Solicitando diseño de curso de cremallera

Título del diseño: Diseñar la especificación del proceso de mecanizado de la pieza del "engranaje del contraeje" (Figura S0-1) y el accesorio para un proceso importante. La producción anual es de 5.000 piezas. Figura S0-1 Engranaje del contraeje (haga clic para ampliar la imagen) Instrucciones de diseño del curso (Ejemplo 1) 1. Análisis del diagrama de piezas

1.1 Función de las piezas

Esta pieza está en la caja de cambios del tractor El engranaje del contraeje inverso se utiliza para transmitir potencia y cambiar la dirección del movimiento del eje de salida.

1.2 Análisis del proceso de la pieza

Esta pieza es una pieza giratoria. Su principal superficie de procesamiento es el orificio y la superficie del diente φ62H7, y los dos tienen altos requisitos de coaxialidad. consideró. En segundo lugar, debido a los requisitos de ensamblaje, las caras de los extremos de los dos cubos tienen requisitos de descentramiento de las caras de los extremos para el orificio φ62H7. Finalmente, las caras de los extremos de las dos coronas dentadas se utilizan como estándares de posicionamiento durante el tallado de engranajes, por lo que también existen requisitos de descentramiento de las caras de los extremos para el orificio φ62H7. A esto también hay que prestar atención a la hora de organizar la tecnología de procesamiento.

2. Determinar el bloque

2.1 Determinar el método de fabricación del bloque

La función principal de esta pieza es transmitir potencia y debe resistir. Se requieren grandes cargas de impacto durante el trabajo. alta resistencia y tenacidad, por lo que la pieza en bruto debe forjarse de manera que las fibras metálicas no se corten tanto como sea posible. Y dado que la producción anual es de 5.000 piezas, alcanzando el nivel de producción en masa, y las piezas tienen una forma relativamente simple y un tamaño pequeño, se debe utilizar la forja.

2.2 Determine el margen total

De acuerdo con la Tabla S-1, el margen total en diámetro es de 6 mm y el margen total en dirección de altura (axial) es de 5 mm.

2.3 Dibuje el diagrama en blanco (Figura S0-2) Figura S0-2 El diagrama en blanco del engranaje del eje intermedio (haga clic para ampliar la imagen) 3. Desarrollar la especificación del proceso de la pieza

3.1 Seleccione el método de procesamiento de la superficie

1) Consulte la Tabla S-2 para el orificio φ62H7 y considere: ① El lote de producción es grande y se deben utilizar métodos de procesamiento eficientes ② Se realizará el tratamiento térmico de las piezas; causar una gran deformación Para garantizar la precisión y la superficie del diente del orificio φ62H7. Para la coaxialidad del orificio φ62H7, el orificio debe procesarse nuevamente después del tratamiento térmico. Por lo tanto, se determina que el método de agrandamiento y dibujo de orificios debe usarse antes del calentamiento y el método de rectificado de orificios debe usarse después del calentamiento.

2) Superficie del diente De acuerdo con los requisitos de precisión de 8-7-7 y considerando el gran lote de producción, se adopta el método de procesamiento de tallado y afeitado (Tabla S-3).

3) Las caras extremas grandes y pequeñas adoptan el método de torneado en bruto, torneado semiacabado y torneado de acabado (consulte la Tabla S-4).

4) Se gira la ranura del anillo.

3.2 Seleccione el dato de posicionamiento

1) El dato de diseño del engranaje de selección de dato de precisión es el orificio φ62H7 de acuerdo con el principio de coincidencia de dato y teniendo en cuenta el principio de dato fino unificado. , se selecciona el orificio φ62H7 como punto de referencia fino de posicionamiento principal. Teniendo en cuenta el posicionamiento estable y fiable, se selecciona una superficie final grande como segunda referencia de posicionamiento precisa.

En el proceso de rectificado de orificios, para garantizar la coaxialidad entre la superficie del diente y el orificio, se selecciona la superficie del diente como referencia de posicionamiento.

En el proceso de procesamiento de la ranura del anillo, para facilitar la sujeción, se selecciona la superficie circular exterior como referencia de posicionamiento.

