Описание конструкции и назначение детали

ЛИТЕРАТУРА

1 Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений. Справочное пособие. – Мн.: Беларусь, 1991-400с.

2 Бабук В.В. и др. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении. – Мн.: Вышэйшая школа, 1987

3 Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: -Мн.: Выш. школа, 1983.-256с.

4 Мурысева В.С. Технология машиностроения. Курсовое и дипломное проектирование: пособие – Минск: Вышэйшая школа, 2008.-320с.: ил.

5 Режимы резания металлов: Справочник под ред. Ю.В. Барановского. - М.: Машиностроение. 1972.-408с.

6 Справочник технолога-машиностроителя т1. под ред. А.Г. Косиловой. М.: «Машиностроение», 1985-650с.

7 Справочник технолога-машиностроителя т2 под ред. А.Г. Косиловой. М.: «Машиностроение», 1985-496с.

8 Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Часть 2. Нормативы режимов резания. – М.: Экономика, 1990

9 Каталог инструмента фирмы «Kennametal», 2012.

10 Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Часть 1. Нормативы норм времени. – М.: Экономика, 1990

 

АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕГО ВАРИАНТА ТЕХНОЛОГИ-ЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

 

Анализ существующего технологического процесса должен быть проведен с точки зрения обеспечения качества продукции. При этом выясняется, правильно ли он составлен для выполнения требований чертежа и соблюдаются ли все требования технологического процесса в цехе.

Маршрут механической обработки по существующему варианту технологического процесса сведен в таблицу 4.1

Таблица 4.1 – Маршрут механической обработки детали

Наименование операции	Модель оборудования	Содержание операции
005 Вертикально-сверлильная	2Г175	1. Сверлить отверстие напроход 2. Зенкеровать отверстие.
010 Токарная с ЧПУ	1П426ДФ3	Подрезка торцов, точение наруж-ной поверхности, фаски, точение канавки, растачивание отверстия.
015 Токарная с ЧПУ	16К20Ф3С32	Подрезка торцов, растачивание фаски, точение внутренней выточки.
020 Вертикально-протяжная		Протянуть шлицевое отверстие
025 Торцешлифовальная	ХШ4-10	Шлифовать торец
030 Токарная с ЧПУ	16К20Ф3С32	Подрезка торцов, растачивание фаски, точение наружных поверхностей.
035 Слесарная	Верстак Т-879	Зачистить заусенцы и притупить острые кромки
036 Промывка	Н2302	Промыть деталь в моющем растворе
040 Контроль	Р684-000	Проверить, шероховатость обработанных размеров, размеры
045 Зубодолбежная	5А122	Долбить шлицы m=3,5 z=20 и замок за два прохода
055 Зубофрезерная	53А30	Фрезеровать зубья m=4,5 z=24
065 Зубошевинговальная	ВС-02	Шевинговать зубья m=4,5 z=24
066 Слесарная	Верстак Т-879	Зачистить заусенцы, притупить острые кромки
070 Промывка	Н2302	Промыть деталь в моющем растворе
075 Контроль	Р684-000	Проверить: шлицы, зуб, шерохова-тость обработанных размеров, размеры

 

Продолжение таблицы 4.1

080 Термообработка	Печ	Нитроцементация, закалка 57…64 НRС
090 Зубообкатывющая	ВС-67-3782	Обкатать зубья в обе стороны
095 Слесарная	БС-623	Зачистить заусенцы по торцам.
100 Внутришлифовальная	3К227А	Шлифовать отверстие и торец
103 Плоскошлифовальная	3Л722	Шлифовать торец.
105 Слесарная	3Б633	Проверить зубья внешним осмотром. Зачистить забоины и заусенцы.
110 Промывка	Н2302	Промыть деталь в моющем растворе
115 Маркирование	Р684-000	Маркировать деталь шрифтом
120 Контроль	Р684-000	Проверить, шероховатость, размеры, параметры зуба, клеймить годную деталь

 

Для серийного производства рациональным методам получения заготовки является поковка. Так в заводском варианте заготовка штампуется на КГШП класс точности которой Т5 по ГОСТ 7505-89. Заготовка по размерам близка к размерам детали, однако целесообразно для уменьшения массы заготовки и припуска под механическую обработку выполнить получение поковки на КГШП с прошитым отверстием класса точности Т4 по ГОСТ 7505-89.

При анализе базового техпроцесса можно отметить следующие стороны:

Принятую в данном варианте технологического процесса общую последовательность обработки следует считать целесообразной, так как при этом соблюдаются принципы постепенности формирования конфигурации и точности обрабатываемой детали.

Следует также отметить правильность выбора черновых и чистовых баз. Черновая база используется один раз на первой операции, в дальнейшем базирование осуществляется по чистовым базам. Также соблюдается принцип постоянства и совмещения баз.

