Изготовление детали Шестерня коническая

ЗАПИСКА.doc

Машиностроение является одной из важнейших отраслей в промышленном комплексе нашей страны. Поэтому планами экономического развития промышленного комплекса России предусмотрено увеличение выпуска продукции машиностроения не менее чем в 14 раза рост номенклатуры и обновление ее структуры. Решение поставленной задачи возможно при условии широкого применения прогрессивных технологий оборудования и оснастки средств механизации и автоматизации соответствующих современным достижениям науки и техники. В свою очередь мероприятия по модернизации средств производства в машиностроении позволяют повысить качество выпускаемой продукции и сделать ее конкурентоспособной по отношению к лучшим образцам изделий на мировом рынке.
Основные задачи в области технологии машиностроения и перспективы ее развития:
приближение формы заготовки к форме готового изделия за счет применения методов пластической деформации порошковой металлургии специального профильного проката и других прогрессивных видов заготовок;
автоматизация технологических процессов за счет применения автоматических загрузочных устройств манипуляторов промышленных роботов автоматических линий станков с ЧПУ;
концентрация переходов и операций применение специальных и специализированных станков;
применение групповой технологии и высокоэффективной оснастки;
использование эффективных смазочно-охлаждающих жидкостей с подводом их в зону резания;
разработка и внедрение высокопроизводительных конструкций режущего инструмента из твердых сплавов минераллокерамики синтетических сверхтвердых материалов быстрорежущих сталей повышенной и высокой производительности;
широкое использование электрофизических и электрохимических методов обработки глубинного шлифования;
внедрение новейших методов термической и химико-термической обработки нанесение износоустойчивых покрытий;
В настоящее время в технологии машиностроения происходит ряд коренных преобразований. В частности внедрение систем автоматического проектирования (САПР). В этих системах используются мощные ЭВМ с помощью которых производятся следующие операции:
вычерчивание рабочего чертежа;
расчет и конструирование инструмента;
распечатка нормативной и технологической документации:
выдача управляющих рабочих программ для станков с ЧПУ;
ОБЩЕТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1 Служебное назначение изделия. Анализ конструкции и технических требований
Коническая - колесо предназначена для передачи крутящего момента валов расположенных параллельно в коробке. Главнейшее значение конической-шестерни заключается в изменении положения оси вращения переходя от горизонтального расположения валов к вертикальному. Коническая - шестерня работает в тяжелых условиях поэтому смазка производится масленым туманом. Во внутрь конической-шестерни устанавливаются вал с двумя подшипниками 113 ГОСТ 8338-75 которые фиксируются по наружному кольцу подшипника упорным кольцом В 100 ГОСТ 13943 - 86. На наружную поверхность 120h6 устанавливаются два подшипника 2007124 А ГОСТ 27365-87 фиксируются по внутреннему кольцу подшипника упорным кольцом Б 120 ГОСТ 13942-87 по наружному кольцу подшипники фиксируются фланцем. На одной из внутренних поверхностях имеется зубчатый венец который входит в зацепление с зубчатой муфтой. Данная муфта отвечает за реверс.
Основные элементы конической-шестерни представлены на рис. 1.1 а их назначение указано в таблице 1.1.
Рисунок 1.1 Коническая шестерня
Таблица 1.1 Анализ конструкции детали
Наименование поверхности номинальное значение размера мм
Назначение поверхности
Точность (обозначение поля допуска)
Коническая наружная поверхность под зубчатый венец угол
Внутренняя коническая поверхность зубчатого венца
Коническая наружная поверхность угол
Наружная цилиндрическая поверхность ø130
Продолжение таблицы 1.1.
Наружная цилиндрическая поверхность ø120
Внутренняя Канавка ø1035
Внутренняя цилиндрическая поверхность ø100
Внутренняя цилиндрическая поверхность ø90
Внутренняя цилиндрическая поверхность ø120
Внутренняя Зубчатый венец
Коническая внутренняя поверхность
2 Анализ технологичности изделия
Оценка технологичности конструкции детали является важным этапом технологической подготовки производства. Конструкция детали является технологичной если при ее изготовлении и эксплуатации затраты материала времени и средств минимальны. Оценка технологичности проводится качественно и количественно с расчетом показателей технологичности по ГОСТ 14.201-83. Качественная оценка «хорошо» «плохо» предшествует количественной. В проекте проводим только качественную оценку технологичности.
