Машиностроение - одна из ведущих промышленностей народного хозяйства нашей страны. Она производит машины, оборудование, аппараты и приборы, а также продукцию оборонного значения.
Научно-технический прогресс в машиностроении в значительной степени определяет развитие и совершенствование всего народного хозяйства страны. Важными условиями ускорения научно-технического прогресса является рост производительности труда, повышение эффективности общественного производства и улучшения качества производства.
Совершенствование технологических методов изготовления машин имеет при этом первоочередное значение. Качество машин, надежность, долголетие и экономичность при эксплуатации зависят не только от совершенствования их конструкции, но и от технологии производства. Применение прогрессивных высокоэффективных методов обработки обеспечивает высокую точность и качество поверхностей деталей машин, эффективное использование современных автоматических и поточных линий электрических вычислительных машин и другой новой техники.
Важной задачей машиностроения - является изменение структуры производства с целью повышения качества характеристик машин и оборудования. Особое значение придается модернизации самого машиностроения, технический уровень которого зависит от станкостроения, приборостроения, электроники.
1 Общий раздел
1.1 Описание конструкции и служебного назначения детали
Полумуфты служат для соединения валов и передачи вращательного движения (без изменения его направления и значения) от одного вала к другому.
При этом они могут выполнять ряд других ответственных функций, а именно: компенсировать смещение осей соединяемых валов, амортизировать возникающие при работе вибрации и удары, предохранять механизм от поломки и др.
Муфты применяют практически во всех машинах и механизмах. Они являются ответственными сборочными единицами, часто определяющими надёжность и долговечность всей машины.
При этом муфты выбирают в зависимости от функций, которые они выполняют в данном приводе.
Большинство конструкций приводных устройств собираются в две муфты. Одна из них соединяет двигатель и редуктор, вторая – редуктор и исполнительный механизм.
Эскиз детали приведен на рисунке 1.
Рисунок 1. Эскиз детали
Полумуфта изготавливается из стали 3
Таблица 1. Химический состав стали 3 ГОСТ 1050-88
Свойства и полезная информация:
Сталь конструкционная углеродистая качественная
Удельный вес: 7826 кг/м3
Твердость материала: HB = 170 Мпа
Температура критических точек: Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 755 , Ar3(Arcm) = 690 , Ar1 = 780, Mn = 350
Свариваемость материала: трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка.
Температура ковки, °С: начала 1250, конца 700. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе.
Обрабатываемость резанием: в горячекатаном состоянии при HB 170-179 и σв=640 МПа, К υ тв. спл=1 и Кυб.ст=1
Флокеночувствительность: малочувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна.
Таблица 2. Механические свойства стали 3
Таблица 3. Физические свойства стали 3
Расшифровка марки стали: марка 3 означает, что в стали содержится 0,3% углерода, а остальные примеси крайне незначительны.
Применение стали 3 и термообработка изделий: Кулачки станочных патронов, согласно указаниям ГОСТ, изготовляют из сталей 45 и 40Х. Твёрдость Rc = 45 -50. В кулачках четырёхкулачковых патронов твёрдость резьбы должна быть в пределах Rс = 35-42. Отпуск кулачков из стали 45 производится при температуре 220-280°, из стали 40Х при 380-450° в течение 30-40 мин.
1.2 Технологический контроль чертежа детали
Одним из факторов, существенно влияющих на характер технологического процесса, является технологичность конструкции изделия и соответствующих его деталей.
Виды и показатели технологичности конструкции приведены в ГОСТ 14.205-83, а правила отработки конструкции изделия и перечень обязательных показателей технологичности – в ГОСТ 14.201.-83.
Качественная оценка технологичности детали.
Анализ точности и шероховатости показывает, что чрезмерные требования к точности размеров и шероховатости поверхностей не предъявляются.
Конструкция детали позволяет использовать при ее обработке стандартные режущие и измерительные инструменты. Затруднений при подходе режущего инструмента к обрабатываемым поверхностям нет.
Деталь достаточно технологична, допускает использование высоко- продуктивных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности и проста по конструкции. Поверхности вращения могут быть обработаны на большинстве универсальных токарных автоматов. Не имеет труднодоступных мест для обработки, что позволяет использовать универсальный инструмент.
В соответствии с ГОСТ 14.202-73 рассчитаем показатели технологичности конструкции детали.
Для облегчения описания служебного назначения поверхностей детали проведем их нумерацию (рисунке 2).
Рисунок 2. Нумерация поверхностей детали.
Таблица 4. Вид и служебное назначение поверхностей.
Количественная оценка технологичности детали.
Коэффициенты точности обработки и коэффициенты шероховатости определяются в соответствии с ГОСТ 18831-73. Для этого необходимо рассчитать среднюю точность и среднюю шероховатость обработанных поверхностей.
Степень точности изготовления детали оценивается коэффициентом точности, который вычисляют по формуле:
, (1)
где Аср – средний квалитет точности поверхности детали;
Аi –квалитет точности изготовления;
ni–число размеров соответствующего квалитета точности Аi;
i – квалитет точности.
Тогда
n9= 1; n14 = 16
Отсюда
Чем выше показатель Ктч, тем более технологична деталь. Т. к. Ктч=0,92>Ктнорм=0,85, как видно из расчетов коэффициента точности больше 0,85, следовательно, данная деталь технологична и обеспечение точности обрабатываемых поверхностей не представляет сложностей.
Определение коэффициента шероховатости
(2)
(3)
Чем больше Кшер, тем сложнее изготовление детали, т. к. Кшер=0,08<0,32, то по деталь по данному показателю технологична. Обеспечение шероховатости поверхностей не представляет трудности.
Исходя из описания конструкции, анализа технологичности, материала детали, а также изучив принцип работы детали – деталь "Полумуфта" является технологичной и приемлемой для изготовления.
2 Технологический раздел
2.1 Характеристика заданного типа производства
Определение типа производств позволяет оценить целесообразность использования средств автоматизации, универсальной или специальной технологической оснастки, инструмента, задать уровень разработки техпроцесса и другие параметры.
Определение типа производства можно произвести тремя способами: