции технологического процесса используют черные (необработанные) поверхности, применяемые в качестве технологических баз. Эти поверхности используют однократно, при первой установке, так как повторная установка на необработанную поверхность может привести к значительным погрешностям во взаимном расположении обработанных при этих установках поверхностей. Для заготовок, полученных точным литьем и штамповкой, это правило не является обязательным.

На первых операциях технологического процесса обрабатывают базы (обычно это основные плоские поверхности, отверстия детали). В тех случаях, когда поверхности детали не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к базам, и по своим размерам, формам или расположению не могут обеспечить устойчивой установки, на детали создают искусственные базы (центровые отверстия, платики, выточки или отверстия).

Погрешностью базирования называется разность предельных расстояний от измерительной базы заготовки до установленного на размер инструмента. Погрешность базирования возникает при не совмещении измерительной и технологической базы; она определяется для конкретного выполняемого размера при данной схеме установки.

Установочной черновой базой на первой токарной операции является торец и наружный диаметр заготовки.

На чистовой токарной, а также зубофрезерной операции базой является окончательно обработанное отверстие со шпоночным пазом.

Базирование по отверстию должно обеспечить получение наиболее точных размеров, связывающих диаметр начальной окружности с центром базового отверстия, а также выдержать торцевые и радиальные биения торцов колеса и зубчатого венца.

1.8. Обоснование и выбор методов обработки

Заданные формы, размеры и качество поверхностей деталей машин достигаются в основном обработкой резанием; обработку резанием разделяют на обдирочную, черновую, получистовую и чистовую. Черновую обработку используют для заготовок, подвергавшихся обдирке шероховатость поверхности Ra = 100 - 25 мкм.

Получистовую обработку применяют, когда при черновой обработке не может быть удален весь припуск или когда к точности геометрических форм обрабатываемой заготовки и пространственным отклонением ее элементов предъявляются повышенные требования. При получистовой обработке выдерживают 4 - 5-й класс точности и шероховатость поверхностей Ra = 50 - 12,5 мкм.

Чистовую обработку применяют либо как окончательную, либо как промежуточную под последующую отделку. Она обеспечивает шероховатость поверхности Ra = 12,5 - 2,5 мкм.

Тонкую обработку резцами применяют как метод окончательной отделки наружных и внутренних цилиндрических поверхностей, заменяющий шлифование, и осуществляют при высоких скоростях резания, малых глубинах резания (0,05 - 0,5 мм) и малых подачах (0,05 - 0,15 мм/об) на специальных станках. Тонкое точение и растачивание обеспечивает шероховатость Ra = 1,0 - 0,32 мкм. Тонкая обработка широкими резцами обеспечивает шероховатость Ra = 2,5 - 0,63 мкм.

Все поверхности червячного колеса подвергаются лезвийной обработке.

При токарной обработке выполняются черновая и чистовая операции. При черновой токарной операции выполняется подрезка торцов, обточка наружного диаметра и растачивание отверстия. При этом черновой базой является торец и наружный диаметр заготовки. При чистовой токарной операции выполняется окончательная подрезка торцов, а также проточка сферы под нарезание зубьев.

Для выполнения шпоночного паза применяется вертикальное протягивание, а для подготовки отверстия применяется хонингование.

1.9 Обоснование и выбор оборудования

Устанавливая при проектировании технологического процесса план и метод обработки деталей, одновременно указывают, на каком станке будет выполняться операция, и приводят его характеристику: наименование станка, название завода-изготовителя, модель и основные размеры.

При проектировании технологических процессов руководствуются паспортами станков. Паспорт дает полную характеристику станка, определяющую его производственные возможности и техническое состояние, если он находится в эксплуатации.

Выбор типа станка осуществляется на основе следующих соображений:

. соответствие основных размеров станка габаритным размерам обрабатываемой детали или нескольких одновременно обрабатываемых деталей;

. соответствие производительности станка количеству деталей, подлежащих обработке в течение года;

. возможно более полное использование станка по мощности и по времени;

. наименьшая затрата времени на обработку;

. наименьшая себестоимость обработки;

. наименьшая отпускная цена станка;

. реальная возможность приобретения того или другого станка;

. необходимость использования имеющихся станков.

В экономике технологического процесса большое значение имеет производительность станка, так как станок, как уже указывалось, должен полностью использоваться по времени. В связи с этим следует помнить, что применение специальных, агрегатных и других высокопроизводительных станков должно быть экономически обосновано. Использование таких станков в мелкосерийном как правило, всегда нецелесообразно и экономически невыгодно.

