Технологический процесс производства редуктора

Видео:Редуктор. Устройство. Конструкция. Виды и типы редукторовСкачать

Разработка технологического процесса изготовления корпуса редуктора

Видео:Испытания планетарного редуктораСкачать

Конструктивно-технологическая проработка объекта производства. Базовый технологический процесс изготовления редуктора, определение основных направлений его модификации. Разработка маршрутного процесса, расчет межоперационных припусков и режимов резания.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Целью курсового проектирования является разработка технологического процесса изготовления корпуса редуктора с целью увеличения технологичности и качества детали, применения перспективных материалов, снижения времени цикла обработки.

Исходя из существующих технологических процессов производства авиационных двигателей и агрегатов, можно выделить следующие основные задачи по совершенствованию технологических процессов:

1) увеличение ресурса работы авиационных двигателей;

2) совершенствование техпроцессов при увеличении производительности труда и снижение доли ручного труда;

3) внедрение новых прогрессивных техпроцессов;

4) широкое внедрение автоматических быстропереналаживаемых приспособлений;

5) внедрение прогрессивных методов получения заготовок с минимальным припуском на механическую обработку;

6) использование групповых техпроцессов.

Наряду с этими задачами решается вопрос о лучшем использовании имеющегося металлорежущего оборудования, повышения скоростей резания и производительности путем модернизации.

В предлагаемом на рассмотрение курсовом проекте на основании вышеизложенного, предлагается улучшение техпроцесса на базе использования прогрессивных методов заготовительного производства, применения нового высокопроизводительного оборудования, современной оснастки и специальных режущих и мерительных инструментов при максимально возможной степени автоматизации и механизации как отдельных операций, так и всего технологического цикла.

1. Конструктивно-технологическая проработка объекта производства

Объектом производства разрабатываемого технологического процесса является корпус со сложной геометрией и большим числом отверстий под крепежные детали. По обеим сторонам детали расположены фланцы. Выходной фланец редуктора является элементом тела вращения, обработка которого ведется путем точения внешних и обтачивания внутренних поверхностей. Противоположный фланец имеет пять отверстий для крепления валов блока шестерен, в четырех из которых сделаны проточки и отверстия для облегчения суфлирования, а также охлаждения подшипников. Корпус является составной частью редуктора. Рабочая среда корпуса — масляно-воздушная смесь во внутренней полости, набегающий поток воздуха на наружных поверхностях детали. Температурный режим работы — 70°С.

Редуктор входит в состав газотурбинного воздушно-реактивного двигателя ПД-14, который служит для создания тяги и обеспечения электропитания потребителей. Редуктор двигателя предназначен для размещения и привода насоса-регулятора, стартера-генератора и датчика замера числа оборотов двигателя, а также для передачи крутящего момента в процессе запуска двигателя от стартера-генератора к валу турбокомпрессора при работе агрегата стартерном режиме. По своей конструкции редуктор является высокооборотным, цилиндрическим с внешним зацеплением шестерен.

Крутящий момент с ротора двигателя через проставку передается на приводной валик редуктора и через блок шестерен на шестерню привода стартера-генератора с передаточным отношением i=0,5017. С шестерни привода стартера-генератора, через блок индуктора датчика оборотов и промежуточный блок шестерен, вращение передается на шестерню привода насоса-регулятора с передаточным отношением i=0,1331. Вместе с блоком индуктора вращается индуктор датчика, который имеет четыре зуба.

Суфлирование внутренней полости редуктора с атмосферой предусматривает предотвращение повышения давления в полости редуктора. Давление в полости редуктора не должно превышать 0,98 МПа. Для предотвращения вытекания масла из редуктора применены уплотнения; на входном валике — торцевое уплотнение, на выходных валиках — манжетные уплотнения. Для охлаждения редуктора в полете используется набегающий поток воздуха. Задняя стенка редуктора спрофилирована таким образом, чтобы вместе с корпусом воздуховода создать плавный канал для входа воздуха на крыльчатку компрессора.

Технологичность конструкции (детали) — совокупность свойств, обеспечивающих ее высокие эксплуатационные характеристики при наименьшей трудоемкости и стоимости изготовления, а также применения наиболее прогрессивных методов производства.

