Пояснительная записка по машино строение
Введение
Металлорежущие станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенного для производства всех современных машин, приборов, инструментов и других изделий, поэтому количество металлорежущих станков, их технический уровень в значительной степени характеризует производственную мощность страны.
Основным направлением народного
хозяйства предусматривается
Главная задача состоит в обеспечении
дальнейшего роста
В решении этой задачи существенное место занимает ускорение научно-технического прогресса на базе технического перевооружения производства, создание высокопроизводительных машин и оборудования большой единичной мощности, внедрение новой техники и материалов, прогрессивной технологии и систем машин для комплексной механизации и автоматизации производства.
Ведущее место в дальнейшем росте экономики страны принадлежит отраслям машиностроения, которые обеспечивают материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства.
Практическому осуществлению широкого применения прогрессивных типовых технологических процессов, оснастки оборудования, средств механизации и автоматизации, содействует единая система
технологической подготовки производства (ЕСТПП), обеспечивающая для всех организаций и предприятий системный подход оптимизации выбора методов и средств технологической подготовки производства.
Разработка новых
Наряду с повышением точности станков происходит процесс дальнейшей их автоматизации на базе регулируемых электроприводов, средств электроавтоматики и вычислительной техники. В связи с применением числового программного управления при обработке на станке увеличилась степень концентрации на каждом отдельном станке, и для дальнейшего повышения их надёжности стали оснащать средствами диагностирования и оптимизации обработки, что весьма важно для станков в составе гибких производственных систем.
В настоящее время развитие станкостроительной отрасли идёт в направлении повышения производительности металлорежущих станков, их надёжности и точности на базе применения автоматизированных процессов, унифицированных станочных модулей, роботизированных технологических комплексов и вычислительной техники.
- Анализ исходных данных.
- Служебное назначение детали.
Рис. 1. Схема пневмораспределителя
Принцип работы пневмораспределителя.
Пневмораспределитель
Функциональное назначение детали «Золотник»
Под действием внешнего усилия золотник перемещается в осевом направлении и открывает клапан пневмоцилиндра. Через образовавшийся зазор происходит движение сжатого воздуха к рабочим органам.
При прекращения внешнего давления, золотник при помощи пружины возвращается в первоначальное положение. Отработанный воздух из рабочей зоны выходит в атмосферу через отверстие в золотнике.
- Виды поверхностей детали.
Рис. 2. Виды поверхностей.
В данной детали:
- 6 наружных цилиндрических поверхностей: 1, 2, 3, 4, 13, 14, 15;
- 3 внутренних цилиндрических поверхностей: 5, 6, 7;
- 10 плоских торцевых поверхностей: 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 19, 20, 21;
- 1 фасонная поверхность: 12.
Химический состав стали 35 (ГОСТ 1050-88) Таблица 1
С |
Si |
Mn |
S |
P |
Ni |
Cr |
Не более | ||||||
0,32-0,40 |
0,17-0,37 |
0,50-0,80 |
0,045 |
0,045 |
0,30 |
0,30 |
Механические свойства стали 35 Таблица 2
σт, кгс/мм2 |
σвр, кгс/мм2 |
δ5, % |
Ψ, % |
ан, кгс *м/см2 |
НВ (не более) | |
Нормализация |
Закалка, отпуск | |||||
32 |
54 |
20 |
45 |
7 |
207 |
226 |
- Разработка технических требова
ний на изготовление детали.
Таблица 1
Анализ технических требований чертежа.
№ п/п |
Технические требования чертежа |
Назначение технических |
Схемы контроля |
1 |
Покрытие поверхн. Б, В: Хтв10…50 по ГОСТ 9.073-77. Допускается наличие хрома на поверхн. Д. |
- поверхн. В – упрочнение, для
повышения износостойкости - поверхн. Б – для нанесения антикоррозионного покрытия. Наличие хрома на поверхн. Д допускается для улучшения технологичности данной детали. |
Выбор и обоснование посадок.
