Пояснительная записка по машино строение

Введение

 

Металлорежущие станки являются основным видом заводского оборудования, предназначенного для производства всех современных  машин, приборов, инструментов и других изделий, поэтому количество металлорежущих станков, их технический уровень  в значительной степени характеризует производственную мощность страны.

Основным направлением народного  хозяйства предусматривается увеличить  объем выпуска металлорежущих станков, кузнечно-прессовых машин, обеспечит  опережающее развитие выпуска станков  с ЧПУ, развитие производства тяжелых и уникальных станков.

Главная задача состоит в обеспечении  дальнейшего роста благосостояния людей на основе устойчивого, поступательного  развития народного хозяйства, ускорение  научно-технического прогресса перевода экономики на интенсивный путь развития, более рационального использования потенциала страны всемирной экономии всех видов ресурсов и улучшения качества работы.

В решении этой задачи существенное место занимает ускорение научно-технического прогресса на базе технического перевооружения производства, создание высокопроизводительных машин и оборудования большой единичной мощности, внедрение новой техники и материалов, прогрессивной технологии и систем машин для комплексной механизации и автоматизации производства.

Ведущее место в дальнейшем росте экономики страны принадлежит отраслям машиностроения, которые обеспечивают материальную основу технического прогресса всех отраслей народного хозяйства.

Практическому осуществлению широкого применения прогрессивных типовых  технологических процессов, оснастки оборудования, средств механизации и автоматизации, содействует единая система

технологической подготовки производства (ЕСТПП), обеспечивающая для всех организаций  и предприятий системный подход оптимизации выбора методов и  средств технологической подготовки производства.

Разработка новых синтетических  сверхтвёрдых инструментальных материалов позволило расширить не только диапазон режимов резания, но и спектр обрабатываемых материалов. Повышение точности станков  было достигнуто введением в их конструкцию узлов, реализующих новые принципы (например, использование бесконтактных измерительных систем).

Наряду с повышением точности станков  происходит процесс дальнейшей их автоматизации  на базе регулируемых электроприводов, средств электроавтоматики и вычислительной техники. В связи с применением числового программного управления при обработке на станке увеличилась степень концентрации на каждом отдельном станке, и для дальнейшего повышения их надёжности стали оснащать средствами диагностирования и оптимизации обработки, что весьма важно для станков в составе гибких производственных систем.

В настоящее время развитие станкостроительной отрасли идёт в направлении повышения  производительности металлорежущих станков, их надёжности и точности на базе  применения автоматизированных процессов, унифицированных станочных модулей, роботизированных технологических комплексов и вычислительной техники.

 

 

1. Анализ исходных данных.

 

1. Служебное назначение детали.

 

 

Рис. 1.  Схема пневмораспределителя

 

Принцип работы пневмораспределителя.

 

Пневмораспределитель направляет воздух к различным рабочим органом. Воздух под давлением подается через  отверстие А в крышке (рис.1). Под  действием пружины и давления воздуха клапан 3 плотно прилегает к выступу корпуса. При нажатии золотника 6 на клапан 3 последний открывается и воздух поступает в полость Б и далее в рабочую камеру. При опускании золотника последний под действием пружины возвращается в первоначальное положение, клапан 3 закрывает отверстие корпуса и доступ воздуха в рабочую зону прекращается. Отработавший воздух из рабочей зоны выходит в атмосферу через отверстие в золотнике и отверстие В в корпусе.

 

Функциональное назначение детали «Золотник»

 

Под действием внешнего усилия золотник перемещается в осевом направлении и открывает клапан пневмоцилиндра. Через образовавшийся зазор происходит движение сжатого воздуха к рабочим органам.

При прекращения внешнего давления, золотник при помощи пружины возвращается в первоначальное положение. Отработанный воздух из рабочей зоны выходит в атмосферу через отверстие в золотнике.

 

 

 

2. Виды поверхностей детали.

 

Рис. 2. Виды поверхностей.

В данной детали:

• 6 наружных цилиндрических поверхностей: 1, 2, 3, 4, 13, 14, 15;
• 3 внутренних цилиндрических поверхностей: 5, 6, 7;
• 10 плоских торцевых поверхностей: 8, 9, 10, 11, 16, 17, 18, 19, 20, 21;
• 1 фасонная поверхность: 12.

 

 Химический состав стали  35 (ГОСТ 1050-88)          Таблица 1

 

С	Si	Mn	S	P	Ni	Cr
			Не более
0,32-0,40	0,17-0,37	0,50-0,80	0,045	0,045	0,30	0,30

 

Механические свойства стали 35           Таблица 2

 

σт, кгс/мм2	σвр, кгс/мм2	δ5, %	Ψ, %	ан, кгс *м/см2	НВ (не более)
					Нормализация	Закалка, отпуск
32	54	20	45	7	207	226

 

 

 

 

3. Разработка технических требований на изготовление детали.