Недостатки базового технологического процесса: занижены режимы резания и завышены нормы времени на токарных, зубофрезерной, шлифовальных операциях; стружка со станков убирается вручную, высыпается в контейнеры, что захламляет цех; на участке для межоперационной транспортировки деталей с одной операции на другую используются ручные тележки.

На операциях используются резцы с напайными пластинами, что ведет к занижению режимов резания, увеличению времени на обработку и расхода материала.

Уборка стружки производится вручную в контейнеры, далее доставляется на пункты сбора, откуда вывозится межцеховым транспортом.

Заготовки на участок транспортируют тракторами-погрузчиками в специальной таре. На участке для межоперационной транспортировки деталей с одной операции на другую используются ручные тележки.

 

 

РАЗРАБОТКА НОВОГО ВАРИАНТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

 

На основе базового варианта и вносимых предложений и изменений составляем новый технологический процесс:

005 Токарная с ЧПУ

Оборудование: токарный с ЧПУ NV250.

1. Точить торец, выдерживая размер 1.

2. Точить наружную поверхность и торец, выдерживая размеры 7, 14.

3. Расточить отверстие выточку, фаску, и выдерживая размеры 4, 10, 11.

4. Подрезать торцы, точить наружную поверхность окончательно, точить канавку и фаску, выдерживая размеры 2, 3, 6, 8, 9, 12, 13.

5. Расточить отверстие окончательно, выдерживая размер 5.

 

 

010 Вертикально-протяжная

Оборудование: вертикально-протяжной 7633.

1. Протянуть шлицевое отверстие z=16, m=2,5, выдерживая размеры 2,3, допуск торцового биения 1 и параметры таблицы.

 

015 Токарная с ЧПУ

Оборудование: токарный с ЧПУ NV250.

1. Подрезать торец, выдерживая размеры 8, 10.

2. Точить наружную поверхность, выдерживая размер 1.

3. Подрезать торцы окончательно, выдерживая размеры 3, 7, 9, 11.

4. Точить наружную поверхность окончательно и фаску, выдерживая размеры 2, 4.

5. Расточить фаску в отверстии и выточку, выдерживая размеры 5, 6.

 

020 Зубодолбежная

Оборудование: зубодолбежный 5А122.

1. Долбить зубья z=20, m=3,5 выдерживая размер 1 и параметры таблицы.

 

025 Зубофрезерная

Оборудование: зубофрезерный 53В30П.

1. Фрезеровать зубья z=24, m=4,5 выдерживая параметры таблицы.

 

030 Зубошевинговальная

Оборудование: зубошевинговальный ВС-02.

1. Шевинговать зубья z=24, m=4,5 выдерживая параметры таблицы.

 

035 Слесарная

1. Зачистить заусенцы и острые кромки.

2. Выбить метки на торце зубьев.

 

040 Промывка

Оборудование: машина моечная Н1158

1. Промыть детали в моющем растворе

 

045 Контроль

Проверить, шероховатость, размеры, параметры зуба, шлиц, клеймить годную деталь

 

050 Термическая.

Нитроцементация, закалка 54…65 НRС

 

055 Зубообкатывающая

Оборудование: зубообкатной ВС-667

1. Обкатать зубья шестерни в обе стороны.

 

060 Внутришлифовальная

Оборудование: внутришлифовальный 3М227ВФ2

1. Шлифовать отверстие, выдерживая размер 2.

2. Шлифовать торец, выдерживая размер 1 и допуск торцового биения 3.

 

065 Слесарная

1. Зачистить заусенцы, забоины

 

070 Промывка

Оборудование: машина моечная Н1158

1. Промыть детали в моющем растворе

 

075 Контроль

Проверить, шероховатость, размеры, параметры зуба, шлиц, клеймить годную деталь.

 

ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ

 

На основании годовой программы выпуска деталей, типа производства, размеров детали и расположения обрабатываемых поверхностей, требований точности, шероховатости поверхности и экономичности обработки, требований наиболее полного использования станка по мощности, простоты обслуживания станка, степени использования станка в проектируемом производстве (его загрузка), стоимость станка и применение станков отечественного производства производится выбор оборудования для каждой технической операции.