2) Selección de la referencia aproximada Es importante considerar la conveniencia y confiabilidad de la sujeción. Seleccione una cara extrema grande y un círculo exterior como referencia aproximada para el posicionamiento.

3.3 Desarrollar ruta de procesamiento de piezas

Opción 1:

1) Ampliación del orificio (taladradora vertical, mandril neumático de tres mordazas);

2) Torneado en desbaste del círculo exterior, torneado en desbaste con caras extremas grandes y pequeñas en un extremo y biselado del orificio interior en un extremo (torno semiautomático multiherramienta, mandril neumático expandible);

3) Torneado semiacabado del círculo exterior, torno desbaste de las caras de los extremos grandes y pequeños en el otro extremo y achaflanado el orificio interior en el otro extremo (torno semiautomático multiherramienta, mandril neumático expandible);

4) Mandrinado (brochadora horizontal, dispositivo de brochado);

5) Torneado fino del círculo exterior, con superficies extremas grandes y pequeñas en un extremo y biselado del círculo exterior en un extremo (torno ordinario, mandril expandible neumático);

6) Torneado fino El otro extremo tiene caras extremas grandes y pequeñas, y el otro extremo está biselado (torno ordinario, mandril expandible neumático);

7) Ranura de torno (torno ordinario, mandril neumático de tres mordazas);

8) Inspección intermedia;

9) Tallado de engranajes (máquina talladora de engranajes, tallado de engranajes) dispositivo);

10) Achaflanado de la corona de un extremo (biseladora, dispositivo de biselado);

11) El otro extremo de la corona está achaflanado (biseladora, dispositivo de biselado)

12) Afeitado (máquina de afeitar, mandril de afeitar);

p>

13) Inspección

14) Tratamiento térmico; p>

15) Rectificado (amoladora interna, plato circular de paso);

16) inspección final.

Opción 2:

1) Torneado en desbaste con superficies extremas grandes y pequeñas en un extremo, torneado en desbaste y semiacabado del orificio interior y achaflanado del orificio interior en un extremo. extremo (torno ordinario, mandril de tres mordazas);

2) Torneado en desbaste y semiacabado del círculo exterior, el otro extremo del torneado en desbaste es la cara del extremo grande y pequeño, el otro extremo es el círculo exterior, y el orificio interior está achaflanado (torno común, mandril de tres mordazas);

3) Termine de girar el orificio interior, la ranura, las caras extremas grande y pequeña del otro extremo y el achaflanado exterior de el otro extremo (torno común, mandril de tres mordazas);

4) Terminar de girar Círculo externo, caras de extremo grandes y pequeñas en un extremo de torneado fino (torno común, mandril expandible);

5) Inspección intermedia;

6) Tallado de engranajes (máquina talladora de engranajes, dispositivo de tallado de engranajes);

7) Un extremo de la corona está biselado (máquina biseladora, accesorio de biselado);

8) El otro extremo de la corona está biselado (máquina de biselado, accesorio de biselado

9) Afeitado (máquina de afeitar, mandril de afeitado); p>

10) Inspección;

11) Tratamiento térmico

12) Rectificado de orificios (amoladora interna, mandril circular);

13) Inspección final.

Comparación de planos: el Plan 2 tiene un proceso relativamente centralizado y es fácil de administrar, y debido a que utiliza máquinas herramienta comunes, se utilizan menos accesorios especiales, lo que facilita su implementación. La opción 1 adopta el principio de descentralización de procesos y el trabajo de cada proceso es relativamente simple. Teniendo en cuenta que el lote de producción de esta pieza es grande, el proceso descentralizado puede simplificar el trabajo de ajuste y es fácil garantizar la calidad del procesamiento, y el uso de abrazaderas neumáticas puede mejorar la eficiencia del procesamiento, por lo que es mejor adoptar la opción 1. .