- Ø18е9( ):
- для обеспечения небольшого зазора (при сопряжении цилиндрической ступени золотника с отверстием в корпусе, при посадке Ø18 - S = 0,032-0,102) между золотником и корпусом во избежании перекоса золотника (при перекосе золотника в корпусе возможно неплотное прилегание торца золотника к крышке и утечки сжатого воздуха),
- для обеспечения диаметральной герметичности между золотником и корпусом (при большем зазоре возможно пропускание воздуха в атмосферу)
- по рекомендации ГОСТ 9833-73 на уплотнения подвижных соединений.
- Ra1,6 – так как поверхность 2 является элементом трения в пневмоцилиндре (сопряженные поверхности «металл-металл») то данная поверхность изготавливается качественной - для обеспечения наименьшего износа, как самого золотника, так и корпуса,
- Ra2,5 на 3 канавки под уплотнительные кольца и радиальное биение 0,04 на внутренний диаметр под уплотнительное кольцо – назначается согласно ГОСТ 9833-73.
- Ra1,6 на поверхность 8, для предотвращения преждевременного износа прокладки клапана в результате соприкосновения с торцом золотника.
- Допуск перпендикулярности поверхности 8 (торца золотника) относительно поверхности 2 не более 0,025 – для предотвращения перекоса торца золотника, вызванного погрешностью изготовления, относительно основной контактирующей цилиндрической поверхности 8 (возможно неплотное прилегание торца золотника к прокладки клапана и как следствие утечка воздуха из рабочей полости).
- Определение типа производства и метода работы.
1.4.1 Расчет предварительной массы заготовки, приняв её равной массе готовой детали.
Рис. 3. Обозначение объемов детали.
Объем детали Vобщ, в мм3 рассчитывается по формуле:
Vобщ = (V1 + V2 + V3 + V4 + V5 + V6 + V7 + V8) – V9 – V10 – V11
Объем цилиндрической фигуры рассчитывается по формуле:
Vi = pRi2hi;
где p - число ПИ = 3,14;
Ri – радиус цилиндра, в мм;
hi – длинна цилиндра, в мм.
V1 = pR12h1 = 3,14 ´ 62 ´ 25 = 2826мм3;
V2 = pR22h2 = 3,14 ´ 92 ´ 4 = 1017,36мм3;
V3 = pR32h3 = 3,14 ´ 92 ´ 3,3 = 839,32мм3;
V4 = pR42h4 = 3,14 ´ 92 ´ 3,3 = 839,32мм3;
V5 = pR52h5 = 3,14 ´ 6,52 ´ 3,7 = 490,86 ´ 3 = 1472,58мм3;
V6 = pR62h6 = 3,14 ´ 92 ´ 28,3 = 7197,82мм3;
V7 = pR72h7 = 3,14 ´ 152 ´ 5 = 3532,5мм3;
V8 = pR82h8 = 3,14 ´ 92 ´ 20 = 5086,8мм3;
V9 = pR92h9 = 3,14 ´ 42 ´ 65 = 3265,6мм3;
V10 = pR102h10 = 3,14 ´ 42 ´ 12 = 602,88мм3;
V11 = pR112h11 = 3,14 ´ 62 ´ 6 = 678,24мм3.
Vобщ = (2826 + 1017,36 + 839,32 + 839,32 + 1472,58 + 3532,5 + 5086,8) – 3265,6 – 602,88 – 678,24 = 18264,98 мм3
Масса заготовки (как масса готовой детали) m, в кг, определяется по формуле:
m = r ´ Vобщ;
где r - плотность материала (для Стали 35 r = 0,00782г/мм3 [3]);
m = 0,00782 ´ 18264,98 = 142,83г = 0,142кг
1.4.2. Определение типа производства.
Типа производства определяем по массе отливки и программе выпуска (табл 2. стр.120 [1]).
Для m = 0,142кг, Q = 15.000шт. – тип производства – среднесерийное.
где – Q – программа выпуска, в шт;
m – масса заготовки, в кг.
- Анализ технологичности детали.
По своей конструкции деталь является достаточно технологичной. Основными поверхностями являются следующие поверхности: Ø18е9.