Таблица 9.1 – Сводная таблица оборудования

№ опер	Наименование операции	Наименование оборудования	Модель станка	Техническая характерис-тика	Ремонтная сложность
	Токарная с ЧПУ	Токарный с ЧПУ	NV250	Мощность эл. двигателя-36,2 кВт. Наибольший диаметр обрабатываемого изделия – 250 мм. Габариты 5500×4110×3100
	Вертикально-протяжная	Вертикально-протяжной		Мощность эл. двигателя-38кВт. Габариты 5250×2700×5600
	Токарная с ЧПУ	Токарный с ЧПУ	NV250	Мощность эл. двигателя-36,2 кВт. Наибольший диаметр обрабатываемого изделия – 400 мм. Габариты 5500×4110×3100
	Зубодлбежная	Зубодолбежный	5А122	Мощность эл. Двигателя-25 кВт. Наиб. диаметр обр. колеса – 250 мм. Наиб. модуль – 6 мм. Габариты 2300×1300×2000
	Зубофрезерная	Зубофрезерный	53В30П	Мощность эл. Двигателя-9кВт. Наиб. диаметр обр. колеса – 320 мм. Наиб. модуль – 6 мм. Габариты 2300×1300×1950
	Зубошевинго-вальная	Зубошевинго-вальный	ВС-02	Мощность эл. Двигателя-6.7 кВт. Наиб. диаметр обр. колеса – 320 мм. Наиб. модуль – 6 мм. Габариты 1750×2200×2120
	Внутришлифо-вальная	Внутришлифо-вальный	3М227ВФ2	Мощность эл. Двигателя-8 кВт. Наибольший диаметр обрабатываемого изделия – 320 мм. Габариты 2300×1300×2100

 

ВЫБОР СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ

 

В зависимости от типа производства, точности контролируемых размеров, конструкции детали выбираем средства контроля и заносим их в таблицу 12.1.

В соответствии с ГОСТ 8.051-81 погрешность средств контроля не должна превышать 25% для грубых и 35% для точных поверхностей от допуска на контролируемый размер. При приеме деталей до 7 квалитета включительно допускается среди принятых деталей наличие с отклонениями, выходящими за допустимую погрешность измерения до5%, до 4% для 8 и 9 квалитета, до 3 % для 10 квалитета и грубее.

Таблица 12.1 - Сводная таблица средств контроля

№ опер	Наименование операции	Наименование средств контроля	Контролируемый размер	Обозначение ГОСТ
	Токарная с ЧПУ	Штангенциркуль     Нутромер Глубиномер	Ø120-0,87 Ø111^+0,87 24±0,2 Ø65,2^+0,^03 1,5	ШЦ-II-250-0,05-1 166-89     НИ50-100 9244-75 ГМ100-1 7470-92
	Вертикально-протяжная	Пробка	Ø 39,7^+0,035	14810-69 спец
	Токарная с ЧПУ	ШЦ-II-250-0,05-1     Глубиномер	Ø144,09-0,25 Ø120-0,87 Ø111^+0,87 4±0,1	ШЦ-II-250-0,05-1 166-89   ГМ100-1 7470-92
	Зубодолбежная	Калибр комплексный	Параметры шлиц	Спец
	Зубофрезерная	Приспособление контрольное   Индикатор	Параметры зуба	Спец   ИЧ-10 кл 15584-75
	Зубошевинговальная	Приспособление контрольное   Индикатор	Параметры зуба	Спец   ИЧ-10 кл 15584-75
	Внутришлифовальная	Нутромер	Ø40^+0,^03^9	НИ50-100 9244-75

 

ЛИТЕРАТУРА

1 Антонюк В.Е. Конструктору станочных приспособлений. Справочное пособие. – Мн.: Беларусь, 1991-400с.

2 Бабук В.В. и др. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении. – Мн.: Вышэйшая школа, 1987

3 Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения: -Мн.: Выш. школа, 1983.-256с.

4 Мурысева В.С. Технология машиностроения. Курсовое и дипломное проектирование: пособие – Минск: Вышэйшая школа, 2008.-320с.: ил.

5 Режимы резания металлов: Справочник под ред. Ю.В. Барановского. - М.: Машиностроение. 1972.-408с.

6 Справочник технолога-машиностроителя т1. под ред. А.Г. Косиловой. М.: «Машиностроение», 1985-650с.

7 Справочник технолога-машиностроителя т2 под ред. А.Г. Косиловой. М.: «Машиностроение», 1985-496с.

8 Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Часть 2. Нормативы режимов резания. – М.: Экономика, 1990

9 Каталог инструмента фирмы «Kennametal», 2012.

10 Общемашиностроительные нормативы времени и режимов резания для нормирования работ, выполняемых на универсальных и многоцелевых станках с ЧПУ. Часть 1. Нормативы норм времени. – М.: Экономика, 1990

 

ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И НАЗНАЧЕНИЕ ДЕТАЛИ

 

Деталь-«шестерня» 74-1701045 входит в механизм передач (рисунок 1.1 позиция 7) коробки передач (рисунок 1.2) трактора МТЗ-922/923.

Рисунок 1.1 – Механизм передач.

