125844 (Технология изготовления деталей, подлежащих совместной обработке после сборки)

Курсовая научно-исследовательская работа на тему:

“Технология изготовления деталей, подлежащих совместной обработке после сборки”

Содержание

Введение

1 Изготовление червячных редукторов

1.1 Сведения по технологии изготовления червячных редукторов

1.2 Методы обработки профиля витков червяка

1.3 Нарезание зубьев червячных колес

1.4 Сборка редукторов

2 Типовые варианты обработки червячной пары

Заключение

Список используемой литературы

1 Введение

В процессе сборки детали располагают друг относительно друга с определенной точностью. Эта точность, определяющая качество получаемых соединений, может быть достигнута с помощью различных методов сборки. В настоящее время широкое применение получили следующие методы сборки: сборка по методу полной или частичной взаимозаменяемости, метод пригонки деталей по месту с неподвижным компенсатором и метод регулировки (с подвижным компенсатором). Данная нам на рассмотрение тема по своей специфике относится ко второму методу сборки, т.е. пригонки деталей по месту с неподвижным компенсатором. Данный метод применяется в тех случаях, когда допуски основных размеров деталей, образующих размерную цепь, технологически выполнить затруднительно. В этом случае детали изготовляют по размерам с расширенными допусками, а требуемая точность механизма достигается пригонкой.

Чтобы выполнить пригонку с помощью выбранного неподвижного компенсирующего звена, необходимо изменить его номинальный размер на величину допуска на пригонку, достаточную для компенсации расширенных погрешностей звеньев цепей.

Величина компенсации определяется из уравнения

, где

-величина погрешности замыкаемого звена, полученная при расширенных допусках всех звеньев;

-допускаемая величина погрешности замыкающего звена;

m-общее количество всех звеньев размерной цепи;

-экономически достижимый допуск i-го звена;

При сборке машин пригоночные работы выполняют с помощью опиловки, зачистки, притирки, полировки и шабровки. Выполняя пригонку, необходимо добиваться высокого качества рабочих поверхностей. Метод пригонки применяется в единичном, мелкосерийном и серийном производстве, а также при ремонте машин.

В качестве примера узла рассмотрим изготовление червячного редуктора.

1 Изготовление червячных редукторов

1.1 Сведения по технологии изготовления червячных редукторов

К основным деталям червячного редуктора, качество изготовления которых прямо или косвенно определяет качество редуктора в целом, относятся: корпус, червяк и червячное колесо. Качество их изготовления и сборки влияет на важнейшие технические характеристики: нагрузочную способность, КПД и долговечность редуктора.

Технология обработки этих деталей в условиях единичного и мелкосерийного производства достаточна изучена. В основу ее положены традиционные схемы обработки корпусных деталей, а также винтовых и зубчатых поверхностей с использованием универсального оборудования и универсальных средств технологического оснащения.

Корпусные детали обрабатывают на универсальных расточных станках с креплением на стол или специальный угольник. Точность межосевого расстояния обеспечивают контролем перемещения шпиндельной бабки по специальной линейке или набору плоскопараллельных концевых мер, а перпендикулярность осей - контролем угла поворота стола станка.

Червяки предварительно обрабатывают на токарных универсальных станках, шлифуют их на резьбошлифовальных станках или специальных приставках к токарным станкам. При шероховатости рабочих поверхностей витков менее

1 мкм. червяки полируют, устанавливая на суппорт токарного станка сопрягаемое червячное колесо, выполненное издревеснослоистых пластиков, с добавкой в зону контакта специальных паст.

Колеса нарезают резцами-летучками или червячными фрезами на зубофрезерных станках.

В серийном производстве для изготовления корпусных деталей используют универсальное или специализированное оборудование с установкой на него специальной оснастки, исключающей подналадку и подгонку (рис.1). Установка и снятие деталей механизированы: в основном применяют гидравлические и пневматические зажимы, выдвижные фиксаторы, поворотные приспособления, обеспечивающие требуемое взаимное расположение осей отверстий, кондукторы для сверления отверстий и т.д.

Рис.1. Обработка корпуса редуктора РЧН-180 на специализированном расточном станке со специальной переналаживаемой оснасткой для обработки корпусов с

1-гидроприжим; 2-корпус редуктора; 3-шпиндельная головка

Предварительную обработку витков червяков производят “ вихревыми головками” (рис. 2). Колеса обрабатывают червячными фрезами на зубофрезерных станках. Организация производства строится в основном по групповому методу с использованием отдельных поточно-механизированных линий.

Рис.2. Схемы нарезания витков “вихревым” методом, когда “вихревая головка” смонтирована на токарном станке

1-заготовка; 2-резцовая головка; 3-привод резцовой головки; 4-гидроприжим; 5-поперечный суппорт станка

В условиях крупносерийного производства детали редуктора обрабатываются поточным методом с применением специального, а на отдельных операциях специализированного оборудования, специальных средств контроля и испытания редукторов.

Так, для корпусных деталей используют специальные двухшпиндельные двухместные станки, на которых с одной установки последовательно обрабатывают обе пары отверстий под опоры колеса и опоры червяка (рис. 3). И точность, и производительность на таких станках значительно выше, чем на универсальных, даже снабженных специальными приспособлениями.

