Технология изготовления вала привода копателя-валкоукладчика УКВ-2 (технологическая часть дипломного проекта)

Копатель-валкоукладчик УКВ-2 использоваться для выкапывания и частичного отделения от почвы корнеклубнеплодов (свеклы столовой, редьки, картофеля), возделываемых на междурядьях 45 или 70 см.
Копатель должен эксплуатироваться в условиях умеренного климата при температуре почвы на глубине залегания клубней не ниже +50С, твердости почвы до 2,5 МПа, на полях с уклоном до 8° при измельченной ботве и биологически зрелых убираемых культурах.
Копатель поставляется с двумя исполнениями подкапывающей части: в виде битера и в виде секционного лемеха.
Подкапывающая часть в виде битера предназначается для уборки лука на легких и средних почвах влажностью до 24% без содержания камней в подкапываемом горизонте.
Подкапывающая часть в виде секционного лемеха предназначается для уборки корнеклубнеплодов на почвах всех типов влажностью до 24% с содержанием камней в подкапываемом горизонте до 8 т/га.
Копатель агрегатируется с тракторами класса 1,4.
При работе на междурядьях 28см и 45см обязательны применения узкопрофильной шины (9,0/9,5-42) с расстановкой колеи трактора 1350мм.
Устройство и работа копателя.
Копатель-валкоукладчик УКВ-2 (рис. 1) состоит из: рамы 1, подкапывающего битера 2, нагребного битера 3, зубчатых боковых дисков 4, регулируемых опорных колес 5, основного элеватора 6, каскадного элеватора 7, карданной передачи 8, катка 9, редуктора 10, сужающих щитков 11, ложеобразователя 12.
Рама представляет собой пространственную сварную конструкцию из стандартных и специальных гнутых профилей.
Подкапывающий битер состоит из квадратного вала и подшипникоывых узлов, которые крепятся к раме копателя.
Нагребной битер представляет собой вал с резиновыми лопастями. Служит для подачи вороха на основной элеватор и разрушения подкапываемого пласта.
Зубчатые боковые диски предназначены для обрезки ботвы и предотвращения развиливания подкапываемой массы.
Регулируемые опорные колеса служат для изменения глубины подкапывания.
Элеваторы. Два последовательно расположенные прутковые элеваторы, основной и каскадный, обрезинены. Оба элеватора снабжены пассивными встряхивателями (эллипсовидные звездочки).
Каток – гладкий стальной цилиндр, подпружиненный. В процессе работы уплотняет убранный участок поля.
Сужающие щитки сужают поток и укладывают массу лука на прикатанную поверхность убранного участка.
Ложеобразователь препятствует раскатыванию корнеклубнеплодов.
Привод состоит из карданного вала, конического редуктора, предохранительных муфт и цепных контуров. Привод предназначен для передачи крутящего момента от ВОМ трактора на сепарирующие элеваторы и битера.
Навеска. Элементом навески служит треугольный замок автосцепки.
Технологический процесс работы копателя-валкоукладчика УКВ-2 состоит в следующем: подрезанный битером пласт почвы в зоне произрастания лука поступает на основной элеватор. Во время перехода на элеватор пласт подвергается крошению за счет нагребного битера и разности поступательной скорости трактора и скорости полотна элеватора. На основном элеваторе часть потупившей почвы просеивается через просветы между прутками. Для ускорения процесса просеивания рабочая ветвь основного элеватора имеет вертикальное встряхивание, осуществляемое встряхивателями эллиптической формы. Непросеявшаяся масса почвы вместе с ворохом лука с основного элеватора с перепадом поступает на каскадный элеватор, который, работая аналогично основному, дополнительно просеивает почву. С каскадного эле-ватора ворох поступает в зону сужающих щитков и ложеобразователя, где происходит укладка в валок на прикатанную катком поверхность почвы.






Рис. 2.1 – Копатель-валкоукладчик УКВ-2:
1 – рама, 2 – битер, 3 – нагребной битер, 4 – зубчатые боковые диски, 5 – регулируемые опорные колеса, 6 – основной элеватор, 7 – каскадный элеватор, 8 – карданные передачи, 9 –каток, 10 – редуктор, 11 – сужающие щитки, 12 – ложеобразователь, 13 – навеска, 14 – чистики.

2.2 Анализ технологичности конструкции детали

Деталь –вал, изготовленный из конструкционной стали марки «Сталь 45», предназначенный для передачи крутящего момента и базирования на него подшипников качения, удовлетворяя предъявляемым требованиям: цилиндричности, соосности посадочных поверхностей, перпендикулярности и параллельности.
Выгодным методом получения заготовки является прокат.
Деталь имеет несколько ступеней, что несколько снижает технологичность детали, так как обработка ведётся с переустановом.
Несколько снижает технологичность нарезание зубьев, так как эта операция производится малопроизводительными методами.
В целом деталь имеет простую форму и не вызывает затруднений при обработке, так как легко обеспечивается доступ ко всем обрабатываемым поверхностям режущим инструментом.