Анализ технологичности проводят по качественным и количественным показателям.

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основе знаний и опыта конструктора или технолога. Она осуществляется на всех стадиях проектирования, когда производится выбор лучшего конструктивного решения и не требуется определение степени различия технологичности сравниваемых вариантов. В частности выполняется качественная оценка технологичности заготовок получаемых литьем, оценивается технологичность методов механической обработки, нанесения покрытий.

На основе полученных знаний мы можем провести первичную качественную оценку корпуса. Соединительный фланец содержит большое количество глухих одинаковых отверстий под крепеж. На выходном фланце имеется поверхность, образуемая движением резца по дуговой траектории, усложненная труднодоступностью расположения, из чего можно сделать вывод о том, что при обработке, возможно, потребуется специальный инструмент. Эти элементы конструкции являются не технологичными.

В остальном же, можно сказать, что деталь технологична, поскольку более не имеется поверхностей, требующих дополнительных затрат на инструмент и приспособления. Все поверхности расположены в легкой доступности для режущего инструмента.

Количественная оценка технологичности производится по основным и дополнительным показателям. Качественная оценка, как правило, предшествует количественной оценке, но вполне с ней совместима на всех стадиях производства. По причине отсутствия основных, произведем расчет по вспомогательным показателям.

1) Коэффициент использования материала:

где — масса обработанной детали, — масса заготовки.

Деталь технологична, так как КИМ > 0,6.

2) Коэффициент точности обработки:

где — средний квалитет обработки детали.

где — квалитет обработки; — число размеров соответствующего квалитета.

Читайте также: Как понизить давление в газовом редукторе

Деталь технологична, так как > 0,6.

3) Коэффициент шероховатости поверхности:

где — средняя шероховатость поверхности, определяемая в значениях параметра Rа, мкм.

Где — параметр шероховатости поверхности; — число поверхностей, для которых задано это значение шероховатости.

Деталь технологична, так как > 0,32.

Проведя качественную оценку и рассчитав количественные показатели технологичности, можно сделать вывод, что корпус редуктора является технологичной деталью.

2. Разработка технологического процесса изготовления

2.1 Анализ базового технологического процесса, определение основных направлений его модификации

Базовый технологический процесс представлен в таблице 2.1.

Тип применяемого оборудования

Вертикальный фрезерный станок 6520Ф3-36

Приспособление с пневмоприводом

Вертикальный фрезерный станок 6520Ф3-36

Вертикальный сверлильный станок 2Н118М

Вертикальный сверлильный станок 2Н118М

Вертикальный фрезерно-расточной станок МА-655СМ80А

Приспособление с гидропластовой втулкой

Планшайба с мех. креплением детали

Вертикальный фрезерный станок 6520Ф3-36

Приспособление с гидропластовой втулкой

Прибор контроля биения поверхности

Анализируя существующий техпроцесс, можно выделить его следующие особенности:

1) техпроцесс основан на применении универсального оборудования и универсальной оснастки. Оснастка ручного привода, это приводит к увеличению подготовительно-заключительного времени и применима только в условиях единичного производства, в крупносерийном производстве ее применить нельзя.

2) техпроцесс задействует большое количество различных наименований оборудования, это усложняет их обслуживание и наладку.

Поэтому в проектируемом техпроцессе предлагается провести следующие мероприятия:

1) заменить большую часть оборудования на станок токарно-фрезерно-расточной группы BRETON XCEEDER, что позволит нам избежать использования нескольких металлообрабатывающих станков;

2) существующий технологический процесс содержит большое число операций, поэтому при применении станков с ЧПУ, имеющих магазин инструментов, целесообразно провести концентрацию операций, за счет чего снизить количество переустановов и тем самым повысить точность изготовления корпуса;

3) за счет применения твердосплавного инструмента повысить скорость резания до 100…300 м/мин.

Генеральная направленность разрабатываемого техпроцесса заключается в применении нового заготовительного процесса и применении многофункционального, высокоэффективного обрабатывающего центра.

Предложенный выше станок модели «XCEEDER» компании «BRETON» (Италия) является обрабатывающим центром, позволяющим выполнять операции токарной обработки, высокоскоростного фрезерования, сверления, нарезания резьбы. Общий вид станка показан на рис. 2.1.