 

1 – игольчатый подшипник; 2 – стакан; 3 – подшипник; 4 – шестерня ведущая
3-ей передачи; 5 – синхронизатор; 6 – шестерня ведущая 2-ой передачи;

7 – шестерня ведущая 1-ой передачи; 8 – втулка; 9 – роликовый двухрядный подшипник; 10 – шайба; 11 – вал промежуточный; 12 – подшипник; 13 - шестерня ведомая 1-ой передачи; 14 - подшипник; 15 – шестерня привода ходоуменьшителя; 16 – шестерня ведомая 2-ой передачи; 17 – шестерня; 18 – шестерня; 19 – вал пониженных передач; 20 - шестерня; 21 – ось; 22 – шестерня ведущая 3-ей передачи; 23 – стакан; 24 – гайка; 25 – подшипник; 26 – вал первичный

Коробка передач – 7F + 2R, механическая, синхронизированная, ступенчатая, двухдиапазонная, с переключением передач с помощью двух синхронизаторов (13). КП в сочетании с синхронизированным редуктором (между КП и сцеплением) обеспечивает 14 передач переднего хода и 4 – заднего хода. Коробка передач обеспечивает привод синхронного ВОМ и позволяет осуществлять переключение передач на транспортных работах и других работах с малой нагрузкой без остановки тракторного агрегата.

 

 

Рисунок 1.2 – Механизм передач.

 

Деталь служит для передачи крутящего момента от первичного вала 26 (рисунок 1.1) на вторичный вал, при включенном синхронизаторе 5 вправо. При переключении синхронизатора влево передача крутящего момента осуществляется через двухвенцовую шестерню ведомую 1-ой передачи и шестерню 17 на вал пониженных передач 19.

Рассматриваемая деталь относится к классу тел вращения типа «зубчатое колесо», образована наружными и внутренними поверхностями тел вращения, имеет зубчатый и зубчатый венец и шлицевое отверстие. Конструкция детали показана на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 – Эскиз детали

 

Зубчатая поверхность имеет точность 9-Вс ГОСТ 1643-81 служит для зацепления с шестерней 13, которая передает крутящий момент на вал пониженных передач. Наружный диаметр зубчатого венца шестерни 121,5мм, точность – 12 квалитет, шероховатость R_а=12,5 мкм. По боковым поверхностям зубьев шероховатость R_а=2,5 мкм. К зубчатому венцу предъявляются повышенные требования по нормам кинематической точности, плавности и контакта зубьев по 9-й степени точности.

Правым торцом шестерня упирается в торец вала, а с другой стороны торцем А в торец распорной втулки. Они определяют положение шестерни на валу и являются конструкторскими базами. Этим объясняется требование торцевого биения 0,06 мм относительно внутреннего диаметра. Шероховатость поверхности торца R_а=1,25 мкм.

Шлицевое отверстие 45×2,5×11Н ГОСТ 6033-80 имеет 16 шлицев с центрированием по боковым поверхностям с шероховатостью их R_а=3,2 мкм., служит для установки на вал и передачи крутящего момента. Степень точности – 11Н по ГОСТ 6033-80.

Наружная шлицевая поверхность 75×3,5×11Н ГОСТ 6033-80 имеет 20 шлицев с центрированием по боковым поверхностям с шероховатостью их R_а=3,2 мкм., служит для установки на нее каретки и передачи крутящего момента на синхронизатор. Степень точности – 11Н по ГОСТ 6033-80.

Шестерня должна быть изготовлена из высокопрочного материала с малой деформацией, так как в процессе эксплуатации испытывает значительные изгибающие и крутящие моменты. Поэтому шестерню изготавливают из легированной стали 25ХГТ ГОСТ 4543-71. Данная сталь оптимально подходит для шестерни. Данная сталь хорошо подвергается пластическим деформациям и обработке резанием.

Химические состав и механические свойства этой стали, приведены в таблице 1.1 и 1.2 соответственно.

 

Таблица 1.1 – Химический состав стали 25ХГТ ГОСТ 4543-71

В процентах

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.25-0.60
Марганец (Mn)	1.20-1.60
Медь (Cu), не более	0.30
Углерод (C)	0.15-0.30
Никель (Ni), не более	0.35
Сера (S), не более	0.030
Фосфор (P), не более	0.030
Хром (Cr)	0.60-0.90

 

Таблица 1.2 – Механические свойства стали 25ХГТ ГОСТ 4543-71

Термообработка, состояние поставки	σ0,2, МПа	σB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м^2
Пруток. Нормализация 880-950 °С, воздух. Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, вода, масло или воздух.

 

где: sв - Предел кратковременной прочности, [МПа]

s_T - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]

d₅- Относительное удлинение при разрыве, [ % ]

y- Относительное сужение, [ % ]

HB - Твердость по Бринеллю, [МПа]

С – углерод;

Si – кремний;

Мn – магний;

Cr – хром;

S – сера;

Р – фосфор;

Сu – медь;

Ni – никель;