2.6 Проектирование технологического процесса

При выборе методов обработки детали будем руководствоваться возможностями предприятия и наличием оборудования, видом получения заготовки, технико-экономическими показателями.
За основной метод получения заготовки принимаем обработку заготовки резанием. Для придания нужных форм и размеров детали воспользуемся такими разновидностями, как токарная обработка, фрезерование.
Для данных методов получения детали будем руководствоваться следующими соображениями:
1) в первую очередь следует обрабатывать поверхности, принятые за чистовые (обработанные) технологические базы;
2) последовательность обработки зависит от системы простановки размеров. В начало маршрута выносят обработку той поверхности, относительно которой на чертеже координировано большее число других поверхностей;
3) при невысокой точности исходной заготовки сначала следует обрабатывать поверхности, имеющие наибольшую толщину удаляемого материала (для раннего выявления литейных и других дефектов, например раковин, включений, трещин, волосовин и т.п., и отсеивания брака). Далее последовательность операций необходимо устанавливать в зависимости от требуемой точности поверхности: чем точнее должна быть поверхность, тем позднее ее необходимо обрабатывать, так как обработка каждой последующей поверхности может вызывать искажение ранее обработанной поверхности (снятие каждого слоя металла с поверхности заготовки приводит к перераспределению остаточных напряжений, что и вызывает деформацию заготовки). Последней нужно обрабатывать ту поверхность, которая является наиболее точной и ответственной для работы детали в машине;
4) операции обработки поверхностей, имеющих второстепенное значение, не влияющих на точность основных параметров детали (сверление мелких отверстий, снятие фасок, прорезка канавок, удаление заусенцев и т.п.), следует выполнять в конце технологического процесса, но до операций окончательной обработки ответственных поверхностей. В конец маршрута желательно также выносить обработку легкоповреждаемых поверхностей, к которым относят, например, наружные резьбы, наружные зубчатые поверхности, наружные шлицевые поверхности и т.п.;
5) в том случае, когда заготовку подвергают термической обработке, для устранения возможных деформаций нужно предусматривать правку заготовки или повторную обработку отдельных поверхностей для обеспечения заданной точности и шероховатости.
Разработка технологического процесса механической обработки детали выполнена с использованием программно-методического комплекса системы автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки деталей – ПМК САПР ТП PRAMEN.
Система автоматизированного проектирования технологических процессов САПР ТП PRAMEN предназначена для повышения уровня автоматизации технологической подготовки единичного, мелкосерийного и серийного механообрабатывающего производства и обеспечивает значительный технико-экономический эффект за счет снижения трудоемкости, сокращения сроков технологического проектирования и повышения оперативности обеспечения производства необходимой документацией.
Компонентами системы САПР ТП PRAMEN являются:
1) программный комплекс для графического ввода геометрической информации, подготовки исходных данных для технологического проектирования и автоматизированного формирования операционных эскизов ПК «Техграф»;
2) программно-методический комплекс системы автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки деталей – ПМК САПР ТП;
3) программный комплекс генерации форм технологических и других документов – ПК ГЕНЕРАТОР;
4) архив исходных данных и выходных документов;
5) единая база данных технологического назначения, содержащая информацию по оборудованию, технологической оснастке, материалам и другую, необходимую для проектирования технологических процессов (ТП);
6) программа Диспетчер, обеспечивающая функционирование системы во всех режимах, включая автономное функционирование подсистем САПР ТП и контроль состояния этапов технологического проектирования.
Исходной информацией для системы автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки деталей являются:
 сведения о составе изделия, формируемые в диалоговом режиме на базе конструкторско–технологической спецификации и представляющие собой список обозначений изделий (узлов), сборочных единиц (подузлов), деталей;
 информация о детали:
общие сведения (наименование, обозначение, материал, масса и др.);
 геометрическая информация с электронного или выполненного на бумажных носителях чертежа с заданием исходных данных на входном языке САПР ТП.
Программный комплекс графической работы предназначен для подготовки исходных данных при технологическом проектировании в САПР ТП по конструкторскому чертежу обрабатываемой детали, находящейся в среде графического редактора AutoCAD и позволяет в интерактивном режиме выполнять:
 ввод исходных данных о детали с чертежа в электронной форме;
 автоматизированное формирование комплекта карт технологических эскизов;
ПМК САПР ТП предназначен для решения задач автоматизированного проектирования технологических процессов механической обработки на все виды деталей общемашиностроительного применения в следующих режимах:
 автоматический (детали типа тел вращения и плоскостные, включая элементы сварных конструкций);
 проектирование с редактированием;
 диалоговый (детали любого типа, в т.ч. корпусные и сложной конфигурации);
 по аналогу (детали любого типа при наличии в архиве детали-аналога).
Технологический маршрут обработки вала приведен в таблице 2.6.

В зависимости от выбранного технологического процесса назначаем технологические операции обработки детали.

При проектировании технологических операций, необходимо стремиться к уменьшению ее трудоемкости. Все технологические операции представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3—Маршрутно-операционный технологический процесс изготовления вала
Номер операции Наименование Модель станка, приспособ-ление Режущий инструмент, размеры, марка материала Техноло-гические базы
1 2 3 4 5
005 Абразивно-отрезная
 Абразивно-отрезной станок 82АС40 – Поверхность проката
010 Токарно- винторезная 16К20Ф3 Резец 2103-0023 ГОСТ 18879-73 Торец
025 Токарно- винторезная 16К20Ф3 Резец 2103-0023 ГОСТ 18879-73 Центровые
отверстия
020 Токарно- винторезная 16К20Ф3 Резец 2103-0023 ГОСТ 18879-73 Цилиндри-ческая поверхн.

025 Шпоночно- фрезерная 6Н81 ФРЕЗА 2220-0009 ГОСТ 17025-71 Цилиндри-ческая поверхн.
030 Шлицефрезерная Станок 5350А Фреза 2520-0743В
ГОСТ 8027-86 Центровые
отв.
035 Круглошлифовальная 3А130 600Х80Х305 А 1КЛ. ГОСТ 2424-83 Центровые
отверстия
040 Шлицешлифовальная 3451А ФАП Ж15КТ Центр. отв.

045 Термическая - - -

050 Промывка Моечная машина
 - -
055 Контроль Стол ОТК - -