Для анализа технологичности конической шестерни рассмотрим следующие показатели: возможность рационального метода получения заготовки; использование типовых технологических процессов; наличие поверхностей труднодоступных для обработки и т.п.
С точки зрения рационального выбора заготовки коническая шестерня относится к не достаточно технологичным изделиям; прокат как наиболее дешевый вид заготовки использовать в качестве заготовки не рационально даже в условиях мелкосерийного производства.
По своей конструкции коническую шестерню можно отнести к деталям типа «шестерня».
Показатели точности и конструкция шестерни позволяет использовать типовые этапы обработки деталей типа «шестерня» для большинства поверхностей и элементов.
Шероховатости находятся в экономических пределах и не высокие (7 квалитет точности шероховатость Ra= 125 мкм); не требуется применения отделочных методов обработки: доводки полирования и т. п.
Возможна реализация принципа постоянства баз на основных операциях но для этого необходимы специальные оправки что усложняет техпроцесс изготовления.
На основных операциях возможно применение стандартного режущего мерительного инструментов и оснастки.
Проведенный анализ позволяет оценить технологичность конструкции шестерни конической как высоко технологичную.
3 Определение типа производства и его характеристики
Для определения типа производства используем заданный годовой объем выпуска изделий и массу изделия.
Годовой объем выпуска конической шестерни составляет 800 шт.; масса шестерни - 10 кг.
Используя эти данные устанавливаем тип производства - мелкосерийное
[1 стр. 24 табл. 3.1]
При серийном производстве используются универсальные станки оснащенные как специальными так и универсальными приспособлениями. Также применяются станки с ЧПУ так как имеется возможность быстро переналадить их на выпуск нового изделия.
В серийном производстве технологический процесс изготовления изделий преимущественно дифференцирован т.е. расчленен на отдельные операции выполняемые на определенных станках.
Количество изделий в партии для одновременного запуска определяем по формуле:
где N - годовой объем выпуска изделий шт.
a - число дней на которое необходимо иметь запас изделий
F - число рабочих дней в году.
4 Материал изделия и его свойства
Конической шестерня изготовлена из стали 40 Х ГОСТ 4543 – 81. Сталь 40 Х относится к группе конструкционных легированных сталей.
Сталь 40 Х предназначена для изготовления зубчатых колес тормозных дисков муфт кожухов опорных катков звездочек и других деталей к которым предъявляются требования повышенной прочности и высокого сопротивления износу и работающих под действием статических и динамических нагрузок.
Таблица 1. 2 Химический состав и механические свойства стали
Таблица 1.3 Физико – механические свойства
Другие характеристики
Таблица 1.4 Режимы термообработки
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1 Выбор технологических баз и предварительное определение последовательности обработки поверхностей заготовки
Основные элементы конической шестерни представлены на рис. 1.1
Технологические схемы обработки назначаем с учётом требуемой точности размеров и шероховатости поверхностей. При этом используем рабочий чертёж.
Таблица 2.1 Технологические схемы обработки поверхностей
Наименование поверхности
Требуемые параметры
Достигаемые параметры
Коническая наружная поверхность под зубчатый венец угол
Зубострогание черновое
Зубострогание чистовое
Зубошлифование предварительное
Зубошлифование окончательное
Наружная цилиндрическая поверхность
Продолжение таблицы 2.1
Шлифование предварительное
Шлифование окончательное
Внутренняя цилиндрическая поверхность
4 Размерный анализ технологического процесса
Производим размерный анализ технологического процесса изготовления конической шестерни и сводим результат в виде схемы обработки изделия представленной на чертеже.
Составляем уравнения:
5 Выбор необходимой оснастки и режущего инструмента
При разработке технологических операций особое внимание уделяем выбору баз так как от их правильного выбора зависит точность обработки и выполнение технических требований чертежа.
При выборе баз необходимо стремиться к соблюдению основных базирования-постоянства и совмещения баз.
Принцип постоянства баз заключается в том что при разработке техпроцесса необходимо стремиться к использованию одной и той же технологической базы не допуская без особой необходимости смены баз не считая смены черновой базы.
