19.Заключение

Проанализировав базовый технологический процесс, можно внести изменения по изготовлению детали. По базовому варианту заготовку получают в открытых штампах на КГШП, в спроектированном варианте открытые штампы заменены на закрытые, что приводит к отсутствию облоя и значительному уменьшению припусков. Вследствие этого упрощается механическая обработка, сокращается число проходов на токарных операциях, что приводит к сокращению штучного времени на обработку.

В технологический процесс внедрено более современное оборудование, прогрессивная технологическая оснастка, режущий инструмент, подъемно-транспортное оборудование.

Список использованных источников

1. В. И. Аверченков, И.А. Каштальян и др. САПР технологических процессов, приспособлений и режущего инструмента. Минск. Машиностроение, 1993.

2. В.Е. Антонюк, В. А. Коратеев и др. Справочник конструктора по расчету приспособлений. Минск. Беларусь, 1969.

3. Г. А. Алексеев и др. Проектирование инструмента. М.: Машиностроение, 1979.

4. А.К.Горошкин. Приспособление для металлорежущих станков. Справочник. М.: Машиностроение, 1979.

5. А.Ф. Горбащевич, В.А. Шкред. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Мн.: Выш. шк.,1983.

6. Дипломное проектирование по технологии машиностроения (под ред. В.В.Бабука). Мн.: Выш.шк.,1979.

7. Г.Г. Иноземцев. Проектирование металлорежущих инструментов. М.: Машиностроение, 1989.

8. Г.М. Мельников, В.П. Вороненко. Проектирование механосборочных цехов. М.: Машиностроение, 1990.

9. М.А.Медведев, И.А.Осипов. Сборник задач и примеров по резанию металлов. М.: Машиностроение, 1976.

10. Охрана окружающей среды / под ред. С.В.Белова. М.: В.шк.,1991.

11. Проектирование технологических процессов механической обработки в машиностроении / под ред. В.В. Бабука. Мн.:Выш.шк.,1993.

12. Режимы резания металлов. Справочник / под ред. Ю.В.Барановского. М.: Машиностроение, 1972.

13. В.Ф.Романов. Расчеты зуборежущих инструментов. М.: Машиностроение, 1969.

1. Справочник технолога-машиностроителя / под ред. А.Г.Косиловой. М.: Машиностроение, 1986. Т. 1,2.

2. Справочник инструментальщика / под ред. И.А. Ординарцева. Ленинград: Машиностроение, 1987.

3. М.С.Эдуардов. Штамповка в закрытых штампах. Л.: Машиностроение, 1971.

4. А.И.Ящерицин и др. Основы резания металлов и режущий инструмент. Мн.: Выш. Шк.,1981.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ ДЕТАЛИ

В дипломном проекте разработан технологический процесс обработки шестерни ведущей. Шестерня – одна из ответственных деталей, входящих в межосевой дифференциал. К этой детали предъявляется ряд требований, которые вытекают из условия их работы.

Заготовка получена методом штамповки на КГШП в закрытых штампах и, поэтому припуски по всем поверхностям малы, а это позполяет обработать шестерню с меньшим количеством технологических переходов.

Одним из ответственных конструктивных элементов детали является отверстие Æ110 ^+0,035 , в которое монтируются подшипники, поэтому эти поверхности должны шлифоваться до обеспечения R_A 0,8.

Шестерня ведущая служит для передачи крутящего момента с ведомой шестерни межосевого дифференциала на ведущую шестерню главной передачи среднего моста, а поэтому зубья испытывают большие контактные напряжения. Поэтому в качестве материала выбрана сталь 20ХНЗА, которая в результате термообработки-цементации с последующей закалкой позволяет получить твердость на поверхности зубьев 59...63 HRC_э, при твердости сердцевины зубьев 30...44 HRC_э. Благодаря этому шестерня выдерживает большие знакопеременные крутящие моменты и зубья выдерживают значительные контактные напряжения.

Лимитирующей, с точки зрения поверхности шестерни, является цилиндрический зубчатый венец. К данному зубчатому венцу предъявляется ряд требований, относящихся к форме и геометрическим параметрам зуба. Этими требованиями являются: погрешности профиля зуба, погрешность направления зуба, радиальное биение зубчатого венца, допуск на длину общей нормали (при обхвате четырех зубьев). По справочным материалам ЕСКД определим соответствующие допуски для боковой поверхности зуба 7 степени точности. Следовательно, параметрами качества, необходимыми для достижения требуемого ресурса детали, являются:

1. Допуск на длину общей нормали ( при обхвате 4-х зубьев).

76,194^-0,05 – 80 мкм.

2. Допуск на погрешность профиля зуба – 28 мкм.

3. Допуск на погрешность направления зуба – 16 мкм.

4. Допуск на шаг зацепления – 60 мкм.

5. Допуск на радиальное биение зубчатого венца относительно оси детали 160 мкм.

6. Шероховатость боковой поверхности – R_а 0,8.

