В данном случае имеет место среднесерийное производство при котором формирование отклонений происходит по Гауссу и квадратическое отклонение λ² = 1/9. Допустим, что в данном случае риск Р = 1%, при котором t = 2,57, экономически оправдан. С учетом изложенного определяем средний допуск замыкающего звена по формуле:
Тср = ТΔ / t √ λ² (m – 1);
Тср = 0,2 / 2,57 √ 1/9 (10 – 1) = 0,08 мм.
Ориентируясь на полученный средний допуск назначаем допуска и координаты середины допусков на составляющие звенья:
| ← А1 | → А2 | → А3 | → А4 | → А5 | → А6 | → А7 | → А8 | ← А9 | |
| Тi | 0,067 | 0,049 | 0,074 | 0,076 | 0,095 | 0,072 | 0,085 | 0,063 | 0,073 |
| ∆0i | 0.1 | 0.2 | 0,1 |
Правильность подбора допусков проверяем по формуле:
ТΔ = t √ λ² ΣTi²;
ТΔ ≥ 2,57√ 1/9(0,067² +0,049² +0,074² +0,076² +0,095² +0,072² +0,085² +0,063² + 0,073²) ≤ 0,2 мм.
Проверяем правильность координат середины полей допусков:
→ ←
∆0∆ = Σ∆0i – Σ∆0i ;
∆0∆ = -0.1+0+0+0+0.2+0+0+0-0.1=0
Вывод: исходя из полученных допусков метод неполной взаимозаменяемости в соответствии с тем, что поля допусков расширены, экономически выгоден
2.5 Технологическая карта сборки синхронизатора. Нормирование сборочных операций
| № опер. | Операция | Инструмент | Оборудование и приспособление | Норма штучного времени, мин | |
| Режущий и монтажный | Контрольно - измерительный | ||||
| Сборка комплекта №1 | |||||
| Надеть на вал 21подшипники 23 | - | - | - | 0,5 | |
| Надеть на вал 21 блок колес 25 | - | - | - | 0,5 | |
| Надеть кольцо 22 на вал 21 | - | - | - | 0,5 | |
| Запрессовать вал 21 в корпус 1 | - | - | - | 0.81 | |
| Сборка комплекта №2 | |||||
| Запрессовать подшипник 2 на колесо 4 | - | - | Масляная ванна | 0,5 | |
| Запрессовать подшипник 5 на вал 17 | - | - | 0,5 | ||
| Насадить колесо 4 на вал 17 | - | - | 0,3 | ||
| Надеть кольцо 25 на подшипник 2 | - | - | 0,3 | ||
| Установить кольцо 3 на колесо 4 | - | - | 0,3 | ||
| Сборка комплекта №3 | |||||
| Надеть кольцо 8 на блок 6 | - | - | - | 0,3 | |
| Установить пружину 7 в блок 6 | 0,3 | ||||
| Сборка комплекта №4 | |||||
| Установить кольцо 12 на колесо 11 | - | - | - | 0,5 | |
| Сборка подузла №1 | |||||
| Насадить на вал 17 комплект 3 | - | - | - | 0,19 | |
| Насадить на вал 17 колесо 9 | - | - | - | 0,2 | |
| Насадить на вал 17 кольцо 10 | - | - | - | 0,2 | |
| Насадить на вал 17 комплект 4 | - | - | - | 0,3 | |
| Установить комплект № 2 в корпус 1 | - | - | - | 0,8 | |
| Запрессовать подшипник 14 на вал 17 | - | - | Пневматический пресс | 0,5 | |
| Установить кольцо 15 на подшипник 14 | - | - | - | 0,3 | |
| Насадить фланец 16 на вал 17 | - | - | Пневматический ключ | 0,38 | |
| Установить шайбы 20 | - | - | - | 0,5 | |
| Закрутить болты 13 | Пневматический ключ | 0,8 | |||
| Общая сборка | |||||
| Закрутить гайку 19 | 0.3 | ||||
| Закрутить пробку 24 | 0.3 | ||||
| Общая трудоемкость сборки части синхронизатора | 12,61 |
3.Разработка технологического процесса изготовления детали
3.1 Служебное назначение детали
Основное служебное назначение фланцев заключается в ограничении осевого перемещения вала, установленного на подшипниках в изделии (машине), путем создания необходимого натяга или гарантированного осевого зазора между торцом фланца и торцом наружного кольца подшипника.
Кроме того, фланцы выполняют роль крышек отверстий под валы, создавая необходимое уплотнение.