На токарных операциях используется станок HAAS SL-10. Использование этого токарного станка с ЧПУ целесообразно, так как он позволяет получить точность размеров, заданных на чертеже, а также добиться шероховатости поверхности торцов Ra 2,5.

Таблица 1.3. Технические характеристики станка HAAS SL-10

Для получения шпоночного паза используется вертикально-протяжной станок 7Б520.

Таблица 1.4. Технические характеристики станка 7Б520

Для обработки зубьев используется зубофрезерный станок 5К32.

Техническое описание станка 5К32.

Станок предназначен для нарезания цилиндрических зубчатых колес с прямыми и косыми зубьями и для нарезания червячных колес как методом радиальной, так и методом тангенциальной подачи. При наличии специальных приспособлений возможно нарезание шестерен внутреннего зацепления.

Станок работает по методу обкатки, т.е. механического воспроизводства зацепления червяка (червячной фрезы) с колесом (заготовкой). Червячная фреза соответствующего модуля и диаметра закрепляется на оправке в шпинделе фрезерного суппорта.

Обрабатываемая деталь или комплект одновременно обрабатываемых деталей устанавливается на оправке в шпинделе стола, а при больших размерах колес - непосредственно на столе станка.

Червячной фрезе и заготовке принудительно сообщают вращательные движения с такими угловыми скоростями, которые они имели бы, находясь в действительном зацеплении.

При нарезании колес с прямыми зубьями ось шпинделя фрезерного суппорта устанавливается под углом к горизонтальной плоскости, равным углу подъема винтовой линии червячной фрезы. Для нарезания колес с косыми зубьями ось шпинделя фрезерной бабки устанавливается под углом, равным сумме или разности углов наклона зубьев колеса и подъема винтовой линии фрезы в зависимости от сочетания направлений винтовых линий зубьев и витков фрезы.

Нарезание цилиндрических колес производится с вертикальной подачей фрезерного суппорта.

Для обеспечения возможности фрезерования колес попутным методом на станке модели 5К32 предусмотрено нагрузочное гидравлическое устройство.

Гидравлическое поджимное устройство состоит из неподвижного штока с поршнем и цилиндра, связанного с салазками фрезерного суппорта. При фрезеровании попутным методом масло подводится в верхнюю полость цилиндра противовеса и поджимает противовес вместе с фрезерным суппортом вверх, устраняя возможность произвольного перемещения фрезерной бабки под действием усилий в пределах зазора между резьбой винта вертикальной подачи и маточной гайки.

При нарезании червячных колес методом радиальной подачи используются цилиндрические червячные фрезы. Движение подачи сообщают подвижной стойке в радиальном направлении до тех пор, пока расстояние между осями фрезы и заготовками не станет равным межцентровому расстоянию передачи.

В случае нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи применяются червячные фрезы с конической заборной частью, которые при настройке станка устанавливают сразу на заданное межцентровое расстояние; подачу при этом сообщают протяжному суппорту с червячной фрезой вдоль ее оси. Этот метод нарезания является более точным.

Таблица 1.5. Технические характеристики станка 5К32

Главной и основной задачей современного станкостроения является достижение наименьшего времени обработки, наибольшей точности и наименьшей себестоимости обработки с обеспечением по возможности наибольшей автоматизации.

Решающим фактором при выборе того или другого станка (если выполнение данной операции возможно на разных станках, обеспечивающих удовлетворение технических требований к детали) является экономичность процесса обработки

1.10 Обоснование и выбор инструмента

Одновременно с выбором станка и приспособления для каждой операции выбирается необходимый режущий инструмент, обеспечивающий достижение наибольшей производительности, требуемых точности и класса шероховатости обработанной поверхности; указываются краткая характеристика инструмента, наименование и размер, марка материала и номер стандарта или нормали в случае применения стандартного или соответственно нормализованного инструмента.

Затраты на инструмент входят в себестоимость обработки (по статьи накладных расходов), поэтому, выбирая инструмент в соответствии с принятым методом обработки, необходимо стремиться к полному использованию его режущих свойств.

Для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов применяют вольфрамовые сплавы.

Инструментальные стали широко применяются:

. при невозможности полностью использовать режущие свойства твердых сплавов в связи с малой мощностью и недостаточными оборотами станка, несбалансированностью детали и др.;

. для сложных и фасонных инструментов;

. для инструментов, работающих на низких скоростях резания (например, при ручных работах). Самой распространенной из инструментальных сталей является быстрорежущая. Легированные стали, незначительно деформирующиеся при термической обработке, рекомендуются для фасонных инструментов сложной конфигурации, работающих на низких скоростях резания, а также при не шлифованном профиле.

Все виды режущего инструмента состоят из 2-х основных частей - рабочей части, содержащей лезвия и выглаживатели (при их наличии), и крепежной части, предназначенной для установки и крепления режущего инструмента в технологическом оборудовании или приспособлением.