Принцип совмещения баз предусматривает чтобы в качестве технологической базы по возможности использовать поверхность являющуюся измерительной базой или конструкторской.
Выбранные базы указываем условно по ГОСТ 3.1107 - 81 на эскизах обработки в таблице 2.5.
При выборе приспособлений учитываем тип производства и форму зажимаемой поверхности вид обработки и требуемую точность. Применяем приспособления с пневмозажимом с использованием нормализованных деталей и узлов.
Выбор вспомогательного инструмента зависит от типа станка и конструкции режущего инструмента; выбор производим по справочникам и соответствующим ГОСТам.
Конструкция и размеры режущего инструмента предопределяются видом обработки размерами обрабатываемой поверхности свойствами материала заготовки требуемой точностью и шероховатостью обработки.
При выборе контрольно - измерительных средств учитываем точность измеряемой поверхности ее формы и размеры; используем в основном стандартный измерительный; инструмент и стандартные контрольные приспособления для проверки биения.
Выбранные оснастку инструмент и средства контроля сводим в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 Технологические базы оборудование и оснастка.
Наименование операции
Станок токарный с ЧПУ
Патрон 6152-0164 ГОСТ 2675-88
Резец токарный проходной Т15К6
00-1809 ГОСТ 26611-75;
Оправка расточная цеховая;
ШЦ-III-250-630-01 ГОСТ 166-89
Штангенциркуль;ШЦ-II-125-01
ГОСТ 166-89 - Штангенциркуль
Продолжение таблицы 2.2
00-0011 Патрон ГОСТ 2675-80 тип 1 исп.1 D.
ШЦ-I-125-01 ГОСТ 166-89
- Штангенциркуль;ШЦ-II-125-01
Резец канавочный цеховой Н
Калибр-пробка 81360021Js7
Микрометр МК125-1 ГОСТ 6507-90;
Калибр-пробка 8140-0002А4
МВМ 250-275 ГОСТ 4380-86
Станок зубодолбёжный
Оправка УГБ.03.88ДП3;
тип I кл. В ГОСТ 9323-79 Долбяк;
Ш4.03.06.002М 1 Калибр ДОН;
ВСМ.03.01.065ПК-1 оправка для
Индикатор часового типа ИЧ10кл1
Станок зубозакругляющий
УГБ.03.88ДП3 приспособление;
Фреза зубозакругляющая цеховая
Станок зубопрорезной
Ш4.03.08.001П1 -приспособление
Ш1.03.066Р1 фреза прорезная
Станок зубострогальный
Ш4.03.08.001П2 приспособление
50-0051 ГОСТ 5392-80 Резец;
ШЗН-18 ТУ2.031-773-89
контрольно-обкатной
Ш4.03.13.001ПК оправка;
Д8 52 60 10 Втулка шлицевая;
Ш4.03.08.001П102 Оправка;
58-0144 1Н12 ГОСТ 25726-83
50-0101 Ц15.хр ГОСТ 2310-77
27-0259 ГОСТ 4045-75 Тиски;
20-0023 ГОСТ 1465-80 Напильник
08-0022 Патрон ГОСТ 2571-71 D=200 испол.2; 7107-0065 Хомутик ГОСТ 16488-70 dнаим.=25; dнаи; А-1-3-Н Центр ГОСТ 8742-75 Морзе 3серия-н
400х40х203 14А 40-П СТ К 35мс А 1кл. Круг ГОСТ 2424-83
02-0029 Патрон ГОСТ 24351-80 Тип А; исп.2; D.
63х50х20-407 24А 40-П С1 К 35мс А 1кл. Круг ГОСТ 2424-83
ВСМ.03.02.013П2 Оправка;
00 40 127 14А 40-П СТЗ
К 35 мс А1кл. ГОСТ 2424-83
А.Ф. Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения -Мн.: Высш. школа 1983 - 256 с.
П.А. Руденко. Проектирование и производство заготовок в машиностроении. -К.: Высш. школа 1991 – 247 с.
В.В. Бабук. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении. - Мн.: Высш. школа 1987 – 255 с.
А.Г. Косилова. Справочник технолога-машиностроителя. -М.: Машиностроение 1972 – 694 с.
А.Н. Балабанов. Краткий справочник технолога-машиностроителя. -М.: Издательство стандартов 1992 – 464 с.
Л.А. Руденко. Проектирование технологических процессов в машиностроении. - М.: Высш. Школа 1985 – 255 с.
В.Д. Мягков. Справочник технолога-машиностроителя. М.: Машиностроение. 1978 – 544 с.
А.Г. Косилова. Справочник технолога - машиностроителя. - М.: Машиностроение. 1972 – 694 .
А.К. Горошкин. Приспособления для металлорежущих станков. - М.Машиностроение. 1979-303 с.
Н.С. Агеркана. Справочник металлиста. - М.: Машиностроение. 1966 - 811с.
А.А. Панова. Обработка металлов резанием. - М.: Машиностроение. 1988 – 736 с.
Сергеев И.В. Экономика предприятия – М.: Финансы и статистика 2002.
Куракова Л.П. Экономика – М.: Гелиос 1998.
Еремин В.Г. Безопасность жизнедеятельности в машиностроении – М.: Высш. шк. 2002. - 310 с.: ил.
Белов С.В. Охрана окружающей среды.– М.: Высш. шк.2002. - 264с.

РАЗМЕРН. АНАЛИЗ.cdw

поверхность под угол 63
поверхность под угол
цилиндрическую пов.
длина общей нормали
z=32 с припуском 3мм
Наружную поверхность

ШЕСТЕРНЯ КОНИЧЕСКАЯ.cdw

Коэффициент изменения
Поковка гр. II HB 215 302 ГОСТ 8479-70
Предельные отклонения размеров
полученных штамповкой
Неуказанные предельные отклонения размеров;
Радиальное биение зубчатого венца Б не более 0
Неуказанные радиусы скруглений не более 3 мм

ШТАМПОВКА.cdw

Точность изготовления II класс ГОСТ 7505-89
Штамповочные уклоны: наружные 5
Радиусы скруглений внешних углов R3+2 мм.
Смещение по разъему вставок 1
Выступ облоя и заусенца по периметру