Курсовая работа (т): Технологический процесс сборки пневмопривода

Технологический процесс сборки пневмопривода

Министерство образования и науки Республики Татарстан

Альметьевский государственный нефтяной институт

Кафедра технологии нефтегазового машиностроения

Курсовая работа

по Основам технологии машиностроения

Студент: Салихов Г.

Факультет: очный

Группа: 20-31

Проверил: к.т.н., профессор

Матвеев В.Н.

Альметьевск, 2013 г.

Содержание

Введение

. Исходные данные для разработки курсовой работы

. Общие положения

.1 Конструкторско-технологическая характеристика изделия

.2 Объем выпуска изделий. Тип производства

. Технологический процесс сборки пневмоцилиндра

.1 Анализ или разработка технических условий к изделию

.2 Разработка последовательности сборки

.3 Разработка маршрутного технологического процесса сборки

. Технологический процесс изготовления штока ступенчатого

.1 Служебное назначение и технические условия на деталь

.2 Выбор заготовки и метода ее изготовления

.3 Разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали

.4 Расчет припусков и межпереходных размеров

.5 Разработка технологических операций

.6 Расчет режимов резания

.7 Техническое нормирование

Заключение

Список литературы

         технологический пневмопривод сборка шток

Введение

В условиях функционирования рыночной экономики важной составляющей производственного процесса является достижение высокого качества выпускаемой продукции, поскольку именно качество в наибольшей мере предопределяет конкурентоспособность изделий на рынке.

Оборудование, применяемое в нефтяной и газовой промышленности, характеризуется очень широким многообразием. Наряду с этим, в отрасли нефтегазового машиностроения имеют место все типы производств - от единичного до массового. Перечисленные особенности создают определенные трудности при обобщении и описании технологии изготовления нефтегазового оборудования. В то же время, несмотря на указанные различия, все разнообразие нефтегазового оборудования объединяет то, что все его представители являются промышленными изделиями. Исходя из положения о том, что в основе разработки технологических процессов изготовления изделий должны лежать их служебное назначение, требование к точности и объем выпуска, представляет большой интерес выбрать из всего многообразия наиболее характерные объекты, охватывающие определенную группу изделий и отвечающие вышеприведенным трем требованиям.

Такая тенденция требует повышенного внимания к вопросам стандартизации и совершенствованию технологического процесса, применения новых и передовых технологий при разработке технологического процесса. Именно разработка чертежей и технологической документации, связанная с выбором необходимой точности поверхностей и шероховатости, обоснованием посадок, с учётом технологических особенностей обработки выбором контрольно-измерительных средств, расчётом размерных цепей и особенно с обоснованным нормированием отклонений формы и расположения, в первую очередь формирует качественные показатели машиностроительных изделий.

В курсовой работе обоснованы технические требования к изготовлению деталей и сборке изделия, разработан технологический процесс сборки пневмопривода и изготовления штока, выбраны измерительные средства для контроля штока, рассчитаны межпереходные размеры на обработку наиболее точной поверхности штока, режимы резания, также заполнены маршрутные и операционные карты.

1. Исходные данные для разработки курсовой работы

Исходными данными при проектировании технологических процессов сборки и изделия и обработки процессов являются:

Сборочный чертеж изделия - пневмо-цилидра;

Чертеж детали - шток;

Спецификация к изделию;

Годовой объем выпуска изделия - 5000 шт;

Продолжительность выпуска изделия - 3 года.

2. Общие положения

.1 Конструкторско-технологическая характеристика изделия

Пневмоцилиндры являются исполнительными механизмами пневмосистем и предназначены для преобразования энергии сжатого воздуха в механическое линейное перемещение.

В данной курсовой работе выполнена разработка поршневого пневмоцилиндра.

Служебное назначение пневмо-цилиндра - преобразование энергии сжатого воздуха в возвратно-поступательное движение штока. При подаче сжатого воздуха в одну из полостей цилиндра и соединения другой полости с атмосферой, поршень вместе со штоком перемещается, создавая толкающее или тянущее усилие.

