Реферат: Разработка автоматической линии для обработки детали типа "Вал-червяк"
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИУКРАИНЫ
ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙУНИВЕРСИТЕТ
Механический факультет
Кафедра МС
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине “Теория проектированияавтоматизированных станочных комплексов”
на тему: Разработка автоматическойлинии для обработки детали типа «Вал-червяк»
ПК 08.6.090203.50.00.000 ПЗ
Выполнил
ст. гр. МС-04н А.И. Горобец
Принял Л.П. Калафатова
Нормоконтроль В.В. Гусев
Донецк 2008
РЕФЕРАТ
Работа содержит: страниц 47,таблиц 10, источников 5, рисунков 8, приложений 12.
Объект проектирования:автоматическая линия для изготовления детали типа вал-червяк.
Цель работы: закрепить знания, полученные при изучении курса «Теорияпроектирования автоматизированных станочных комплексов», приобрести навыкипроектирования автоматических линий.
ПЕРЕХОД, ПОЗИЦИЯ, ПОТЕРИ ВНЕЦИКЛОВЫЕ,СТАНКИ ДУБЛЕРЫ, АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ, ЦИКЛОГРАММА РАБОТЫ, АГРЕГАТНЫЙ СТАНОК,СИЛОВАЯ ГОЛОВКА, ФРЕЗЕРНАЯ НАСАДКА, РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ.
Задание
Разработать компоновочнуюсхему автоматической линии для изготовления детали типа вал. Рассчитать экономическиепоказатели выбранной линии.
Спроектировать агрегатныйстанок для фрезерования шпоночного паза.
Исходными данными ккурсовому проекту является заданная производительность изготовления детали вусловиях автоматизированного производства равная 365шт./смену и чертеж деталипредставленный в приложении А.
Содержание
Введение
1 Анализ технологичности конструкции детали
2 Технологический процесс изготовления детали длянеавтоматезированого производства
3 Расчет технологической производительности процесса
4 Анализ базового операционного процесса по критерию обеспечениязаданной сменной производительности
5 Уточненный расчет производительности автоматической линии
6 Выбор транспортно-загрузочной системы
7 Расчет затрат для выбранных вариантов автоматических линий
8 Описание работы спроектированной АЛ
9 Описание конструкции и работы станка
10 Определение режимов обработки
11 Определение усилий и мощности резания
12 Кинематический расчет фрезерной насадки
13 Расчет прогиба шпинделя
14 Расчет жесткости опор качения
15 Расчет жесткости шпинделя
16 Динамический расчет шпиндельного узла
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А Чертеж детали
Приложение Б Карты наладок
Приложение В Чертеж автоматической линии
Приложение Г Циклограмма работы автоматической линии
Приложение Д Чертеж агрегатного станка
Приложение Е Чертеж фрезерной насадки
ВВЕДЕНИЕ
Автоматизацияпроизводственных процессов всегда являлась одним из важнейших направленийразвития НТП. В развитых странах в настоящее время автоматизация занимает ведущееместо в развитии промышленности, причем наблюдается тенденция к все растущей еёглобальности. Несмотря на капитальные затраты, связанные с автоматизацией, онапозволяет освободить гораздо больше средств за счет повышенияпроизводительности и экономии живого труда. Автоматизация дает толчок вразвитии важнейших отраслей промышленности, позволяет снизить себестоимость ихпродукции.
Курс «Теорияпроектирования автоматизированных станочных комплексов» является основой дляизучения процесса проектирования автоматических линий. Его изучение являетсяважным этапом подготовки инженеров-механиков.
1 Анализтехнологичности конструкции детали
Деталь (рис. 2.1)является валом-червяком с хвостовиком для соединения с двигателем посредствоммуфты, с шейками, которые являются посадочными поверхностями для подшипников ис шейкой под уплотнительное маслоудерживающее кольцо. Это накладывает высокиетребования к параметрам качества поверхностей цапф: шероховатость цапф подподшипники достигает величины Ra0,63; под маслоудерживающее кольцо - Ra 0,32 мкм, отклонения формы поверхностей под подшипники контролируются вдвух плоскостях: радиальное биение цапф, которое не должно превышать 20 мкм иторцевое биение цапф – до 16 мкм. Центрирование вала и ступицы муфты осуществляетсяскользящей посадкой, крутящий момент передается с помощью шпоночногосоединения. Это накладывает дополнительные требования к этой поверхности(шероховатость Ra 1,6 мкм),которая выполнена по 6 квалитету; радиальное биение хвостовика не должно превышать20 мкм. Так как обработка цапф предусматривает шлифование и полирование, навалу предусмотрены канавки для выхода шлифовального круга, выполненные понаружнему цилиндру и торцу ГОСТ 8820-69 исп.4.