В основном такие станки используются для обработки корпусных деталей, компонентов авиадвигателестроения (импеллеры, моноколеса), агрегатов и узлов общего машиностроения из нержавеющих сталей, алюминиевых, титановых и никелевых сплавов. Отличительные черты:

1) станина изготовлена из специального материала — «металлокварца», обеспечивает высокую жесткость и превосходную демпфирующую способность станка, необходимую для получения высокой точности вместе с требуемой динамикой;

2) наклонно-поворотный стол выполнен в виде жесткой чугунной конструкции с двусторонней опорой для обеспечения наилучшей устойчивости. Стол оснащен прямыми мощными приводами, системой термостабилизации и гидравлической блокировки осей;

3) шпиндельная каретка, изготовленная из литого чугуна, перемещается по направляющим с рециркулирующими роликами;

4) электрошпиндель оснащен системами термостабилизации, воздушно-масляной смазки подшипников, системой подачи СОЖ под высоким и низким давлением;

5) система ЧПУ «Siemens», «Heidenhain», «Fidia»;

6) подвижный инструментальный магазин карусельного типа на 30-100 позиций;

7) линейные оптические шкалы «Heidenhain» с микрометрическим разрешением.

Техническая карта станка представлена в таблице 2.2.

Числовое значение параметра

Количество осей интерполяции

Ускоренная подача по осям X, Y

Ускоренная подача по оси Z

Мощность фрезерного шпинделя

Вращающий момент фрезерного шпинделя

Максимальная скорость вращения фрезерного шпинделя

Мощность токарного шпинделя

Вращающий момент токарного шпинделя

Максимальная скорость вращения токарного шпинделя

При выборе заготовки для заданной детали назначаем метод ее получения, определяем конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку формируем технические условия на изготовление.

Главным при выборе заготовки является обеспечение заданного качества готовой детали при её минимальной себестоимости. Выбор заготовки связан с конкретным технико-экономическом расчетом себестоимости готовой продукции, выполняемым для заданного объема с учетом других условий производства.

Общие требования к заготовкам: они должны подвергаться механической обработке по возможности только по сопрягаемым поверхностям и иметь простую геометрическую форму с плавными переходами между сечениями.

Основные методы получения заготовок:

2) пластическая деформация;

Литьё — технологический процесс изготовления заготовок (реже — готовых деталей), заключающийся в заполнении предварительно изготовленной литейной формы жидким материалом с последующим его затвердеванием.

Известно множество видов литья:

3) по выплавляемым моделям;

4) по замораживаемым ртутным моделям;

Литье в песчаные формы в настоящее время является универсальным и самым распространенным способом изготовления отливок. Этим способом изготовляют разнообразные по сложности отливки любой массы и размеров из сталей, чугунов и цветных металлов. Отличительными особенностями способа являются малые теплопроводность, теплоемкость и плотность песчаной формы, что позволяет получать отливки с малой толщиной стенки (2,5…5 мм); невысокая интенсивность охлаждения расплава в форме приводит к снижению скорости затвердевания отливки, укрупнению структуры и к появлению в массивных узлах усадочных раковин и пористости; сравнительно низкая огнеупорность материала способствует развитию на поверхности пригара в поверхностном слое отливки.

Литьё металлов в кокиль — более качественный способ. Изготавливается кокиль — разборная форма (чаще всего металлическая), в которую производится литьё. После застывания и охлаждения, кокиль раскрывается и из него извлекается изделие. Затем кокиль можно повторно использовать для отливки такой же детали. В отличие от других способов литья в металлические формы (литьё под давлением, центробежное литьё и др.), при литье в кокиль заполнение формы жидким сплавом и его затвердевание происходят без какого-либо внешнего воздействия на жидкий металл, а лишь под действием силы тяжести.

