4. Деталь для дипломного проекта

В качестве материала для дипломного проекта на предприятии была выбраны деталь, имеющая зубонарезные операции.

В качестве детали для дипломного проекта выбрано изделие типа «Шестерня» (заводской шифр АР02.02.003, заказчик – ООО «Восход-Авиа»).

Рис. 4.1. Шестерня Z=30 АР.02.02.003.

4.1. Описание детали «Шестерня» ар02.02.003

Деталь типа «Шестерня» используется в КПП (Коробке переменных передач) подъёмной машины для нефтегазового комплекса. Число зубьев Z = 30, модуль m = 5. Вид шестерни – косозубая, смещение Х=0. Делительный диаметр d = 168,54 мм. Диаметр ступицы = 80 мм.

Деталь представляет собой шестерню с выступающей с одной стороны ступицей. На внутренней поверхности ступицы имеются пазы для восьмизубого шлицевого вала (D-8х56х65H7х10D9 ГОСТ 1139-80). Материал детали – Сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

Рис.4.1.1. Чертёж шестерни Z = 30.

4.2. Определение типа производства по заданной программе выпуска детали

Находим тип производства по заданной программе выпуска и массы детали.

При m = 5,23 (кг) – масса детали.

N_год = 180 (шт) – годовая программа выпуска детали.

Тип производства выбираем по таблице 2.

Таблица 2

Масса детали, кг	Тип производства
	Единичное	Мелко-серийное	Средне-серийное	Крупно-серийное	Массовое
<1,0	<10	10-2000	1500-100000	75000 -200000	200000
1,0-2,5	<10	10-1000	1000-50000	50000-100000	100000
2,5-5,0	<10	10-500	500-35000	35000-75000	75000
5,0-10	<10	10-300	300-25000	25000 –50000	50000
>10	<10	10-200	200-10000	10000-25000	25000

Исходя из таблицы, принимаем мелкосерийный тип производства.

При мелкосерийном производстве обычно применяют универсальные металлорежущие станки и станки с ЧПУ.

4.3. Анализ технологичности детали для данного типа производства

Технологичность детали – это соответствие детали изделия заданным условиям производства, которые обеспечивают изготовление данной детали или изделия с данной трудоемкостью и себестоимостью их изготовления.

Оценка конструкции детали на технологичность:

1. Данная шестерня является жесткой (это является одним из условий технологичности).

2. Деталь состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов: диаметральных и линейных размеров, зубчатого венца. Это способствует использованию стандартных режущих и измерительных инструментов.

3. Деталь имеет точность и шероховатость, которые можно получить стандартным унифицированным инструментом при стандартном технологическом процессе.

4. Материал заготовки отвечает требованиям технологии изготовления: при изготовлении нет необходимости применять сложные технологические процессы изготовления детали; для хранения материала нет необходимости создавать определенные условия хранения и транспортировки.

5. Шероховатость базовых поверхностей удовлетворяет требованиям точности установки детали, ее обработки и контроля.

6. Деталь симметрична относительно своей оси.

7. На детали имеются канавки для свободного выхода режущего инструмента и фаски; все эти элементы являются унифицированными, что способствует повышению технологичности конструкции детали.

8. Все обрабатываемые поверхности имеют свободный подвод и отвод режущего инструмента.

9. Все шероховатости, обозначенные на чертеже, соответствуют данным квалитетам точности, это также является одним из условий технологичности.

Вывод: данная деталь технологична в изготовлении.

Для изготовления детали «Шестерня Z = 30 АР02.02.003» применяется материал сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Эта сталь отвечает всем требованиям, предъявленным детали, как механическим, так и химическим свойствам. Заготовку шестерни получают методом поковки.

При изготовлении поковок основным орудием становятся различные прессы, усилием в несколько тонн, а также молот или кувалда. Благодаря такому воздействию, полученный металл отличается повышенной пластичностью и прочностью.

Заготовки в виде поковок, изготовляемых ковкой, применяются для деталей, работающих преимущественно на изгиб, растяжение, кручение и имеющих в раз­ных своих частях значительную разницу в поперечных сечениях. При изготовлении поковок стремятся получить конфигурацию заго­товки, приближающуюся к упрощенному очертанию детали.

Для правильного решения в отдельных случаях необходимо про­анализировать, что выгоднее: дать упрощённую конфигурацию за­готовки и снимать излишек материала при обработке на станках или дать более точную поковку, по конфигурации и размерам приближаю­щуюся к готовой детали, и благодаря этому снимать меньше металла на станках.

Рассмотрены некоторые обрабатываемые поверхности операции 225 – токарной с ЧПУ. Значения записаны в таблицу 3.

Таблица 3

Размер	Припуск	Допуск
50,4-0,1	1,6
12,5±0,2	0,2
2±0,3	0,2
133+1	1

Припуск на чистовое нарезание выбираем по таблице 4. При изготовлении колес в ряде случаев чистовую обработку ведут на специальных станках.

Припуски на чистовую обработку зуба цилиндрических зубчатых колес:

Таблица 4

Модуль, мм	Диаметр колеса, мм
	178,54
На чистовое зубофрезерование
5	1
Под шлифование
5	0,3

При зубофрезеровании прямозубых колес припуск допускается уменьшать на 10…25%

Допуски на припуск:

Таблица 5

Последующая обработка	Диаметр колеса, мм
	178,54
Чистовое нарезание	220
Шлифование	100

4.4. Заводской технологический процесс обработки детали «Шестерня Z = 30» АР02.02.003

Заводской технологический процесс на данную деталь приведён в таблице 6.

Таблица 6

№	Операция	Чертеж
005	Отрезная

Продолжение таблицы 6

050	Ковка
200	Термическая
205	Токарная с ЧПУ
210	Токарная с ЧПУ

Продолжение таблицы 6

215	Токарная с ЧПУ
220	Токарная с ЧПУ
225	Токарная с ЧПУ

Продолжение таблицы 6

230	Слесарная
240	Контроль
245	Зубофрезерная

Продолжение таблицы 6

250	Слесарная
252	Контроль
255	Закалка

Продолжение таблицы 6

257	Внутришлифовальная
260	Горизонтально-протяжная
280	Входной контроль

Продолжение таблицы 6

285	Круглошлифовальная
290	Плоскошлифовальная
295	Зубошлифовальная

Продолжение таблицы 6

300	Слесарная
310	Контроль
330	Хим.Окс.Прм