Рис.3. Специальный станок для расточки

корпусов редукторов типа РЧУ

1-шпиндели для расточки отверстий под опоры червяка; 2-то же под опоры колеса; 3-корпуса редукторов

Винтовые поверхности червяков получают главным образом методами пластической деформации: накатыванием вхолодную ( ) или нагревом заготовки ( ) . При этом не только резко повышается производительность, но и значительно уменьшается расход проката.

Заготовки колес получают методами точного литья, а бронзовые венцы заливают на ступицу без какой-либо обработки последней.

Процессы узловой и окончательной сборки существенно различаются. Так, в индивидуальном и мелкосерийном производстве центровку средней плоскости колеса и требуемый зазор в подшипниках обеспечивают за счет индивидуальной пригонки и шлифовки по месту какого-либо компенсатора. В серийном и крупносерийном производстве эти операции осуществляют на специальных стапелях, снабженных устройствами, автоматически измеряющими зазоры и показывающими размеры требуемого набора компенсаторов, который готовят заранее.

1.2 Методы обработки профиля витков червяка

Несмотря на разнообразие теоретических профилей рабочих поверхностей червяков, все линейчатые червяки обладают почти одинаковой нагрузочной способностью. Предпочтение следует отдавать тому виду, который в данных производственных условиях наиболее технологичен и позволяет получать передачи со стабильными параметрами требуемой степени точности.

Нелинейчатые поверхности червяков получают при обработке их инструментом конической или тороидальной формы: в первом случае - цилиндрические, образованные конусом (ZK), а во втором - цилиндрические, образованные тором (ZT).

Передачи вида ZK можно получить (рис. 4):

ZK1- при фрезеровании червяков дисковыми фрезами, например на червячно-фрезреных станках или при шлифовании их дисковыми коническими кругами;

ZK2 – при фрезеровании червяков коническими пальцевыми фрезами или шлифовании их так называемым пальцевым кругом (конической формы);

ZK3 – при шлифовании червяков чашечным кругом с конической образующей.

Наибольшее распространение из них нашли червяки вида ZK1, для которых требуется наиболее технологичный инструмент, обладающий достаточно высокой стойкостью. Передачи с червяками ZK2 практически почти не применяют из-за малой производительности и низкой стойкости инструмента.

Рис. 4. Червяк, образованный конусом: а – вариант ZK2; б – вариант ZK3

Передачи с червяками, образованные тором, иногда называемые в литературе выпукло – вогнутыми, могут иметь две разновидности (рис. 5).

Рис. 5. Нелинейчатый червяк: а - вариант ZT1; б – вариант ZT2

Особенность передачи ZT1 заключается в том, что угол скрещивания осей инструмента и червяка при его шлифовании равен углу подъема винтовой линии на делительном цилиндре червяка. Они имеют некоторые недостатки; основной из них обусловлен тем, что вследствие изменения диаметра круга после переточек меняется межосевое расстояние при обработке, а это может привести к изменению поверхностей витков червяка.

Передачи ZT2 лишены вышеуказанного недостатка, их основная особенность связана с тем, что линия контакта поверхностей червяка и инструмента является плоской, а не пространственной кривой и что геометрия винтовой поверхности их не зависит от диаметра дискового инструмента.

Нагрузочная способность и долговечность передачи определяются не только типом червяка, но и твердостью его рабочих поверхностей. Червяки делятся на нетермообрабатываемые, обрабатываемые в заготовке (улучшаемые) с твердостью и термообрабатываемые до твердостей, превышающих .

Нетермообрабатываемые или улучшаемые в заготовке червяки в индивидуальном производстве изготовляют на универсальных токарных станках, а при серийном и массовом производстве – вихревым методом или методом пластической деформации. При этом червяки, выполненные накатыванием без нагрева (холодное накатывание), имеют шероховатость поверхностей и незначительные деформации, в связи с чем их можно использовать без дальнейшей обработки поверхностей витков червяка (главным образом в тихоходных передачах). Крупномодульные червяки ( ), изготовленные 9 накатыванием с предварительным нагревом (горячее накатывание), имеют шероховатость и значительные погрешности по профилю и радиальному биению, поэтому они подлежат дальнейшей обработке на токарных или шлифовальных станках. В индивидуальном производстве при отсутствии специального термического и шлифовального оборудования во многих случаях экономически целесообразно применять не закаленные червяки, а неиермообрабатываемые с увеличением до таких размеров, при которых обеспечивается требуемая нагрузочная способность (если габаритные размеры не лимитируют привод).

При крупносерийном производстве червячных передач, особенно передач силовых редукторов, применяют только термообрабатываемые червяки с твердостью рабочих поверхностей витков, превышающей , а во многих случаях и . Финишной операцией обработки рабочих поверхностей таких червяков является шлифование.

В индивидуальном производстве наиболее технологичны червяки вида ZA, обработка которых на токарно-винторезных станках практически ничем не отличается от обработки трапецеидальных резьб. Угол подъема винтовой линии червяка не должен превышать . При больших углах подъема невозможно обеспечить углы резания, достаточные для нормальной работы резца (рис. 6).