Остальные не указанные поверхности являются вспомогательными.
Изготовленные, путем механической обработки, поверхности имеют необходимую и достаточную точность и шероховатость поверхностей. Это обеспечивает точную работу в узле. Неуказанные предельные отклонения ряда поверхностей выполняется в соответствии со СТ СЭВ 144-75. Для изготовления детали используется сталь 35 ГОСТ 1050-88, заготовка получается методом штамповки.
Деталь изготовлена с
Таблица
Анализ технологичности конструкции детали.
№ п/п |
Нетехнологичные элементы и свойства детали |
Предложения по повышению технологичности детали |
1 |
глухое отверстие Ø8 на длину 65. |
изменить нельзя |
2 |
три канавки 3,7Н12 с Ra1,6 для уплотнительных колец |
применение спец. инструмента |
Вывод: Данная деталь достаточно технологична,
допускает применение высокопроизводительных
режимов обработки. Имеет хорошие
базовые поверхности для
- Выбор метода и средств контроля.
Выбор средств и измерения и контроля будем производить для наиболее ответственных параметров детали:
Средства измерения
Таблица 11.1____
№ опер. |
Вид операции контроля |
Наименование и марка |
Метрологическая характеристика прибора |
005 |
1. Измерение длины детали A5.2 = 19,37+0,21 |
Штангенглубиномер (с отчсчетом по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80 |
Предел измерения – 0-160 мм. Цена деления – 0,05 мм. Вылет измерительных губок – 80мм. Погрешность – ± 0,05 мм. |
2. Измерение диаметра детали d5.1 = Ø19h14(-0,52) |
Штангенглубиномер (с отчсчетом по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80 |
Предел измерения – 0-160 мм. Цена деления – 0,05 мм. Вылет измерительных губок – 80мм. Погрешность – ± 0,05 мм. | |
010 |
1. Измерение длины отверстия A10.2 = 65h14(±0,37) |
Штангенглубиномер (с отчсчетом по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80 |
Предел измерения – 0-160 мм. Цена деления – 0,05 мм. Вылет измерительных губок – 80мм. Погрешность – ± 0,05 мм. |
Измерение отверстия d10.1 = Ø8h14(+0,36) |
09601 |
Предел измерения – 0-160 мм. Цена деления – 0,5 мм. Диапазон измер. диаметров – 6-20мм. Диапазон показаний – 30мкм. Погрешность – ± 0,5 мм. | |
020 |
1. Измерение длины A20.2 = 19,7+0,084 |
Штангенглубиномер (с отчсчетом по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80 |
Предел измерения – 0-160 мм. Цена деления – 0,05 мм. Вылет измерительных губок – 80мм. Погрешность – ± 0,05 мм. |
2. Измерение диаметра детали d20.1 = Ø18h14(-0,52) |
Штангенглубиномер (с отчсчетом по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80 |
Предел измерения – 0-160 мм. Цена деления – 0,05 мм. Вылет измерительных губок – 80мм. Погрешность – ± 0,05 мм. | |
025 |
Измерение диаметра детали 8h14(-0,36) |
Пробка ПР, НЕ |
|
030 |
Измерение диаметра детали 12h14(-0,43) |
Пробка ПР, НЕ |
|
Глубина 3h14(±0,12) |
Нутромер с измерительной |
Диапазон – 2-3 мм. Цена деления – 0,001 мм Допускаемая погрешность –+0,0018 мм. Наибольшая глубина измерения – 12 мм. Измерительное усилие – 3Н. | |
035 |
Покрытие |
Эталон |
|
045 |
Измерение диаметра детали d40.1 = Ø18е9( ) |
Гладкий микрометр по ГОСТ 6507-78 |
Цена деления 0,01 мм. Диапазон измерений 0-300 мм. Погрешность +0,002 ¸ +0,006 мм. |
Шероховатость Rа1,6 |
Профилограф-профилометр А1, 252 ГОСТ 19299-73 |
Увеличение – 200-100000 (9 ступеней); Диапазон измерения – 0,02-100мм Минимальный диаметр измеряемого отверстия – 3 (на глубине до 5 мм) |
- Выбор вида, способа получения и формы заго
товки.