В пневмоцилиндрах одностороннего действия поршень может перемещаться под действием сжатого воздуха только в одну сторону (воздух подается только с одной стороны от поршня), возврат поршня осуществляется за счет действия возвратной пружины или внешними силами. При этом воздух, поданный в пневмоцилиндр, должен быть сброшен в атмосферу. В таких цилиндрах возвратная пружина снижает усилие прямого хода, развиваемое цилиндром под действием сжатого воздуха, а усилие при возврате в исходное положение определяется жесткостью и степенью сжатия пружины. Обратный ход таких пневмоцилиндров обычно не используется как рабочий.

Пневмоцилиндр одностороннего действия с односторонним штоком, с креплением крышек на стяжках, предназначенные для пневмосистем производственного оборудования и технологической оснастки, работающие на сжатом воздухе при давлении до 1 МПа при температуре окружающей среды от минус 45 до плюс 70 град. С со скоростью перемещения штока не более 0,5 м/с для цилиндров диаметром D св. 160 мм и не более 1 м/с для цилиндров диаметром D до 160 мм включ., изготовляемые для нужд народного хозяйства и экспорта. Стандарт не распространяется на вращающиеся и встроенные пневмоцилиндры и цилиндры тормозных систем транспортных средств.

.2 Объем выпуска изделий. Тип производства

Основой для выбора типа производства и организационной формы сборки является годовая производственная программа, включающая номенклатуру и объем выпуска изделий по каждому наименованию. Различают три типа производства: единичное, серийное и массовое.

Так как масса пневмопривода меньше 200 кг и годовой объем выпуска изделия 5000 шт., то тип производства выбираем среднесерийный. [4, 13с.]

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий, изготовляемых (ремонтируемых) периодически повторяющимися партиями. В зависимости от числа изделий в партии различают мелко-, средне- и крупносерийное производство. Признаки серийного производства: 

закрепление за каждым рабочим местом нескольких операций; применение универсальных и специализированных станков для изготовления основных деталей; обработка заготовок по технологическому процессу, разделенному на операции; расстановка оборудования согласно технологическому процессу обработки; использование специальных приспособлений и инструментов и др.

3.Технологический процесс сборки изделия (узла)

.1 Разработка последовательности сборки

Последовательность общей сборки изделия определяется его конструктивными особенностями и заложенными в конструкции методами получения требуемой точности. Форма организации сборочного процесса оказывает меньшее влияние на последовательность сборки изделия.

Базирующей деталью в конструкции пневмопривода, обеспечивающей необходимое относительное положение остальных деталей и сборочных единиц, является корпус. Следовательно, сборку пневмопривода следует начинать с установки корпуса на сборочном стенде. После установки корпуса на него последовательно устанавливают все сборочные единицы и детали.

Последовательность сборки изделия изображаем в виде технологической схемы сборки. Она показывает структуру и порядок комплектования изделия и его составных частей.

На основе изучения назначения пневмопривода, его сборочного и рабочих чертежей и намеченного объема выпуска выбираем организационную форму сборки - стационарную сборку с расчленением работ, которая предполагает деление процесса на узловую сборку и общую сборку пневмопривода. При этом сборку каждой группы и общую сборку пневмопривода выполняют в одно и то же время несколько сборщиков. Базовая деталь при общей сборке - корпус 1, при узловой - шток 4.

Рабочие места должны быть оборудованы стендами сборки, стендами-накопителями, монтажно-сборочными и контрольно-измерительными инструментами, транспортными средствами (рольганг, тележки).

3.3 Разработка маршрутного технологического процесса сборки пневмопривода

Разработанный технологический процесс сборки пневмоцилиндра приведен в маршрутной карте, оформленной в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1407 (приложение 1).

4. Технологический процесс изготовления детали

.1 Служебное назначение и технические условия на деталь

Ступенчатый шток представляет собой шток общего назначения. Шток служит для передачи крутящего момента и базирования вращающихся деталей.

Исходя из служебного назначения, исполнительными поверхностями штока будут являться шейки под подшипники и шейки, на которых расположены зубчатое колесо и другие вращающиеся с ним детали.