3.4 Seleccionar las máquinas herramienta, útiles, herramientas de corte, herramientas de medición y herramientas auxiliares utilizadas en cada proceso (Tabla S-5, Tabla S-6)

3.5 Completar el proceso tarjeta (Tabla S0-5) 3.6 Diseño del proceso de procesamiento mecánico

Proceso 021) Instalación de herramientas Debido al uso de un torno semiautomático multiherramienta, una herramienta desplazada hacia la izquierda (utilizada para girar el exterior círculo) y se puede instalar una herramienta doblada de 45° en el portaherramientas longitudinal. Se pueden instalar dos herramientas de codo de 45° (utilizadas para girar caras extremas grandes y pequeñas) en el portaherramientas horizontal. Durante el procesamiento, los dos soportes de herramientas se mueven al mismo tiempo para reducir el tiempo de procesamiento (Figura S0-3). 2) Longitud de avance de la herramienta y número de pasadas. Tome el torneado cilíndrico como ejemplo. Si se utiliza una herramienta con desplazamiento de 75°, la longitud de avance de la herramienta se puede determinar en la Tabla 15-1 como 25+1+2=28 mm; completarse en una sola pasada (teniendo en cuenta el ángulo del troquel y la influencia del flash, la profundidad máxima de corte es de 3-4 mm). 3) Selección de la cantidad de corte ① Primero determine la cantidad de corte posterior: considerando que la pieza en bruto es una pieza forjada con buena consistencia dimensional, y después de dejar un margen para el torneado de semiacabado y acabado (dejando 3 mm de diámetro), el margen de mecanizado No es muy grande. Grande, se puede completar un corte. Tome:

aP = (136-133)/2 + 12,5×tan (7°) = 3 mm; considerando el error en blanco, tome: aP = 4 mm ② Determine la cantidad de alimentación: consulte la Tabla; S- 7. Hay: f = 0,6 mm/r; ③ Determinación final de la velocidad de corte: consulte la Tabla S-8, hay: v = 1,5 m/s, n = 212 r/min.

4) Cuadro de cálculo de horas de trabajo S0-3 Cuadro de disposición de herramientas del proceso 02 ① Tiempo de cálculo básico: tm = 28 / (212×0,6) = 0,22 min (fórmula de referencia S-3

② Considere multi-); herramienta semiautomática Debido a las características del procesamiento del torno (procesamiento multiherramienta, tiempo básico corto, ajuste después de cada cambio de herramienta, es decir, una gran proporción de tiempo de ajuste, etc.), las horas de trabajo no se pueden determinar simplemente multiplicando el tiempo básico por un coeficiente. Se puede determinar según la situación real: TS = 2,5 min.

La tarjeta de proceso de este proceso se muestra en la Tabla S0-6 3.6 Diseño del proceso de procesamiento mecánico (continuación)

Proceso 061) Instalación de la herramienta Dado que se procesa en un torno ordinario, Los tiempos de reemplazo de herramientas deben minimizarse, puede usar una herramienta con codo de 45° (usada para girar caras extremas grandes y pequeñas) y una herramienta con desplazamiento hacia la izquierda de 75° (usada para biselar), consulte la Figura S0-4. Figura S0-4 Diagrama esquemático de la instalación de la herramienta en el proceso 06 2) Longitud de la herramienta y número de pasadas Considerando la cara del extremo grande, se utiliza una herramienta con codo de 45°. De la Tabla S-9, se puede determinar que la longitud de la herramienta es 27,5. ＋1＋1≈30 mm porque es un torneado de acabado. El margen de mecanizado es de solo 0,5 mm y el corte se puede completar en una sola pasada. Los extremos pequeños y los chaflanes también se completan en una sola pasada.

3) Selección de la cantidad de corte

① Primero determine la cantidad de corte posterior: el margen de acabado es de 0,5 mm, que se puede completar en un solo corte. Tome: aP = 0,5 mm;

② Determine la cantidad de avance: consulte la Tabla S-10, hay: f = 0,2 mm/ r

③ Finalmente determine la velocidad de corte; : consulte la tabla S-8, con: v = 1,8 m/s, n = 264 r/min.

4) Cálculo de horas de trabajo

① Tiempo de cálculo básico: tm = (30 +8 + 3)/(264×0,2) ≈ 0,8 min (consulte la fórmula S-3

② Considerando que el tiempo básico de este proceso es corto, al determinar las horas de trabajo multiplicando el tiempo básico por un coeficiente, el coeficiente debe tomar un valor mayor (o se debe calcular el tiempo auxiliar). por separado). Se puede obtener: TS = 2×tm = 1,6 min.