- Обоснование вида и метода получения заготовки.
При выборе заготовки для заданной детали назначают метод её получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формируют технические условия на изготовление. По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения напусков и припусков, повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоемкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки, повышается коэффициент использования материала. Заготовки простой конфигурации дешевле, так как не требуют при изготовлении сложной и дорогой технологической оснастки, однако такие заготовки требуют последующей трудоемкой обработки и повышенного расхода материала.
Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при её минимальноё себестоимости. Себестоимость детали определяется суммированием себестоимости заготовки по калькуляции заготовительного цеха и себестоимости её последующей обработки до достижения заданных требований качества по чертежу. При проектировании технологического процесса механической обработки для конструктивно сложных деталей важно иметь данные о конфигурации и размерах заготовки и, в частности, - наличии в заготовке отверстий, полостей, углублений, выступов.
В общем случае механические свойства литых заготовок ниже, чем кованных или из проката того же металла, однако на трение они работают несколько лучше. Кроме того, трудоемкость обработки литых заготовок в среднем на 15-30% меньше, чем штампованных, из-за большей приближенности первых к форме готовой детали.
Ковкой получают поковки простой формы массой до 250 т с большими напусками. Применяя специальный инструмент, уменьшают напуски. Припуски и допуски на поковки, изготовляемые на молотах, от 5 мм до (34±10) мм, а на поковки, изготовляемые на прессах, от (10±3) мм до (80±30) мм; для необрабатываемых участках предельные отклонения снижают на 25-50%. С применением подкладных штампов (закрытых и открытых) получают поковки массой до 150 кг (главным образом мелки до 5 кг) с относительно сложной формой, без напусков; припуски – 3 мм и выше, допуски мм и более [1] стр.135.
В качестве заготовки для детали «Золотник» используется штамповка. Данный вид заготовки является наиболее экономически выгодным по ряду причин. Дело в том, что заготовка данной конфигурации не может быть получена методом проката из-за сложной формы внешних и внутренних поверхностей. Еще одним из вариантов получения заготовки для детали «Золотник» является метод отливки, но для этого необходимо увеличивать припуски на механическую обработку. Такая необходимость вызвана тем, что у отливок присутствуют значительные термические деформации, вследствие ее остывания в форме, а так же различные посторонние включения на поверхности заготовки, которые снижают качество структуры металла на поверхности. Далее стоит отметить, что внутри объема металла так же возникают значительные внутренние напряжения, вызванные термическими деформациями, что может привести к появлению трещин, что повышает вероятность поломки детали.
Из вышесказанного следует, что заготовка в виде штамповки является экономически более выгодной и более технологичной.
В качестве оборудования для штамповки используем кривошипный горячештамповочный пресс. На данном оборудовании получают заготовки с массой до 50 – 100 кг, простой формы, преимущественно в виде тел вращения. Применяют для сокращения расхода металла (отсутствия заусенец) и для сталей и сплавов с пониженной пластичностью.
- Описание формообразования заготовки.
Рис. 4. Эскиз получения заготовки на КГШП.
Кривошипные ковочно-штамповочные прессы
относятся к числу наиболее прогрессивных
кузнечно-прессовых машин. Внедрение
кривошипных прессов в
В
кривошипных ковочно-
В отличие от молотов кривошипные ковочно-штамповочные прессы имеют жесткий график движения ползуна. Полный ход (путь) ползуна равен удвоенному радиусу кривошипа. Каждому углу поворота кривошипного вала соответствует определенное положение ползуна и определенная его скорость, которая в крайних точках (внизу и вверху) равна нулю.
Кривошипные прессы, предназначенные для горячей штамповки, обладают высокой жесткостью конструкции, которая необходима для снижения упругих деформаций и получения наиболее точных размеров поковок. Пресс имеет выталкиватели в столе и ползуна для автоматического удаления поковок из штампа.