Для режущего инструмента характерен износ по задней поверхности при малых подачах и обработке хрупких материалов (таких как чугун). По мере увеличения скорости резания и подачи появляется износ передней поверхности в виде лунки. Износ по задней поверхности - основная причина потери инструментом его режущих свойств.

Рабочая часть режущего инструмента, применяемого при токарной обработке поверхностей червячного колеса, изготовлена из твердого сплава ВК6.

Режущая часть протяжки изготовлена из быстрорежущей стали Р6М5.

Бруски для хон-головки: 24А 6-5 СТ1-СТ2 К.

Для нарезки зубьев используется червячная фреза из инструментальной стали Р18.

1.11 Анализ средств и методов контроля, заданных чертежом параметров изделия

При выборе и установлении метода обработки наряду с режущим инструментом указывается измерительный инструмент, необходимый для измерения детали в процессе ее обработки или после нее с краткой его характеристикой: наименование, тип, размер.

В серийном и массовом производстве с частой повторяемостью деталей одних и тех же размеров применяется специальный измерительный инструмент - калибры и шаблоны, а также измерительные приспособления, приборы, автоматические устройства. Измерительный инструмент выбирается в зависимости от вида измеряемой поверхности и требуемой точности.

Контроль заданных размеров для червячного колеса осуществляется контролёрами ОТК с помощью пробок, калибров, шаблонов и контрольного стенда. Биения измеряются с помощью индикатора, закрепленного на штативе.

На контрольную операцию технологического процесса идет время также как и на основные операции технологического процесса, поскольку работнику ОТК приходиться промерять детали.

На контрольном стенде червячное колесо проверяется в паре с червячным валом. Детали садятся на специальные втулки и вводятся в зацепление, и измеряется пятно контакта.

1.12 Обоснование выбора средств транспортировки изделия

В технологическом процессе транспортные операции играют важную роль. Межоперационные транспортные устройства обеспечивают:

. надежную бесперебойную передачу деталей от станка к станку;

. возможность размещения на них деталей, накапливающихся перед станком в период остановки станка на подналадку или на ремонт;

. быструю и легкую передачу деталей от станка к станку.

В нашем техпроцессе детали укладываются в тару размерами 400х600х800 и перемещаются с помощью крана-балки грузоподъемностью 5 тонн.

1.13 Карта технологического маршрута обработки червячного колеса

1.14 Расчёт режимов резания

Операция 015 Токарная, оборудование - токарный станок с ЧПУ HAAS SL-10.

Определяем длину рабочего хода по формуле:

Lр.х.=Lрез.+y+Lдоп.

1.       Точить торец, выдерживая 46,5.

Lр.х. 1=20+10=30 мм.

2.       Точить наружную поверхность, выдерживая Ǿ147.

Lр.х. 2=35+10=45 мм.

3.       Точить торец, выдерживая 32.

Lр.х. 3=33,5+2=35,5 мм.

4.       Точить наружную поверхность, выдерживая Ǿ80.

Lр.х. 4=7,5+2=9,5 мм.

Lр.х.= Lр.х. 1+ Lр.х. 2+ Lр.х. 3+ Lр.х. 4=30+45+35,5+9,5=120 мм.

Назначение подачи револьверной головки на оборот шпинделя S₀ в мм/об. Справочник «Режимы резания металлов» под ред. Ю.В. Барановского. Карта Т-2 стр. 23.

S₀ = 0,35 мм/об.

Назначаем стойкость инструмента по нормативам, карта Т-3, стр. 26,

Т_р в минутах - 60 минут.

Расчет скорости резания V м/мин. и число оборотов шпинделя n в минуту.

Определяем рекомендуемую скорость резания по нормативам карта Т-4 стр. 29-34 Справочник «Режимы резания металлов» под ред. Ю.В. Барановского.

V _таб. = 160 м/мин.

Определяем рекомендуемую скорость резания по формуле:

V = V _таб. ´К₁´К₂´К₃= 160´ 0,9´1,4´1,0 = 201,6 м/мин., где

К₁ - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

К₂ - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента и марки твердого сплава, ВК6.

К₃ - коэффициент, зависящий от вида обработки - простое точение.

Определяем рекомендуемую частоту вращения шпинделя по формуле:

По паспорту станка принимаем n = 450 мин^-1

Рекомендуется частоту вращения шпинделя принимать по паспорту станка с приближением ± 10%.

Определяем действительную скорость резания по формуле:

Определяем силу резания и мощность резания по карте Т5 с. 35

,

где  - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала,  - коэффициент, зависящий от скорости резания и переднего угла при точении твердосплавным инструментом.