Читайте также: Ниссан x trail t31 редуктор ремонт

Основные операции и процессы: очистка кокиля от старой облицовки, прогрев его до 200—300°С, покрытие рабочей полости новым слоем облицовки, простановка стержней, закрывание частей кокиля, заливка металла, охлаждение и удаление полученной отливки. Процесс кристаллизации сплава при литье в кокиль ускоряется, что способствует получению отливок с плотным и мелкозернистым строением, а следовательно, с хорошей герметичностью и высокими физико-механическими свойствами. Однако отливки из чугуна из-за образующихся на поверхности карбидов требуют последующего отжига. При многократном использовании кокиль коробится и размеры отливок в направлениях, перпендикулярных плоскости разъёма, увеличиваются.

В кокилях получают отливки из чугуна, стали, алюминиевых, магниевых и др. сплавов. Особенно эффективно применение кокильного литья при изготовлении отливок из алюминиевых и магниевых сплавов. Эти сплавы имеют относительно невысокую температуру плавления, поэтому один кокиль можно использовать до 10000 раз (с простановкой металлических стержней). До 45 % всех отливок из этих сплавов получают в кокилях. При литье в кокиль расширяется диапазон скоростей охлаждения сплавов и образования различных структур. Сталь имеет относительно высокую температуру плавления, стойкость кокилей при получении стальных отливок резко снижается, большинство поверхностей образуют стержни, поэтому метод кокильного литья для стали находит меньшее применение, чем для цветных сплавов. Данный метод широко применяется при серийном и крупносерийном производстве.

Сущность литья в оболочковые формы заключается в изготовлении отливок путем заливки расплавленного металла в разовую тонкостенную разъемную литейную форму, изготовленную из песчано-смоляной смеси с термореактивным связующим по металлической нагреваемой модельной оснастке, с последующим затвердеванием залитого расплава, охлаждением отливки в форме и выбивкой ее.

Отличительными особенностями способа являются малая интенсивность теплообмена между отливкой и формой; использование песчано-смоляной смеси с высокой подвижностью для получения четкого отпечатка модели; использование термореактивных смол в качестве связующих для получения тонкостенных форм с высокой прочностью и повышенной размерной точностью полости формы; использование мелкозернистого огнеупорного материала (кварцевого песка) для получения поверхностного слоя отливок с малой шероховатостью. Заливка форм происходит в вертикальном или горизонтальном положении. Выбивку отливок осуществляют на специальных выбивных или вибрационных установках. При очистке отливок удаляют заусенцы, зачищают на шлифовальных кругах места подвода питателей и затем их подвергают дробеструйной обработке.

Литье в оболочковые формы обеспечивает высокую геометрическую точность отливок, так как формовочная смесь, обладая высокой подвижностью, дает возможность получать четкий отпечаток модели. Точность отпечатка не нарушается потому, что оболочка снимается с модели без расталкивания.

В оболочковых формах изготавливают отливки с толщиной стенки 3…15 мм и массой 0,25…100 кг из чугуна, углеродистых сталей, сплавов цветных металлов.

Сущность литья по выплавляемым моделям сводится к изготовлению отливок заливкой расплавленного металла в разовою тонкостенную неразъемную форму, изготовленную из жидкоподвижной огнеупорной суспензии по моделям разового использования с последующим затвердеванием залитого металла, охлаждением отливки в форме и извлечением ее.

Отличительными особенностями литья по выплавляемым моделям являются низкая теплопроводность и плотность материала формы, и высокая начальная температура формы значительно снижает скорость отвода тепла от залитого металла, что способствует улучшению заполняемости полости формы; малая интенсивность охлаждения расплава приводит к снижению скорости затвердевания отливок, укрупнению кристаллического строения.

После охлаждения отливки форму разрушают. Отливки на обрезных прессах или другими способами отделяют от литников и для окончательной очистки направляют на химическую очистку в 45%-ный водный раствор едкого натрия, нагретый до температуры 150 градусов. После травления отливки промывают проточной водой, сушат, подвергают термической обработке и контролю.

Керамическая суспензия позволяет точно воспроизводить контуры модели, а образование неразъемной литейной формы с малой шероховатостью поверхности способствует получению отливок с высокой точностью геометрических размеров и малой шероховатостью поверхностей, что значительно снижает объем механической обработки отливок. Припуск на механическую обработку составляет 0,2…0,7 мм. Заливка расплавленного металла в горячие формы позволяет получать сложные по конфигурации отливки с толщиной стенки 1…3 мм и массой от нескольких граммов до нескольких десятков килограммов из жаропрочных труднообрабатываемых сплавов, коррозионно-стойких сталей в массовом производстве.