Поскольку дляконструкторской базы принята ось детали (прил. А), то для механическойобработки детали целесообразно использовать технологические центровые отверстияВ4 ГОСТ 14034-74, которые будут являться технологической и измерительнойбазами. На валу выполнен паз, который производится врезанием концевой фрезы ипродольным фрезерованием, что нетехнологично. Технологичным является выполнениесегментного шпоночного паза дисковыми фрезами, но в этом случае уменьшаетсясечение вала, что снижает его долговечность, поэтому выполнение данногошпоночного паза необходимо с такой конфигурацией, которая показана на чертеже.
Для установкиподшипников, ступицы муфты, предусмотрены заходные фаски 2,5х450.Для исключения травматизма острые кромки притуплены фасками 1х450.
В качестве материала изкоторого изготовлен вал принята конструкционная сталь 45 ГОСТ 1050-88 c содержанием углерода 0,45%. Дляповышения износостойкости вала в качестве термообработки принята закалка зубьевна установке ТВЧ.
Для контроля допуска напогрешность направления зубьев вала допускается заменить его проверкой пятнаконтакта с сопряженным колесом. При чем пятно контакта по высоте — не менее40%.
Определим жесткостьдетали используя отношение длины к приведенному диаметру.
/>
Вал является жестким, таккак отношение длины к диаметру />/>, что меньше 12. Поэтомупри механической обработке детали можно назначать интенсивные режимы резания.
Таким образом,конструкция детали является технологичной.
2 Технологическийпроцесс изготовления детали для неавтоматизированного производства
/>
Рисунок 2.1- Изготавливаемаядеталь
На рисунке 2.1 указаныпозиции обрабатываемых поверхностей. Далее приведем технологический процессобработки детали в условиях неавтоматизированного производства.
005 Заготовительная
010Термическая (улучшение)
020Фрезерно-центровальная
А. Установить и снятьзаготовку
1. Фрезеровать торцыповерхность 1, 25
2. Сверлить центровочныеотверстия
030 Токарно-винторезная
А. Установить и снятьзаготовку
1. Точить поверхность 7 начерно
2. Точить поверхность 3 начерно
3. Точить поверхность 9начерно
Б. Переустановитьзаготовку
4. Точить поверхность 23 начерно
5. Точить поверхность 15 начерно
6. Точить поверхность 19начерно
7. Точить поверхность 11начерно
040 Токарно-винторезная
А. Установить и снятьзаготовку
1. Точить поверхность 3 иторец поверхность 5 начисто
2. Точить фаскуповерхность 2
3. Точить фаскуповерхность 6
4. Точить канавкуповерхность 4
Б. Переустановитьзаготовку
5. Точить поверхность 23и торец поверхность 21 начисто
6. Точить поверхность 19и торец поверхность 17 начисто
7. Точить поверхность 15и торец поверхность 13 начисто
8. Точить фаскуповерхность 24
9. Точить фаскуповерхность 16
10. Точить фаскуповерхность 12
11. Точить фаскуповерхность 20
12. Точить канавку поверхность22
13. Точить канавку поверхность18
14. Точить канавкуповерхность 14
050 Вертикально-фрезерная
А. Установить и снятьзаготовку
1. Фрезеровать шпоночныйпаз поверхность 26
060Универсально-фрезерная
А. Установить и снятьзаготовку
1. Фрезеровать зубьяпредварительно
2. Фрезеровать зубьяначисто
070 Термическая (ТВЧ)
080 Круглошлифовальная
А. Установить и снятьзаготовку
1.Шлифовать поверхность 3предварительно
Б. Переустановитьзаготовку
2. Шлифовать поверхность 23предварительно
3. Шлифовать поверхность 19предварительно
4. Шлифовать поверхность 15предварительно
090 Круглошлифовальная
А. Установить и снятьзаготовку
1.Шлифовать поверхность 3окончательно
Б. Переустановить заготовку
2. Шлифовать поверхность23 окончательно
3. Шлифовать поверхность19 окончательно
4. Шлифовать поверхность15 окончательно
100 Червячно-шлифовальная
А. Установить и снятьзаготовку
1.Шлифовать зубья
110 Контрольная
На основании базовоготехпроцесса обработки произведем расчет машинного времени обработки каждойконкретной поверхности и результат занесем в таблицу 2.1.