=180 Н.

 Н.

Рассчитываем мощность резания:

Расчет основного машинного времени обработки:

Операция 040 Протяжная, оборудование - протяжной станок 7Б520

Материал Ст3.

. Периметр резания

ΣВ=В∙z1/zc

В-длина обрабатываемого контура заготовки, мм

zc - число зубьев в секции протяжки (zc=1)

z1 - l/t - наибольшее число одновременно режущих зубьев.

z1=45/14=3,2 принимаем 3

ΣВ=(16+4+4)∙3/1=72

. Подача Sz=0,15 мм/зуб - из конструкции протяжки.

1.       Скорость резания V=6 м/мин - по табл.

Группа скорости резания для стали НВ 220 - II

2.       Сила резания

Рz=Р∙ ΣВ Н.

Р=303 Н - из табл.

Рz=303∙72=21816 Н.

3.       Длина резания

L=l+l1+l2+l3 мм.

l - длина обрабатываемой поверхности, мм.

l1 - величина врезания, мм

l2 - величина перебега, мм

l3 - величина дополнительной длины для взятия стружки, мм.

L= 45+10=55 мм.

4.       Основное время

Т=L/S мин.

S - длина пути инструмента в 1 мин, мм.

S=Sz∙z∙n

n - число двойных ходов

n=55.

S=0,15∙60∙55=540

=55/540=0,10 мин.

Операция 075 Зубофрезерная, оборудование - зубофрезерный станок 5К32.

Заготовка БрО10Ф1.

Определяем длину рабочего хода по формуле (карта З-1 стр. 139):

Lр.х.=Lрез.+y+Lдоп.

y=17 мм.

Lр.х.=32+17=49 мм.

Назначение подачи:

Справочник «Режимы резания металлов» под ред. Ю.В. Барановского. Карта З-2 стр. 148.

S₀ = 2,1 мм/об.

Расчет скорости резания V м/мин. и число оборотов фрезы n в минуту.

Определяем рекомендуемую скорость резания по нормативам карта З-2 стр. 148-149 Справочник «Режимы резания металлов» под ред. Ю.В. Барановского.

V _таб. = 60 м/мин.

Определяем рекомендуемую скорость резания по формуле:

V = V _таб. ´К₁´К₂= 60´1,4´1,0 = 84 м/мин., где

К₁ - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала.

К₂ - коэффициент, зависящий от стойкости инструмента.

Определяем рекомендуемую частоту вращения шпинделя по формуле:

По паспорту станка принимаем n = 180 мин^-1

Определяем действительную скорость резания по формуле:

Расчет основного машинного времени обработки:

,

где - число зубьев детали,

 - число заходов фрезы,

 - количество одновременно обрабатываемых деталей.

Нормирование операции 015:

Сумма основного и вспомогательного времени составляет время оперативной работы.

Норма штучного времени определяется по формуле:

Т_ШТ. = Т_О + Т_В + Т_ОБС. + Т_ОТД. мин.

Т_О - основное машинное (технологическое) время, мин.

Т_В - вспомогательное время, мин.

Т_ОБС. - время обслуживания рабочего места, мин.

Т_ОТД. - время на отдых и естественные надобности, мин.

Максимальное основное (технологическое) время механической обработки составляет Т_О = 0,76 минут.

Вспомогательное время складывается из следующих элементов, определяемых по таблицам нормативов (Общемашиностроительные нормативы режимов резания и времени на механическую обработку):

время на установку, крепления и открепления и снятие деталей;

время на установку и снятие инструмента;

время на установку и снятие вспомогательного инструмента;

время на отдельные приёмы, связанные с выполнением операции;

время на очистку от стружки инструмента и посадочных поверхностей приспособления;

время на контрольные промеры.

Значения всех этих составляющих приводятся в соответствующем нормативном справочнике.

Вспомогательное время для данной операции по нормативным документам составляет Т_В = 0,064 минуты.

Время на обслуживание рабочего места. Нормативы этого времени установлены в процентном отношении от операционного времени и предусматривают выполнение следующей работы.

По техническому обслуживанию рабочего места:

смену инструмента вследствие затупления;

регулировку, смазку и подналадку станка в процессе работы;

сметание стружки в процессе работы.

По организационному обслуживанию рабочего места:

осмотр и опробование оборудования;

заливку охлаждающей жидкости в процессе работы;

раскладку инструмента в начале работы и уборку его по окончании работы;

смазку и очистку станка;

получение инструктажа в течение рабочего дня.

, мин,

Где а_ОБС. - величина процента от оперативного времени (принимается по нормативам).