Технологический процесс изготовления отливок по выплавляемым моделям механизирован и автоматизирован. В массовом производстве используют автоматические установки для изготовления моделей, приготовления суспензии, нанесения ее на блоки моделей и обсыпки их кварцевым песком, для прокаливания и заливки форм, объединенные транспортными устройствами в автоматические линии.

Поковкой называют заготовку детали, полученную ковкой или штамповкой. Огромное разнообразие машиностроительных деталей и, соответственно, такое же разнообразие форм и размеров поковок, сплавов, характера производства обуславливают существование различных способов получения поковок.

Масса поковок, которая может быть от сотен грамм до сотен тонн, определяет тип заготовки, вид деформации и схему деформирования. Исходными заготовками для получения поковок являются слитки или сортовой прокат круглого, квадратного или прямоугольного сечения; так как размеры поперечного сечения последнего ограничены, для получения заготовок большой массы используют слитки.

Читайте также: Масло в задний редуктор туксон 2006

Изготовление поковок может осуществляться по схемам свободного пластического течения между поверхностями инструмента или затекания металла в полость штампа. Для заполнения полости штампа необходимо давление, значительно превышающее давление при свободном пластическом течении металла. Вследствие этого поковки большой массы затруднительно изготовлять штамповкой. Для тяжелых заготовок единственным возможным методом является ковка — вид горячей обработки металлов давлением, при котором деформирование производят последовательно на отдельных участках заготовки. Металл свободно течет в стороны, не ограниченные рабочими поверхностями инструмента, в качестве которого применяются плоские и фигурные бойки, а также различный подкладной инструмент. Таким образом при ковке используют универсальный инструмент, в то время как для штамповки требуется специальный инструмент — штамп, изготовление которого при небольшой партии одинаковых поковок экономически невыгодно. Поэтому в мелкосерийном производстве ковка, обычно, более экономически целесообразна.

К основным операциям ковки относятся осадка, протяжка, прошивка, отрубка и гибка.

Осадка — операция уменьшения высоты заготовки при увеличении площади ее поперечного сечения. Осаживают заготовку между бойками или подкладными плитами.

Протяжка — операция удлинения заготовки или ее части за счет уменьшения площади ее поперечного сечения.

Прошивка — операция получения полостей в заготовке за счет вытеснения металла. Прошивкой можно получить сквозное отверстие или углубление. Инструментом для прошивки служат сплошные и пустотелые прошивни.

Отрубка — операция отделения части заготовки по незамкнутому контуру путем внедрения в заготовку деформирующего инструмента — топора.

Гибка — операция придания заготовки изогнутой формы по заданному контуру. Этой операцией получают угольники, скобы, крючки, кронштейны и т.д. Гибка сопровождается искажением первоначальной формы поперечного сечения заготовки и уменьшением его площади в зоне изгиба, называемым утяжкой.

Металлургия гранул — сравнительно молодой металлургический процесс, заключающийся в получение десятков миллиардов микрослитков (гранул) и соединения этих частиц в условиях горячего изостатического прессования в сплошную заготовку, близкую по форме к готовому изделию. Поскольку во всем мире этот процесс применяют главным образом для создания тяжелонагруженых деталей газовых турбин современных реактивных двигателей, его, по праву можно отнести к высоким мировым технологиям.

Технологический процесс металлургии гранул включает в себя:

1) производство слитков вакуумно-индукционной плавкой;

2) плазменную плавку и центробежное распыление заготовок на гранулы;

3) классификацию (рассев) гранул по крупности;

4) сепарацию их от металлических и не металлических (шлаковых, керамических) частиц;

5) дегазацию гранул в «летящем» потоке и их герметизацию в капсулах повторяющих форму готовых деталей; вакуумное литье;

6) горячее изостатическое прессование;

8) проведение многосторонних испытаний компактного материала;

9) механическую обработку заготовок;

10) контроль (ЛЮМ, контроль после макротравления поверхности и компьютеризированный УЗК).