На рис. приведена кинематическая схема кривошипного пресса. Через клиноременную передачу 4 движение от электродвигателя 5 передается на маховик 3, находящийся на передаточном валу 6. Зубчатая передача 7 передает движение на кривошипно-шатунный механизм, состоящий из кривошипного вала 9, шатуна 10, ползуна 1. пресс имеет фрикционную дисковую муфту включения 8, с помощью которой осуществляется пуск пресса на рабочий ход. Для остановки вращения кривошипного вала 9 после выключения муфты служит тормоз 2, который останавливает ползун в верхнем положении. Управление прессом осуществляется от педали.
Верхняя часть штампа крепится к ползуну 1, а нижняя – к клиновидной плите 11, установленной на столе пресса.
Рис. 5. Кинематическая схема кривошипного горячештамповочного пресса.
Кривошипные прессы для горячей штамповки изготавливают с усилием на ползуне 630 – 8000Т (6174 – 78400 кН). Наименьший кривошипный пресс эквивалентен штамповочному молоту с весом падающих частей 0,63 т, а наибольший – молоту с весом падающих частей 8 т.
На кривошипных ковочно-
- Обеспечение технологичности конструкции за
готовки.
В штампованных заготовках поверхность
разъема обычно выбирают так, чтобы
она совпала с двумя
В данной детали поверхность разъема
была выбрана по наибольшему диаметру
(Ø30) и располагается
Расчет заготовки.
Штамповочное оборудование: Кривошипный горячештамповочный пресс КГШП (закрытая штамповка).
Нагрев заготовки –
- Исходные данные по детали.
- Материал – сталь 35 (ГОСТ 1050-88): 0,32 – 0,40% С; 0,17 – 0,37% Si; 0,50 – 0,80% Mn; не более 0,25% Cr.
- Масса детали – 0,141 кг.
- Исходные данные для расчета.
- Масса поковки (расчетная) – 0,224 кг;
Расчетный коэффициент Кр = 1,6 (приложение 3, стр. 31) [6];
0,141 × 1,6 = 0,224 кг.
- Класс точности – Т3 (приложение 1, стр. 28) [6].
- Группа стали – М1 (табл.1, стр.8) [6].
Средняя массовая доля углерода в стали 35: 0,36% С.
- Степень сложности – С3 (приложение 2, стр.8) [6].
С = mп / mф,
где mф – масса простой фигуры, в кг, определяется:
mф = Vф × ρ,
где Vф – объем фигуры, Vф = pRф2hф = 3,14 ´ 152 ´ 100 = 70650мм3;
mф = 70650 × 0,00782 = 552,4 г = 0,552кг;
С = 0,141 / 0,552 = 0,255.
- Конфигурация поверхности разъе
ма штампа – П (плоская) (табл.1, стр8) [6].
- Исходный индекс – 6 (табл.2, стр.9) [6].
- Припуски и кузнечные напуски.
- Основные припуски на размеры (табл.3, стр.12) [6]:
0,9 – Ø18 и чистота поверхности 1,6;
0,9 – Ø30 и чистота поверхности 2,5;
0,9 – Ø18 и чистота поверхности 6,3.
- Дополнительные припуски, учитывающие:
- отклонение от плоскостности – 0,2 мм (табл.5, стр.14) [6].
- смещение по поверхности разъема штампа – 0,1 мм (табл.4, стр.14) [6].
- Штамповочный уклон на наружной поверхности – не более 5° принимаем – 1°.
- Размеры поковки и их допускаемые отклонения.
- Размеры поковки, мм:
Ø18 + (0,9 + 0,1 + 0,2) × 2 = 20,4 мм принимаем 20,5 мм;
Ø30 + (0,9 + 0,1 + 0,2) × 2 = 32,4 мм принимаем 32,5 мм;
Ø18 + (0,9 + 0,1 + 0,2) × 2 = 20,4 мм принимаем 20,5 мм.
- Радиус закругления наружных углов – 1,0 мм (табл.7, стр.15) [6].
- Допускаемые отклонения размеров (табл.8, стр.17) [6]:
Ø20,5 , Ø32,5 , Ø20,5 .