Время на отдых и естественные надобности рассчитываются по формуле:

, мин

Где а_ОТД. - величина процента от оперативного времени (принимается по нормативам).

Тогда штучное время операции:

Т_ШТ. = Т_О + Т_В + Т_ОБС. + Т_ОТД. = 0,76 +0,064 + 0,098 + 0,066 = 0,988 мин.

1.15 Расчет припусков и предельных размеров на обработку изделия. Схемы припусков. Карта расчета припусков

Припуск - слой металла, удаляемый с поверхности заготовки в целях достижения заданных свойств обрабатываемой поверхности детали.

материал: Ст 3 и БрО10Ф1.;

обрабатываемый размер: Ш.

Определение R_z, h, s_y для каждого перехода

R_z+h = 500 мкм

мкм

Ey=0

. Черновое растачивание

R_z = 100 мкм

h = 100 мкм

W = l мм/н

Cy = 0,045

S = 0,35 мм/об

НВ = 220

t = (0,1+0,4)/2

Δ_пр = 269 мкм = 0,269 мм

у = 0,75

n = 1,3

х = 1

мкм

Е_у = 250 (42,13)

. Получистовое растачивание

R_z = 50 мкм

Δ = 0 (в связи с закономерным уменьшением на следующем переходе пренебрегаем)

h = 0 (исключают для стали после первого перехода)

Е_y = 0,06

Е_у+Е_инд = 0,06 - 200 + 50 = 65 мкм

. Чистовое растачивание

R_z = 25 мкм

Δ = 0 (см п. 2)

h = 0 (см п. 2)

Е_у = Е_инд = 50 мкм

. Хонингование

R_z = 5 мкм

Δ = 0 (см п. 2)

h = 0 (см п. 2)

R_z = 15 мкм

полученные значения сведены в карту припусков.

Расчет минимальных припусков по переходам

) мкм

) мкм

) мкм

) мкм

полученные значения сведены в таблицу (графа расчётный припуск).

Расчёт минимальных размеров

) Ш

D_max4 = 50,025 мм

3) D_maxi - 1 = D_maxi - 2Z_mini

D_max3 = 50,025 - 2 · 40 = 49,945 мм

) D_max2 = 49,945 - 2 · 100 = 49,745 мм

l) D_maxl = 49,745 - 2 · 266 = 49,213 мм

заготовка: D_max = 49,213 - 2 · 1168 = 46,877 мм

Предельные размеры заготовки по переходам.

Определяются:

Наибольшие предельные размеры по всем тех. переходам округляют уменьшением их до того же знака десятичной дроби, с каким дан допуск на размер для каждого перехода. Наибольшие предельные размеры определяют вычитанием допуска из округленного наибольшего предельного размера.

Предельные значения припусков

Определяются: Z_max как разность наименьших размеров,

Z_min как разность наибольших пр. размеров выполняемого и предшествующего переходов.

Проверка

T_ds - Т_dд = 2Z_0max - 2Z_0min,

где

800 - 30 = 770 = 3949 - 3179 = 770 следовательно расчет верен. Окончательный размер Ш46_-0.8.

1.16 Анализ эффективности внесенных изменений в базовый тех. процесс

В новом технологическом процессе предлагается замена вида заготовки. В базовом тех. процессе деталь червячное колесо делается из двух заготовок: стальной ступицы и бронзового венца. Процесс обработки такой заготовки на универсальных станках является трудоемким и в проектируемом технологическом процессе я предлагаю заменить универсальные токарные и сверлильные станки, на станок с ЧПУ HAAS SL-10. Вследствие этой замены сократиться число операции, число обслуживающего персонала, площадь производственных помещений, а также повысится точность обрабатываемой детали.

1.17 Разработка управляющей программы

червячный редуктор станок колесо

Устройства ЧПУ используют множество координат и смещении, позволяющим станочнику управлять положением вершины резца относительно детали. В этом разделе описан процесс взаимодействия системы координат и корректирующих смещении.

Система реальных координат представляет собой итоговую сумму всех систем координат и корректирующих смещении. При отсутствие коррекции на режущую кромку Она совпадает с программируемыми значениями G-кодов программы.

Системы рабочих координат - это дополнительный необязательный координатный сдвиг относительно системы глобальных координат. Последняя установленная рабочая координата действует до момента использования другой рабочей координаты, или до выключения питания станка.

Система дочерних координат находится внутри системы рабочих координат

Система общих координат располагается на второй странице смещения рабочих координат ниже системы глобальных координат. Системы общих координат сохраняется в памяти даже после выключения питания. Систему общих координат можно изменить вручную или с помощью макропеременных.