Таблица 1

Анализ технических требований чертежа.

 

№ п/п	Технические требования чертежа	Назначение технических требований и способы их обеспечения	Схемы контроля
1	Покрытие поверхн. Б, В: Хтв10…50 по ГОСТ 9.073-77. Допускается наличие хрома на поверхн. Д.	- поверхн. В – упрочнение, для  повышения износостойкости данной  поверхности (на данную поверхн.  будет действовать осевое усилие  под действием внешних сил); - поверхн. Б – для нанесения  антикоррозионного покрытия.     Наличие хрома на поверхн. Д допускается для улучшения технологичности  данной детали.

 

 

Выбор и обоснование посадок.

 

• Ø18е9( ):
• для обеспечения небольшого зазора (при сопряжении цилиндрической ступени золотника с отверстием в корпусе, при посадке Ø18 - S = 0,032-0,102) между золотником и корпусом во избежании перекоса золотника (при перекосе золотника в корпусе возможно неплотное прилегание торца золотника к крышке и утечки сжатого воздуха),
• для обеспечения диаметральной герметичности между золотником и корпусом (при большем зазоре возможно пропускание воздуха в атмосферу)
• по рекомендации ГОСТ 9833-73 на уплотнения подвижных соединений.
• R_a1,6 – так как поверхность 2 является элементом трения в пневмоцилиндре (сопряженные поверхности «металл-металл») то данная поверхность изготавливается качественной - для обеспечения наименьшего износа, как самого золотника, так и корпуса,
• R_a2,5 на 3 канавки под уплотнительные кольца и радиальное биение 0,04 на внутренний диаметр под уплотнительное кольцо – назначается согласно ГОСТ 9833-73.
• R_a1,6 на поверхность 8, для предотвращения преждевременного износа прокладки клапана в результате соприкосновения с торцом золотника.
• Допуск перпендикулярности поверхности 8 (торца золотника) относительно поверхности 2 не более 0,025 – для предотвращения перекоса торца золотника, вызванного погрешностью изготовления,  относительно основной контактирующей цилиндрической поверхности 8 (возможно неплотное прилегание торца золотника к прокладки клапана и как следствие утечка воздуха из рабочей полости).

 

4. Определение типа производства и метода работы.

 

1.4.1 Расчет предварительной массы  заготовки, приняв её равной  массе готовой детали.

 

Рис. 3. Обозначение объемов детали.

 

Объем детали V_общ, в мм³ рассчитывается по формуле:

 

V_общ = (V₁ + V₂ + V₃ + V₄ + V₅ + V₆ + V₇ + V₈) – V₉ – V₁₀ – V₁₁

 

Объем цилиндрической фигуры рассчитывается по формуле:

 

V_i = pR_i²h_i;

 

где p - число ПИ = 3,14;

      R_i – радиус цилиндра, в мм;

      h_i – длинна цилиндра, в мм.

 

V₁ = pR₁²h₁ = 3,14 ´ 6² ´ 25 = 2826мм³;

V₂ = pR₂²h₂ = 3,14 ´ 9² ´ 4 = 1017,36мм³;

V₃ = pR₃²h₃ = 3,14 ´ 9² ´ 3,3 = 839,32мм³;

V₄ = pR₄²h₄ = 3,14 ´ 9² ´ 3,3 = 839,32мм³;

V₅ = pR₅²h₅ = 3,14 ´ 6,5² ´ 3,7 = 490,86 ´ 3 = 1472,58мм³;

V₆ = pR₆²h₆ = 3,14 ´ 9² ´ 28,3 = 7197,82мм³;

V₇ = pR₇²h₇ = 3,14 ´ 15² ´ 5 = 3532,5мм³;

V₈ = pR₈²h₈ = 3,14 ´ 9² ´ 20 = 5086,8мм³;

V₉ = pR₉²h₉ = 3,14 ´ 4² ´ 65 = 3265,6мм³;

V₁₀ = pR₁₀²h₁₀ = 3,14 ´ 4² ´ 12 = 602,88мм³;

V₁₁ = pR₁₁²h₁₁ = 3,14 ´ 6² ´ 6 = 678,24мм³.

 

V_общ = (2826 + 1017,36 + 839,32 + 839,32 + 1472,58 + 3532,5 + 5086,8) – 3265,6 – 602,88 – 678,24 = 18264,98 мм³

 

Масса заготовки (как масса готовой  детали) m, в кг, определяется по формуле:

 

m = r ´ Vобщ;

 

где r - плотность материала (для Стали 35 r = 0,00782г/мм³ [3]);

 

m = 0,00782 ´ 18264,98 = 142,83г = 0,142кг

 

1.4.2. Определение типа производства.