Усовершенствование технологии производства позволило значительно повысить гарантируемые по ТУ механические характеристики изотропного материала из гранул сплава при комнатной температуре по временному сопротивлению разрыву и пределу текучести. Горячее изостатическое прессование следует применять благодаря повышению точности размеров, увеличению КИМ, увеличению производительности, увеличению КПД, снижению себестоимости продукции за счет снижения расхода материала.

В настоящее время для изготовления корпуса применяется литье в песчаные формы при ручной формовке по деревянным моделям.

Особенности данного процесса:

1) применяется в мелкосерийном производстве.

3) позволяет получить заготовки любой сложности.

4) требуются большие припуска на механическую обработку, порядка 3…4 мм на сторону.

5) невысокая точность исполнения заготовки.

6) шероховатость получаемых поверхностей тоже невысокая.

В разрабатываемом техпроцессе с высоким уровнем применения станков с ЧПУ заготовительный процесс должен отвечать следующим требованиям:

1) обеспечивать возможность его применения в крупносерийном производстве.

2) процесс должен быть экономически эффективным.

3) позволять получать заготовки требуемой сложности.

4) обеспечивать минимальные припуски на механическую обработку, порядка 1,5…2 мм на сторону.

Для подбора наиболее оптимального варианта литья для изготовления корпуса редуктора воспользуемся методом экспертных оценок.

2.2.1 Подбор наиболее оптимального варианта производства заготовки

На основе анализа конструктивно-технологических характеристик обрабатываемой детали, изучения ее конструкции были предложены несколько вариантов изготовления заготовки.

Для оценки вариантов применим описанную в методическом

указании[15] шкалу 1-9 (см. п. 4).

Сначала аналогично предыдущему — устанавливаются качественные приоритеты рассматриваемых критериев (один относительно другого), а затем — соответствующие балльные оценки в соответствии с той же выбранной шкалой

aj- соответствующие балльные оценки

Kj- значимость критериев в виде относительных оценок

округляя значения k_j так, чтобы их сумма для всех критериев была равна 1: .

Вычисление показателей качества сравниваемых вариантов:

сначала — показатели качества q_ij каждого варианта i(i = А, Б, . ) по каждому критерию j в виде произведения степени удовлетворения (выполнимости) F_i

варианта и значимости критерия k_j:

Далее — комплексного показателя качества Q_i каждого варианта в виде суммы показателей q_ij:

Оценки альтернативных вариантов по указанным критериям с учетом значимости последних представлены в табл. 2.3. Под вариантами подразумевалось:

1) А — литье в песчаные формы;

2) Б — литье в оболочковые формы;

4) Г — литье по выплавляемым моделям;

Степень удовлетворения Fi/ показатели качества q_ij вариантов i

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/tehnologicheskiy-protsess-proizvodstva-reduktora

  📸 Видео

  Производство редуктора цилиндрического 1Ц3У-200, Ц3У-200 zavod-novoteh.ruСкачать

  

  Крестовина дифференциала редуктора ➤ Технология изготовления по фотоСкачать

  

  Принцип работы редуктора. Виды редукторов. Курсовая.Скачать

  

  Испытание нового нестандартного редуктораСкачать

  

  Изготовление выходного конического вала редуктораСкачать

  

  Тонкости изготовления коронной шестерни колесного редуктораСкачать

  

  Производство. Сборка редуктора. Серии Ка .Скачать

  

  Гаражная технология изготовления червячного колесаСкачать

  

  Червячные редукторы. Применения червячных редукторов и как правильно их подобратьСкачать

  

  Корпус редуктораСкачать

  

  Изготовление червячного вала редуктораСкачать

  

  Редукторы серии V (крановые) - продажа и производство оборудования | ЧПКП «Огрант»Скачать

  

  Изготовление корпуса редуктораСкачать

  

  Как разработать технологический процесс изготовления детали. 9 основных этаповСкачать

  

  Изготовление РОСКОШНОГО редуктора от DPLabsСкачать

  

  Сборка планетарного редуктора EX производства STM Team Италия c входным валом под электродвигательСкачать

  

  СБОРКА и РАЗБОРКА ЧЕРВЯЧНОГО РЕДУКТОРАСкачать