Существуют два вида коррекции: коррекция на геометрию и коррекция на износ. Коррекция на геометрию позволяет компенсировать разброс длин и ширин разных резцов, обеспечивая для них единство основной плоскости.

Коррекция на геометрию, как правило, проводится в процессе наладки и в дальнейшем остается неизменной. Коррекция на износ позволяет оператору вносить в коррекцию на геометрию незначительные поправки для компенсации износа инструмента в процессе работы. В начале работы значение коррекции на износ, как правило, равны нулю, но может меняться с течением времени.

Коррекция на геометрию отсутствует. Вместо нее используется коррекция на смещение инструмента. Коррекция на смещение инструмента в системах управления изменяет глобальную координату при изменении длины резца. Такую коррекцию необходимо использовать до обращения к инструменту. Коррекция на смещение инструмента заменяет рассчитыннаю ранее глобальную коррекцию на смещение.

Системы глобальных координат - единственная система координат, которая производит смещение всех рабочих координат и коррекции на инструмент относительно начала координат станка. Эта система координат рассчитывается устройством управления таким образом, что текущее положение рабочих органов станка соответствует реальным координатам. При отключении питания устройства ЧПУ эти значения обнуляются.

Управляющая программа.

Сверление отверстия + проточка одного торца

Т101 (сверло D=48)

М08S600Z1Z-50 R1 Q5 F0.1200 Z100

X200

T202 (Расточная пластина)

M03 S1500Z0.5Z-2 X25 F0.1500 X0

Z100

X200

M09

M99

Перебазируем и закрепляем деталь изнутри

T303S3000Z1P1 Q2 D1.5 U1.5 W0.03 F0.2Z0.5 X38Z-2 X40.5.5.5 X73.5.572.5S2500P1 Q2 F0.15X100S400X41

G01 Z-3 F0.12

G00 Z100

X200

M09

M99

Чистовая обработка

T303S3000Z0.5P1 Q2 D1.5 U1.5 W0.03 F0.2Z0.5 X38Z-2 X40.5.5.5 X73.5R39 Z-36.5 X72S2500P1 Q2 F0.1500 X100

Z200

M09

M99

Описание кодов управляющей программы.

G - коды используются для задания конкретных действий станка, например для простых движении или функции сверления. Ими иожно задавать также и более сложные действия, включающие использование разных инструментов.

G-коды делятся на группы. Каждая группа является командами определённого значения. К примеру, G-коды группы 1 задают движение по осям станка из точки в точку, а группа 7 относится к функции коррекции на инструмент.

G-коды могут быть модальными и немодальными. Модальный G код будучи заданным действует до конца программы или до тех пор пока не будет задан G код той же группы. Немодальный G код действует только в пределах строки. Немодальными являются коды группы 00, остальные группы кодов модальные.

G00 - быстрое перемещение

G01 - перемещение с использованием линейной интерполяции

G03 - перемещение с использованием круговой интерполяции

G52 - установка локальной системы координат

G54 - выбор системы координат

G70-цикл чистовой обработки (P1-начало цикла, Q2-конец цикла)

G71 - цикл съёма припуска по обрабатываемому диаметру

G83-цикл обычного сверления со ступенчатой подачей

M-коды определяют неосевые перемещения рабочих органов станка.

М03 - запускает вращение шпинделя (S-количество оборотов в минуту)

М08 - включается система подачи СОЖ

M09-выключается система подачи СОЖ

М99 возврат из программы

T-код задает выбор режущего инструмента.

2. Конструкторская часть

.1 Режущий инструмент

Токарные резцы.

Токарные резцы предназначены для обработки наружных и внутренних поверхностей. Они применяются для обработки поверхностей, цилиндрических и фасонных, нарезания резьбы и т.д.

Есть Прямые резцы и Отогнутые резцы.

Виды токарных резцов.

Резцы с твердосплавными пластинами - Т15К6

Свёрла предназначены для сверления отверстий в сплошном материале, для рассверливания уже имеющихся отверстий, для сверления конических углублений, например, для центров.

Наиболее применимы спиральные свёрла

Зенкеры широко распространены в машиностроении, особенно в крупносерийном и массовом производстве. Зенкерами обрабатывают более точные отверстия после сверления (потом развёртка).

-режущая или заборная часть;

-калибрующая часть;

-рабочая часть;

-шейка;

-хвостовик.

Длина режущей части 1 зависит от глубины резания, калибрующая часть 2 придаёт правильное направление зенкера. Хвостовик 5 служит для закрепления зенкера в станке.

Зенкер не работает в сплошном материале (предназначен для обработки отверстий) следовательно, отпадает необходимость в оформлении заострённой вершины с поперечной кромкой. Это обеспечивает зенкеру лучшие условия резания на всём протяжении режущей кромки.