Основными базами (конструкторскими) у таких фланцев являются посадочная цилиндрическая поверхность по размеру отверстия в корпусе, малый торец центрирующего пояска, прилегающий непосредственно (или через промежуточное кольцо) к торцу наружного кольца подшипника. Этот торец выполняет роль установочной базы.
Данный фланец служит для предотвращения радиального биения стакана.
3.2 Анализ чертежа,технических требований на деталь и ее технологичности
Исходя из служебного назначения, к валу предъявляться ряд технических требований:
1)Точность центрирующего пояска по H7
2)Неуказаные предельные отклонения отверстий по H14,валов по h14,остальных
IT14/2
3)Материал СЧ21-40
Фланец-деталь типа диск с равномерно расположеными отверстиями для болтов и шпилек
Технологичность фланца:
| № | Требования технологичности | Характеристика технологичности |
| 1. 2. 3. 4. 5. 7. 8. 9. | Деталь должна изготавливаться из стандартных или унифицированных заготовок. Свойства материала детали должны удовлетворять существующей технологии изготовления, хранения и транспортировки. Конструкция детали должна обеспечить возможность применения типовых, групповых или стандартных технологических процессов. Конструкция детали должна обеспечивать возможность многоместной обработки. Возможность обработки максимального количества диаметров высокопроизводительными методами и инструментами. Отсутствие глубоких отверстий малого диаметра. Форма конструктивных элементов детали (КЭД) – фасок, канавок и т.п. элементов должна обеспечивать удобный подвод инструмента. Унификация КЭД для использования при обработке станков с программным управлением. С целью использования роботов, конструкция должна иметь поверхности удобных для захвата. | Технологична Технологична Технологична Технологична Технологична Технологична Технологична Технологична Технологична |
Исходя из проведенного анализа можно сделать вывод что деталь технологична.
Анализ чертежа показывает, что фланец является изделием малой величины, габаритные размеры данного корпуса Ø128×46 мм.
В зависимости от конструктивного исполнения и сложности к фланцам предъявляют технические требования, характеризующие различные параметры их геометрической точности.
По техническим требованиям точность цилиндрической поверхности центрирующего пояска выполняется не выше чем по 7-му квалитету, а параметр шероховатости поверхности Ra = 1,25... 2,5 мкм.
КИМ-Коэффициент использования материала
Кисп. = mд /mз › 0,75
mд = 1,4 масса детали, кг;
mз = 1,68 масса заготовки, кг.
КИМ=1,4/1,68=0.83>0.75
Вывод: деталь является технологичной
3.3 Выбор вида и способа получения заготовки. Назначение припусков на обработку (предварительно по таблицам)
Фланцы изготовляют из различного материала: чугуна СЧ 15, сталей 30, 45 и других материалов.
Данный фланец изготавливается литьем в песчанно-глинистую форму.Это способ получения отливок в разовых литейных формах, изготовленных из песчано-глинистых формовочных смесей
Класс точности отливки 2.
3.4 Выбор технологических баз и обоснование последовательности обработки поверхностей заготовки
Выбор технологических баз и определение, последовательности обработки поверхностей детали является наиболее ответственным этапом разработки технологического процесса. Правильность принятия решения на этом этапе технологического проектирования во многом определяет достижение требуемой точности детали в процессе её изготовления и экономичность технологического процесса. Выбор технологических баз основан на выявлении и анализе функционального назначения поверхностей детали (рис.3.1.) и установлении соответствующих размерных связей (рис. 3.2.), определяющих точность положения одних поверхностей детали относительно других. Выполнение такого анализа требует полного и чёткого понимания задач служебного назначения детали.
Базой называется поверхность или совокупность поверхностей, ось, точку детали или сборочные единицы по отношению, к которой ориентируются другие детали изделия или поверхности детали, образуемые или собираемые на данной операции.
По назначению базы подразделяются на конструкторские, технологические и измерительные.
Конструкторские базы разделяются на основные и вспомогательные. Учёт которых при конструировании имеет существенное значение.
Основная база определяет положение самой детали в изделии, а вспомогательная база- положение присоединяемой детали относительно данной.
Технологической базой называют поверхность, определяющую положение детали в процессе их изготовления.
Измерительной базой называют поверхность, определяющую положение детали и средства контроля.
По числу лишаемых деталь степеней свободы базы делят на: направляющие, опорные и установочные.
