Технологический процесс изготовления конической шестерни

Содержание

1. Общетехническая часть

1.1 Служебное назначение изделия. Анализ конструкции и технических требований

1.2 Анализ технологичности изделия

1.2 Анализ технологичности изделия

1.4 Материал изделия и его свойства

2. Технологическая часть

2.1 Выбор технологических баз, и предварительное определение последовательности обработки поверхностей заготовки

2.2 Размерный анализ технологического процесса

2.3 Выбор необходимой оснастки и режущего инструмента Литература

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 1,4 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;

1. Общетехническая часть

1.1 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 13 943– — 86. На наружную поверхность ?120h6 устанавливаются два подшипника 2 007 124 А ГОСТ 27 365–87 фиксируются по внутреннему кольцу подшипника упорным кольцом Б 120 ГОСТ 13 942–87 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

1.2 Анализ технологичности изделия

конический шестерня затраты сталь

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= 1,25 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.

1.3 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:

2, стр. 22 (1.3)

где N — годовой объем выпуска изделий, шт.

a — число дней, на которое необходимо иметь запас изделий

F — число рабочих дней в году.

В нашем случае:

N = 800 шт.

a = 10 дней

F = 250 дней

Принимаем:

1.4 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

Таблица 1.4 Режимы термообработки

2. Технологическая часть

2.1 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

2.2 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:

2.3 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.

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.

1. А. Ф. Горбацевич. Курсовое проектирование по технологии машиностроения, -Мн.: Высш. школа, 1983 — 256 с.

2. П. А. Руденко. Проектирование и производство заготовок в машиностроении. -К.: Высш. школа, 1991 — 247 с.

3. В. В. Бабук. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении. — Мн.: Высш. школа, 1987 — 255 с.

4. А. Г. Косилова. Справочник технолога-машиностроителя. -М.: Машиностроение, 1972 — 694 с.

5. А. Н. Балабанов. Краткий справочник технолога-машиностроителя. -М.: Издательство стандартов, 1992 — 464 с.

6. Л. А. Руденко. Проектирование технологических процессов в машиностроении. — М.: Высш. Школа, 1985 — 255 с.

7. В. Д. Мягков. Справочник технолога-машиностроителя. М.: Машиностроение. 1978 — 544 с.

8. А. Г. Косилова. Справочник технолога — машиностроителя. — М.: Машиностроение. 1972 — 694 .

9. А. К. Горошкин. Приспособления для металлорежущих станков. — М.Машиностроение. 1979;303 с.

10. Н. С. Агеркана. Справочник металлиста. — М.: Машиностроение. 1966 — 811с.

11. А. А. Панова. Обработка металлов резанием. — М.: Машиностроение. 1988 — 736 с.

12. Сергеев И. В. Экономика предприятия — М.: Финансы и статистика, 2002.

13. Куракова Л. П. Экономика — М.: Гелиос, 1998.

14. Еремин В. Г. Безопасность жизнедеятельности в машиностроении — М.: Высш. шк., 2002. — 310 с.: ил.

15. Белов С. В. Охрана окружающей среды.- М.: Высш. шк., 2002. — 264с.