Развёртка предназначена для изготовления более точных отверстий и обеспечивает высокое качество обрабатываемых материалов.

Развёртка состоит из режущей, калибрующей частей, шейки и хвостовика.

- направляющий конус;

- режущая часть;

- калибрующая часть;

- обратный конус;

- хвостовик;

- рабочая часть;

- шейка.

Калибрующая часть служит для направления инструмента и используется, как запас на переточку. Она обеспечивает заданную форму отверстия, его точные размеры и требуемую шероховатость.

Калибрующая часть машинной развёртки - короткий цилиндрический участок, предназначенный для калибрования отверстий, и конический участок с утонением по направлению к хвостовику. Утонение служит для уменьшения трения развёртки по поверхности отверстия. Оно составляет 0,04-0,06 мм. Его не делают при повышенных требованиях к точности обрабатываемого отверстия.

Увеличение длины калибрующей части приводит к более тяжёлой работе развёртки. Рекомендуется применять короткие развёртки.

Зубья развёртки могут быть расположены параллельно оси или под наклоном.

Развёртки с винтовыми зубьями обеспечивают высокую точность и имеют более высокую стойкость.

Развёртки с прямыми и наклонными зубьями в большинстве случаев обеспечивают требуемую точность и качество обработки.

Изготовление, заточка и контроль развёрток с прямыми и наклонными зубьями значительно проще, чем с винтовыми. Направление винтовых зубьев делается обратным направлению вращения для предупреждения самозатягивания развёртки, а также выхода её хвостовика из шпинделя.

Угол наклона канавки выбирается в зависимости от обработки материала (сталь→7-8°).

2.2 Обоснование и выбор зажимного приспособления

При фрезеровании зубьев колеса в качестве оснастки для станка 5К32 используется оправка. Базой оправки является конусная поверхность (конус Морзе 5), которая вставляется в шпиндель станка. Поверхность под посадочное отверстие инструмента имеет диаметр 32h6 и имеет шпоночный паз размером 8N9х110 мм. Для прочности оправка изготовленная из стали 20Х ГОСТ 4543-71 подвергается термообработке до HRC 54…60 единиц.

Так как модульная фреза и имеют одинаковые посадочные отверстия, но разную длину, их положения на оправке регулируется с помощью колец, имеющих разную толщину.

2.3 Описание контрольного приспособления

Контроль качества изделий очень важен в современном машиностроении. Применение универсальных измерительных инструментов и калибров малопроизводительно, и не всегда обеспечивает нужную точность и удобство контроля, а в условиях поточно-автоматизированного производства вообще неприемлемо.

Контрольные приспособления применяют для проверки заготовок, деталей и узлов машины.

Погрешность измерения в зависимости от назначения изделия допускают в пределах 8ч30% поля допуска на контролируемый объект.

На выбор схемы измерения большое влияние оказывает заданная производительность контроля.

Контрольные приспособления служат для проверки точности выполнения размеров, формы и взаимного расположения поверхностей детали. Точность контрольного приспособления в значительной степени зависит от принятого метода измерения, степени совершенствования конструкции приспособления и точности изготовления его элементов.

Активные устанавливают на станках, они контролируют детали в процессе обработки, давая сигнал на органы станка или рабочему на прекращение обработки или изменение условий ее выполнения при появлении брака.

Контрольное приспособление состоит из установочных, зажимных, измерительных и вспомогательных элементов, смонтированных на корпусе приспособления.

На установочные элементы (опоры) ставят проверяемую деталь своими измерительными базами для проведения контроля. Для установки применяют постоянные опоры со сферическими и плоскими головками, опорные пластины, а также специальные детали (секторы, кольца и т.д.) в зависимости от конфигурации детали.

На контрольной операции для проверки зацепления червячной пары используется контрольный стенд НО 2284. Приспособление состоит из корпуса 1, в котором на подшипниках поз. 21 вращается вал 5. На валу 5 крепится деталь червячное колесо с помощью гайки 18 и шайбы 20. Червяк в приспособлении вращается во втулках 7. Втулки крепятся к корпусу 1 с помощью крышек 4 шпильками М10 поз. 9 и гайками 17.

Порядок проведения контроля: на зубья червяка наносится слой краски. Червяк вращают при помощи колеса 12. На зубьях червячного колеса проверяют пятно контакта при помощи штангенциркуля. Пятно должно составлять 70-80% от длины, 75-85% от ширины зуба; смещение пятна от осевой линии должно быть не более 1/3 размера пятна контакта.