Для повышения точности обработки, а следовательно и лучших эксплуатационных результатов следует стремиться к выполнению принципа постоянства баз, заключённого в сохранении базовых поверхностей во время всей обработки детали и принципе совмещения баз конструкторских, измерительных, технологических и поверхностей.
В зависимости от служебного назначения все поверхности детали по ГОСТ 21495-76 подразделяются на основные, вспомогательные, исполнительные и свободные.
Основные поверхности - это поверхности, с помощью которых определяют положение данной детали в изделии.
Вспомогательные поверхности – это поверхности, определяющие положение всех присоединяемых деталей относительно данной.
Исполнительные поверхности – это поверхности, не соприкасающиеся с поверхностями других деталей и предназначенные для соединения основных, вспомогательных и исполнительных поверхностей между собой с образованием совместно необходимой для конструкции формы детали.
На первых операциях следует обрабатывать те поверхности, которые будут являться базовыми для последующих и позволяли обрабатывать с одной установки наибольшее количество поверхностей, компенсируя погрешность на установку. Для этого следует произвести анализ размерных связей КЕТБ.
3.5 Выбор методов обработки поверхностей заготовки и определение количества переходов (для одной поверхности).Выбор режущего инструмента
Выбор методов обработки поверхностей
1)Торец, цилиндрические поверхности, отверстие обрабатываем точением (черновое и чистовое)
2)Отверстия под болты обрабатываем сверлением, развертыванием и резьбонарезанием.
Выбор режущего инструмента
1)Резец проходной ВК8 2100-0861 Гост 18878-73
2)Резец расточной ВК8 2140 – 0006 ГОСТ 18882 – 73
3)Канавочный резец ВК8
4)Подрезной резец ВК8 Гост 18871-73
5)Сверло Ø8,8 мм 2300 – 7003 ГОСТ 4010-77
6)Развертка развертка Ø9 мм ГОСТ 1672 – 80
7)Метчик 2640 – 0083 ГОСТ 1604 – 71
Определение количества переходов
Операция 010
1)Точить торец, точить цилиндрические поверхности начерно
2)Точить цилиндрические поверхности начисто
3)Расточить 4 фаски
4)Прорезать канавки
Операция 015
1)Сверлить отверстие
2)Развернуть отверстие
3)Нарезать резьбу
Всего 7 переходов
3.6 Обоснование последовательности обработки поверхностей заготовки и разработка маршрутного технологического процесса (формирование из переходов операций и определение их структур)Выбор технологического оборужования и оснастки
Формирование из переходов операций
(Технологическая операция это часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте одним или группой рабочих)
Операция 010
Переходы 1-4
Операция 015
Переходы 5-7
Разрабатываемый технологический процесс должен обеспечить повышенную производительность труда и качество поверхности, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию.
Штучное время обработки фланца можно уменьшить за счет сокращения вспомогательного времени, для этого применим станок с ЧПУ 16К20Ф1.
Применение станков с ЧПУ существенно уменьшает вспомогательное и основное время на обработку вала по сравнению с универсальными станками, учитывая меньшее количество установок в приспособлении при фрезеровании пазов.
Станки
1) Токарно-винторезный станок 16К20T
2) Вертикально-сверлильный станок 1С132
Оснастка
Для установки фланца и инструмента понадобится следующая оснастка
Трехкулачковый патрон 7100-0006 Гост 2675-80,
Для установки сверл понадобится переходная втулка 6100-0238
Кондуктор
3.7 Определение припусков, межпереходных размеров и их допусков (расчет для одной поверхности) Определение размеров исходной заготовки
Назначаем допуск обрабатываемой поверхности на операции 010 при точении цилиндрической поверхности Æ128 Т ∆ =1.6 мм (по Косиловой) 15 квалитет для размера детали 128 ±0.1 мм
Отклонениия расположения поверхностей отливок
Коробление ΔК,в мкм на 1 мм поверхности принимаем 3 мкм (0.3х10мм)
Расчет минимальных припусков
2zmin=2(R+h)i-1+ΔΣi-1+Σi
Качество поверхности отливок (Rz+h) при 2-ом классе точности отливки 500 мкм
Погрешность закрепления 100 мкм
Черновое точение 2zmin=2(500+3+100)=1203 мкм
Качество поверхности после механической обработки (чернового перехода)
Rz=100 мкм h=100 мкм
Чистовое точение 2zmin=2(100+100+1.5+0.1)=403.2 мкм
Расчет наименьших размеров по технологическим переходам производим складывая наименьшие предельные размеры соответствующие предшествующему тех. переходу с величиной припуска на выполняемый переход