 

Типа производства определяем по массе  отливки и программе выпуска (табл 2. стр.120 [1]).

Для m = 0,142кг, Q = 15.000шт. – тип производства – среднесерийное.

где – Q – программа выпуска, в шт;

m – масса заготовки, в кг.

 

 

5. Анализ технологичности детали.

 

По своей конструкции деталь является достаточно технологичной. Основными поверхностями являются следующие поверхности: Ø18е9.

Остальные не указанные поверхности  являются вспомогательными.

Изготовленные, путем механической обработки, поверхности имеют необходимую  и достаточную точность и шероховатость  поверхностей. Это обеспечивает точную работу в узле. Неуказанные предельные отклонения ряда поверхностей выполняется в соответствии со СТ СЭВ 144-75. Для изготовления детали используется сталь 35 ГОСТ 1050-88, заготовка получается методом штамповки.

Деталь изготовлена с минимальными трудовыми затратами и с соблюдением  требований и технологии.

Таблица

Анализ технологичности конструкции детали.

 

№ п/п	Нетехнологичные элементы и свойства детали	Предложения по повышению технологичности  детали
1	глухое отверстие Ø8 на длину 65.	изменить нельзя
2	три канавки 3,7Н12 с Ra1,6 для уплотнительных колец	применение спец. инструмента

 

Вывод: Данная деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки. Имеет хорошие  базовые поверхности для первоначальной операции и довольно простота по конструкции.

 

 

 

6. Выбор метода и средств контроля.

 

Выбор средств и измерения и контроля будем производить для наиболее ответственных параметров детали:

 

Средства измерения

Таблица 11.1____

 

№ опер.	Вид операции контроля	Наименование и марка	Метрологическая характеристика прибора
005	1. Измерение длины детали A5.2 = 19,37+0,21	Штангенглубиномер (с отчсчетом  по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80	Предел измерения – 0-160 мм. Цена деления – 0,05 мм. Вылет измерительных губок  – 80мм. Погрешность – ± 0,05 мм.
	2. Измерение диаметра детали  d5.1 = Ø19h14(-0,52)	Штангенглубиномер (с отчсчетом по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80	Предел измерения – 0-160 мм. Цена деления – 0,05 мм. Вылет измерительных губок  – 80мм. Погрешность – ± 0,05 мм.
010	1. Измерение длины отверстия  A10.2 = 65h14(±0,37)	Штангенглубиномер (с отчсчетом  по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80	Предел измерения – 0-160 мм. Цена деления – 0,05 мм. Вылет измерительных губок  – 80мм. Погрешность – ± 0,05 мм.
	Измерение отверстия d10.1 = Ø8h14(+0,36)	09601	Предел измерения – 0-160 мм. Цена деления – 0,5 мм. Диапазон измер. диаметров – 6-20мм. Диапазон показаний  – 30мкм. Погрешность – ± 0,5 мм.
020	1. Измерение длины A20.2 = 19,7+0,084	Штангенглубиномер (с отчсчетом  по нониусу) ШГ по ГОСТ 162-80	Предел измерения – 0-160 мм. Цена деления – 0,05 мм. Вылет измерительных губок – 80мм. Погрешность – ± 0,05 мм.
	2. Измерение диаметра детали  d20.1 = Ø18h14(-0,52)	Штангенглубиномер (с отчсчетом по нониусу) ШГ  по ГОСТ 162-80	Предел измерения – 0-160 мм. Цена деления – 0,05 мм. Вылет измерительных губок – 80мм. Погрешность – ± 0,05 мм.
025	Измерение диаметра детали 8h14(-0,36)	Пробка ПР, НЕ
030	Измерение диаметра детали 12h14(-0,43)	Пробка ПР, НЕ
	Глубина 3h14(±0,12)	Нутромер с измерительной головкой по ГОСТ 9244-75 тип 116	Диапазон – 2-3 мм. Цена деления – 0,001 мм Допускаемая погрешность –+0,0018 мм. Наибольшая глубина измерения  – 12 мм. Измерительное усилие – 3Н.
035	Покрытие	Эталон
045	Измерение диаметра детали d40.1 = Ø18е9( )	Гладкий микрометр по ГОСТ 6507-78	Цена деления 0,01 мм. Диапазон измерений 0-300 мм. Погрешность +0,002 ¸ +0,006 мм.
	Шероховатость Rа1,6	Профилограф-профилометр А1, 252 ГОСТ 19299-73	Увеличение – 200-100000 (9 ступеней); Диапазон измерения – 0,02-100мм Минимальный диаметр измеряемого  отверстия – 3 (на глубине до 5 мм)