La tarjeta de proceso de este proceso se muestra en la Tabla S0-7 3.6 Diseño del proceso de procesamiento mecánico (continuación)

Proceso 091) Instalación de la pieza de trabajo Debido al corte y corte relativamente largo. Carreras de corte durante el tallado de engranajes, Grande, para reducir el tiempo de recorrido de corte y corte, se adopta el método de procesar dos piezas al mismo tiempo (consulte la Figura S0-5). Figura S0-5 Diagrama esquemático de instalación de la pieza de trabajo en el proceso 09 2) Longitud de la herramienta y número de pasadas El diámetro de la fresa es de 120 mm, luego de la Figura S0-5 se puede determinar que la longitud de la herramienta es: Número de pasadas: 1

3 ) Selección de la cantidad de corte

① Determine la cantidad de avance: consulte la Tabla S-11, hay: f = 1,2 mm/pieza de trabajo por revolución

② Determine; la velocidad de corte: consulte la Tabla S-12, hay: v = 0,6 m/s, calcule n = 96 r/min ③ Determine la velocidad de la pieza de trabajo: el número de cabezales de fresado es 1, el número de dientes de la pieza de trabajo es 25; la velocidad de la pieza de trabajo es: nw = 96/25≈4 r/min.

4) Cálculo de horas de trabajo

① Tiempo de cálculo básico: tm =136 / [(4×1.2)×2] ≈ 14 min (consulte la fórmula S-3);

② Considerando que el tiempo básico de este proceso es largo, al determinar las horas de trabajo multiplicando el tiempo básico por un coeficiente, el coeficiente debe tomar un valor menor (o el tiempo auxiliar debe calcularse por separado) . Se puede obtener: TS = 1,4×tm ≈ 20 min.

La tarjeta de proceso de este proceso se muestra en la Tabla S0-8.3.6 Diseño del proceso de procesamiento mecánico (continuación)

Proceso 131) Longitud de paso de la herramienta y número de pasos. es: L =l=40mm; número de pasadas de herramienta: 0,2/0,01=20 (doble carrera).

2) Selección de la cantidad de corte (consulte la Tabla S-13)

① Determine la velocidad de la muela: tome el diámetro de la muela d = 50 mm, la velocidad de la muela n = 10000r/min, se puede obtener Velocidad lineal de la muela: v = 26m/s; ② Determine la velocidad de la pieza de trabajo: tome vw = 0,12 m/s; se puede calcular la velocidad de rotación de la pieza de trabajo nw = 36 r/min; >

③ Determine la cantidad de avance longitudinal: tome fl = 3 m/min

④ Determine la cantidad de avance transversal: tome fr = 0,01 mm/doble carrera

⑤ Determine Número de tiempos de pulido: 4 veces/doble carrera.

3) Cálculo de jornada laboral

① Calcular tiempo básico: tm = (40×2/(3×1000))×(24)×K

K es el coeficiente de precisión del mecanizado, tome K = 2 y obtenga: tm = 1,28 min

② Considerando que el tiempo básico de este proceso es corto, cuando el tiempo básico se multiplica por el coeficiente; Si se utiliza este método para determinar las horas de trabajo, el coeficiente debe ser un valor mayor (o el tiempo auxiliar calculado por separado). Se puede obtener: TS = 2,4×tm = 3 min.

La tarjeta de proceso para este proceso se muestra en la Tabla S0-9. 4 Diseño de la abrazadera (tomando la abrazadera de proceso 06 como ejemplo a modo de ilustración)

4.1 Análisis funcional y diseño de la estructura general de la abrazadera

Este proceso requiere orificios φ61.6H8 (4 puntos) y procesado Buen posicionamiento de la cara del extremo grande (1 punto), torneado de precisión de las otras caras del extremo grande y pequeño y biselado cilíndrico (5 × 15 °), y los requisitos son garantizar que las dimensiones sean 20 ± 0,2 y 10 ± 0,2 y las caras de los extremos grande y pequeña son φ61. El descentramiento del orificio 6H8 no es superior a 0,05 mm. Entre ellos, el descentramiento de la cara final es el foco y la dificultad del procesamiento, y también es un tema que debe considerarse en el diseño del accesorio.