В комплект основных баз входят цилиндрические и торцовые поверхности штока определяющие положение штока в подшипниках корпуса, а в комплект вспомогательных баз - соответствующие цилиндрические и торцовые поверхности, а также поверхность шпоночного паза, определяющие положение присоединяемых к штоку деталей. Исполнительными поверхностями штока являются его основные и вспомогательные базы, следовательно, при механической обработке должны быть обеспечены следующие технические требования [4]:

овальность и конусность - в пределах 0,25 - 0,5 допуска на диаметральные размеры;

допуск на длину шеек - 0,1¸0,2 мм;

торцовое биение - 0,01 мм на наибольшем радиусе;

биение посадочных шеек относительно базирующих - 0,01¸0,03 мм;

допустимое отклонение оси штока от прямолинейности - 0,03¸0,05 мм / м;

отклонение от параллельности осей шпоночных пазов- 0,01 мкм / мм.

Анализ технологичности конструкции детали.

Важнейшим показателем технологичности конструкции штока является его жесткость, определяющая возможность концентрации операции обработки и применения высоких режимов резания. Жесткость конструкции штока зависит от геометрической формы (отношение его длины к диаметру). Шток считается жестким, так как длина l≤ 12d(здесь d - диаметр штока).

Обрабатываемые участки штока имеют равные или кратные длины, а перепады диаметров штока невелики. Конструкция штока допускает обработку ступеней за проход и обеспечивает удобный подход и выход режущего инструмента.

Шток имеет простую конструкцию, экономичный способ получения заготовки, несложный технологический процесс изготовления детали. Требуется доступный недорогой материал. Деталь соответствует служебному назначению. Имеется полный комплект основных и вспомогательных баз. Исходя из перечисленного шток считаем технологичной деталью.

.2 Выбор заготовки и метода ее изготовления

Штоки в основном изготавливают из конструкционных и легированных сталей, обладающих высокой прочностью, хорошей обрабатываемостью, малой чувствительностью к концентрации напряжений, а для повышения износостойкости - способностью подвергаться термической обработке.

В качестве материал заготовки выбираем сталь 45 по ГОСТ 1050-88.

Таблица1. Физико-механические свойства стали 45.

Метод получения заготовки детали определяется технологической характеристикой материала детали, конструктивными формами и размерами заготовки; требуемой точностью выполнения заготовки, шероховатостью и качеством ее поверхностных слоев, величиной объема выпуска и типом производства, а также экономичностью изготовления.

Заготовку штоков можно получить двумя методами: резкой (рубкой) проката и ковкой в штампах.

Сравним два способа получения заготовки.

Коэффициент использования материала:

где mд - масса детали, кг;З - масса заготовки, кг;

Масса детали: , где

Масса заготовки, изготавливаемой ковкой в подкладных штампах:

;

;

Масса заготовки, полученной резкой круглого проката:

;

Вывод: наиболее экономичный способ получения заготовки - ковка в подкладных штампах.

4.3 Разработка маршрутного технологического процесса изготовления детали

Технологический процесс механической обработки штоков зависит от их конструкции, объема выпуска, технических требований, норм точности и требуемого качества поверхностей.

В качестве технологических баз обычно применяют основные базы (опорные шейки) штоков, определяющие его положение в машине. Однако использовать их в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей в большинстве случаев затруднительно, особенно при условии сохранения принципа единства баз. В связи с этим при выполнении большинства операций за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий, значительно реже - наружные поверхности штока.

При базировании заготовок в центрах обеспечивается соосность посадочных шеек и перпендикулярность их торцов к оси штока.

Для обеспечения параллельности шпоночных пазов оси штока обработку их следует проводить в центрах.

Таким образом, механическая обработка штоков должна начинаться с подготовки технологических баз, т.е. с обработки торцов с двух сторон и сверления центровых отверстий заготовки на первой операции.

Квалитет точности обработки k6. Получаемая шероховатость Ra =1,25. Назначаем маршрут обработки:

Последовательность выполнения технологических операций при изготовлении штока:

Заготовительная

Штамповка.

Фрезерно-центровальная

Фрезерование торцов и сверление центровых отверстий.

Оборудование: фрезерно-центровальный станок МР37.

Технологические базы - наружные поверхности и торец.

Токарная (черновая)

Черновая обработка наружных поверхностей.