3. Организационно-экономическая часть

3.1 Планирование технологической подготовки производства

Целью выполнения этой части дипломного проекта является разработка модели процесса технологической подготовки производства, проведение сравнительного анализа основных технико-экономических показателей и расчет экономической эффективности. Определение затрат на а также технологическая подготовка производства включает проектирование новых прогрессивных и совершенствование действующих технологических процессов, разработку методов эффективного контроля изделий основного производства, определение норм времени изготовления новых изделий, разработку нормативов для расчета потребностей производства в материалах, рабочей силе, оборудовании, обеспечение основного производства технологической оснасткой.

.1.1 Сетевое планирование

Определение затрат на а также технологическая подготовка производства включает проектирование новых прогрессивных и совершенствование действующих технологических процессов, разработку методов эффективного контроля изделий основного производства, определение норм времени изготовления новых изделий, разработку нормативов для расчета потребностей производства в материалах, рабочей силе, оборудовании, обеспечение основного производства технологической оснасткой.

Одним из наиболее предпочтительных методов планирования является метод сетевого планирования. При выполнении сложных задач, когда различными исполнителями производится большое число работ, планирование и управление процессом ТПП может выполняться с помощью метода сетевого планирования и управления.

Основная задача и цель построения сетевого графика заключается в определении длины критического пути и расчета затрат на ТПП в данном случае.

Сетевой график - это модель построения процесса разработки и создания некоторого объекта, изображающая весь комплекс взаимосвязанных работ и их результатов в виде ориентированного графа.

Сетевой график наглядно показывает логическую последовательность и взаимосвязь всех действий и процессов, которые должны быть реализованы при проведении ТПП и для достижения поставленной цели.

Критическим путем называется промежуток времени, за который предполагается выполнить весь комплекс работ по ТПП.

Затраты на ТПП связаны с определением затрат на основные и вспомогательные материалы, используемые при технологической подготовке производства, затраты, связанные с заработной платой всех участников и разработчиков ТПП, амортизацией используемых основных средств и прочих расходов, определяемой спецификой технологической подготовки производства.

Событие - это факт начала или окончания какой-либо работы. Оно не имеет продолжительности во времени и всегда формируется при постановке задачи прошедшим временем.

Работа - это процесс или конкретное действие, приводящее к достижению определенного результата.

Работа всегда имеет трактовку, которая раскрывает ее содержание. Она характеризуется продолжительностью во времени и всегда связана с расходованием каких-либо ресурсов.

При расчете и оформлении сетевого графика каждой работе присваивается код, который устанавливает взаимосвязь между работами и событиями.

Построение сетевого графика проводится в несколько этапов:

·   Устанавливается перечень работ и мероприятий, связанных с технологической подготовкой производства и определяется логическая последовательность их выполнения;

·        Заполняется таблица по перечню работ и событий ТПП с определением трудоемкости, числа исполнителей и продолжительностью;

·        Строится сетевой график, после которого присваиваются номера событиям, а каждой работе соответствующий код;

·        Ищется критический путь;

·        Рассчитываются полный и свободный резервы времени работы.

.1.2 Перечень работ и событий ТПП

Таблица 3.1

3.1.3 Расчет основных параметров сетевого графика

Вычисление параметров сетевого графика производится по следующим формулам.

Ранний срок свершения события - это время, необходимое для выполнения всех работ, предшествующих данному событию - определяется по формуле:

, где

r - номер работы сетевого графика;

t_r - продолжительность работы r;

T^P_i,j - ранний срок свершения события, последующего за работой r;

T^P_i,r - ранний срок свершения события, предшествующего работе r.

Поздний срок свершения события - это наиболее позднее время свершения, увеличение которого недопустимо, так как это вызывает нарушение срока окончания всей разработки. Определяется по формуле:

, где

Tⁿ_i,j - поздний срок совершения события i, предшествующей работе r;

Tⁿ_i,r - поздний срок свершения события j, последующего за работой r.

Резерв времени событий - это максимальное время, на которое может быть отсрочено свершение события без увеличения срока окончания всей работы в целом. Определяется разностью между поздним и ранним сроками свершения данного события:

В сетевом графике различают 2 вида пути: полный и критический.

Полный путь (L_n) - это любая непрерывная последовательность событий и работ на сетевом графике от исходного до завершающего события.

Продолжительность полного пути:

- арифметическая сумма продолжительностей работ, составляющих путь.

Критический путь - полный путь, имеющий наибольшую продолжительность.

Резерв времени пути:

Данная величина показывает, на какую величину можно сократить или увеличить продолжительность работ на данном пути, не вызывая изменения продолжительности критического пути, а, следовательно, не изменяя дату достижения конечной цели.

ч

ч

ч

3.1.4 Расчет параметров событий

Таблица 3.2