- Неуказанные допуски радиусов закруглений 0,5 мм (п.5.23, стр.25) [6].
- Допускаемая величина остаточного облоя 0,4 мм (п.5.8, стр.21) [6].
- Допускаемое отклонение от плоскостности 0,5 мм (п.5.16, стр.25) [6].
- Допускаемое смещение по поверхности разъема штампа 0,2 мм (табл.9, стр.20) [6].
- Допустимая величина высоты заусенца 2,0 мм (п.5.10, стр.21) [6].
- Проектирование технологического процесса механической обработки.
- Определение маршрута обработки отдельных поверхност
ей детали, шероховатости и точности обработки.
Маршрутная обработка детали «Золотник».
Таблица
№ оп. |
Наим. операции |
Рабочий эскиз |
Станок, оборудование |
Оснастка |
000 |
Заготовительная |
Кривошипный горячештам-повочный пресс (КГШП) |
||
005 |
Токарная |
Токарный 1А616 |
3-х кулачковый патрон | |
010 |
Токарная |
Токарный автомат 1Б240-6К |
Патрон | |
015 |
Токарная |
Токарный автомат 1Б240-6К |
Патрон | |
020 |
Токарная |
Токарный станок 16Т02П |
Патрон | |
025 |
Сверлильная |
Вертикально-сверлильный 2Н118 |
Спец. приспособление | |
030 |
Сверлильная |
Вертикально-сверлильный 2Н118 |
Спец. приспособление | |
035 |
Нанесение покрытия |
|||
040 |
Шлифовальная |
Круглошлифо-вальный 3У10В |
Центр | |
045 |
Моечная |
Промыть деталь |
Моечная машина |
|
050 |
Маркировачная |
Навесить бирку с обозначением детали на тару |
||
055 |
Контрольная |
Технический контроль |
Плита по ГОСТ 10905-86 |
- Разделение технологического процесса на этапы по видам обработки.
Рис. 6. Эскиз детали с номерами основных поверхностей.
Схема технологического процесса.
Таблица __
Наименование этапа |
№ и наименование операции |
№ основных поверхностей |
Цель операции* | |||||||||
Наружные цилинд. |
Внутрен. цилинд. |
Плоские |
Другие | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 | ||||||
Заданные по чертежу квалитет и класс шероховатости | ||||||||||||
е9, Ra 1,6 |
h14Ra 3,2 |
h14Ra 3,2 |
h14Ra 3,2 |
h14Ra 1,6 |
h14Ra 3,2 |
IT14 Ra 3,2 | ||||||
Выполняемые по технологии квалитет и класс шероховатости | ||||||||||||
000 Заготовительная |
||||||||||||
005 Токарная |
||||||||||||
010 Токарная |
h14Ra 3,2 |
|||||||||||
015 Токарная |
h14Ra 3,2 |
h10Ra 1,6 |
h12Ra 4,0 |
|||||||||
020 Токарная |
h10Ra 4,0 |
|||||||||||
025 Сверлильная |
h14Ra 3,2 |
|||||||||||
030 Сверлильная |
||||||||||||
035 Покрытие |
||||||||||||
040 Шлифовальная |
е9, Ra 1,6 |
|||||||||||

- Пояснительная записка по Экономике и организации с/х производства АО "Владимирский"
- Пояснительная записка - текстовая часть бухгалтерского отчета: целевая направленность, ее состав (разделы), порядок составления
- Поясничный остеохондроз
- П. Панчанка як паэт i грамадзянiн
- П. П. Бажов – сказочник земли уральской
- П.Пеллетье и И.Кавенту,их вклад в развитии медицины и фармации
- П.П. Рубенс – картины на библейские и мифологические темы
- Поянтие "синергетика"
- Пояснения к бухгалтерской отчетности
- Пояснительная записка
- Пояснительная записка к бухгалтерской отчетности ОАО ДОК «Красный Октябрь»
- Пояснительная записка к бухгалтерскому балансу
- Пояснительная записка к бухгалтерскому балансу и отчету о прибылях и убытках
- Пояснительная записка к финансовому отчету