Diseño del accesorio

La pieza de trabajo utiliza el orificio como principal referencia de posicionamiento y, a menudo, se utiliza el mandril. Para lograr un posicionamiento del orificio en 4 puntos y un posicionamiento de la cara del extremo en 1 punto, se debe utilizar una sujeción radial. Hay varias soluciones diferentes disponibles:

1) Utilice un husillo de centrado automático tipo bloque de expansión;

2) Utilice un husillo de ajuste de interferencia;

3) Utilice un pequeño mandril cónico;

4) Utilice un mandril expandible con manguito de resorte;

5) Utilice un mandril de plástico líquido.

Según la experiencia, la precisión de posicionamiento de la opción 1 no es alta y es difícil cumplir con los requisitos del proceso. Aunque las opciones 2 y 3 pueden cumplir con los requisitos del proceso, son inconvenientes para sujetar la pieza de trabajo y afectan la eficiencia del procesamiento. La opción 4 es factible, puede cumplir con los requisitos del proceso y la sujeción es muy conveniente. La opción 5 puede cumplir con los requisitos del proceso, pero es difícil fabricar el dispositivo. Por lo tanto, se decidió adoptar la opción 4.

Diseño estructural general del dispositivo

1) Según las condiciones del taller (con tubería de aire comprimido), para reducir el tiempo de sujeción y la intensidad de la mano de obra, se debe utilizar sujeción neumática. .

2) El cuerpo de la abrazadera y el husillo de la máquina herramienta están conectados mediante una brida de transición para facilitar la fabricación y la instalación de la abrazadera.

3) Para facilitar la fabricación, el manguito del resorte está separado.

4.2 Cálculo del diseño del útil

Cálculo de la fuerza de corte (consulte el manual de corte) Fuerza de corte principal: Resistencia de avance (fuerza de corte axial): Par máximo: Cálculo de la fuerza de sujeción (consulte Según el Manual de diseño de dispositivos) donde φ1 - el ángulo de fricción entre el manguito del resorte y la superficie cónica del cuerpo de la abrazadera, tome: tanφ1＝0.15;

φ2 - el ángulo de fricción entre el manguito del resorte y la pieza de trabajo, tome: tanφ2＝ 0,2;

α--ángulo de medio cono del manguito de resorte, α=6°;

D--apertura de la pieza de trabajo;

Fd--elástico fuerza de deformación, Calcule de acuerdo con la siguiente fórmula: En la fórmula, C - coeficiente de deformación elástica, cuando el número de aletas del manguito del resorte es 3, 4 y 6, sus valores son 300, 100 y 20 respectivamente; /p>

　d -- Diámetro exterior del manguito del resorte;

l -- Longitud de la parte deformada del manguito del resorte

t -- Espesor promedio del; parte doblada del manguito del resorte;

Δ -- Manguito del resorte (no expandido) (cuando está abierto) y el espacio entre el orificio de la pieza de trabajo.

Sustituyendo los parámetros relevantes, obtenemos: Sustituyendo Fd y otros parámetros, obtenemos: Seleccionar el tipo de cilindro y determinar las especificaciones del cilindro (consulte el manual de diseño del dispositivo)

Seleccionar el Cilindro giratorio de un solo pistón, el diámetro del orificio es de 100 mm.

4.3 Instrucciones de fabricación y funcionamiento de la abrazadera

La clave para la fabricación de la abrazadera es el cuerpo de la abrazadera y el manguito del resorte. El cuerpo de la abrazadera requiere que la superficie cónica que coincide con el manguito de resorte tenga una relación posicional estricta con la superficie de montaje, mientras que el manguito de resorte requiere que la cara del cono que coincide con el cuerpo de la abrazadera debe ser estrictamente coaxial con su superficie circular exterior. Además, la superficie cónica del manguito de resorte y la superficie cónica del cuerpo de la abrazadera deben coincidir para garantizar una superficie de contacto grande y uniforme.

Al utilizar la abrazadera, la pieza de trabajo debe instalarse primero y luego sujetarse. Está estrictamente prohibido operar el cilindro sin instalar la pieza de trabajo para evitar daños al manguito del resorte.

Consulte la Figura S0-6 para ver el diagrama de montaje del dispositivo.