Лимитирующим параметром, определяющим долговечность шестерни, является допуск на длину общей нормали (при обхвате 4-х зубьев).

На основе данных базового технологического процесса видно, что предложенный технологический процесс обеспечивает нормальный ресурс детали. Для этого рассчитаем вероятность безотказного осуществления технологического процесса по формуле:

P

где число операций механической обработки для достижения заданной размерной точности и шероховатости боковой поверхности зубьев;

вероятность получения каждого из параметров качества в пределах допуска.

Где функция Лапласа.

Где допуск -го параметра качества;

среднее квадратическое отклонение погрешности изготовления на -той операции;

вероятность отбраковки деталей, у которых значение контролируемого параметра выходит за пределы допуска.

Технологическая последовательность обработки боковой поверхности зубьев и величина поля допуска длины общей нормали ( при обхвате 4-х зубьев) следующие:

• черновая фрезерная

77,34 ^-0,22 (11 степень точности) Т₁ = 320 мкм;

• чистовая зубофрезерная

76,7939 ^-0,10 (9 степень точности) Т₂ = 180 мкм;

• зубошлиование ( 7 степень точности) Т₃ = 80 мкм.

Средняя статистическая погрешность s₁, по табл. 3 [ ]:

• для черновой зубофрезерной

s₁ = 300 мкм;

• для чистовой зубофрезерной

s₂ = 250 мкм;

• для зубошлифования

s₃ = 80 мкм.

Число операций – 3.

Среднее квадратическое отклонение погрешности операции:

s_тех1 = s₁/3;

тогда

s_тех1 = 300/3 = 100;

s_тех2 = 250/3 = 83,3;

s_тех3 = 80/3 = 26,6.

= 320/2*100 = 1,6;

= 180/2*83,3 = 1,08;

= 80/2*26,6 = 1,5.

На основании полученных данных определяем:

Р₍₎ = Ф_(),

функция Лапласа по табл. 2 [ ].

= 0,4452;

= 0,3599;

= 0,4332.

Пользуясь данными табл. 6 [ ] определяем Р₍₎ в зависимости от отношения Т₁/s_тех1;

• для чернового зубофрезерования

Т₁/s_тех1 = 320/100 = 3,2;

• для чистового зубофрезерования

Т₂/s_тех2 = 180/83,3 =2,16;

• для зубошлифования Т₃/s_тех3 = 80/26,6 = 2,99.

Относительную погрешность измерения (А_мет) в соответствии с СТСЭВ303-76 рекомендуется принимать:

• для квалитетов точности 2-7-16%;

• для квалитетов точности 8-9-12%;

• для квалитетов 10 и грубее –10 %.

Тогда

Р_к1 = 0,9720;

Р_к2 = 0,9590;

Р_к3 = 0,9690.

Определим надежность базового варианта технологического процесса по заданному параметру размерной точности:

Р₍₎=[1-(1-0,4452)*(1-0,9720)]*[1-(1-0,3599)*(1-9590)]*[1-(1-0,4332)*(1-0,9690)].

Р₍₎ = 0,947.

С точки зрения надежности детали базовый вариант технологического процесса приемлем, надежность технологического процесса достаточно высока.

Можно или нельзя её увеличить за счет изменения технологического процесса – это можно определить, если просчитать надежность нового варианта технологического процесса.

Проектируемый вариант технологического процесса составляет из условия, что одно шлифование не обеспечит необходимых параметров качества зубчатого венца шестерни. Введем в технологический процесс два шлифования – предварительное и тонкое.

Новый технологический процесс:

• черновое зубофрезерование - 77,34 ^-0,22 (11 степень точности);

• чистовое зубофрезерование -76,7939 ^-0,12 (10степень точности);

• предварительное шлифование -76,3939^-0,06 (8 степень точности);

• тонкое шлифование -76,1939^-0,05 (7 степень точности).

Определяем надежность вновь разработанного техпроцесса по обеспечению качества детали.

Величина поля допуска и средняя статистическая погрешность s₁ равны:

• черновое зубофрезерование:

Т₁ =320 мкм, s₁ = 300 мкм;

• чистовое зубофрезерование:

Т₂ = 220 мкм; s₂ = 250 мкм;

• предварительное шлифование:

Т₃ = 120 мкм; s₃ = 170 мкм;

• окончательное шлифование:

Т₄ = 80 мкм; s₄ = 80 мкм.

Число операций – 4.

Производим расчет s_тех1 и

s_тех1 = s₁ /=300/4 = 75;

s_тех2 = s₂/=250/4 = 62,5;

s_тех3 = s₃/= 170/4 = 42,5;

s_тех4 = s₄/=80/4 = 20.

= Т₁ /2s_тех1 =320/2*75 =2,13;

= Т₂ /2s_тех2 =220/2*62,5 = 1,76;

= Т₃ /2s_тех3 =120/2*42,5 = 1,35;

= Т₄ /2s_тех4 =80/2*20 = 2.

На основании полученных данных определяем величину Р₍₎ по табл.2:

Р₍₎ = 0,4834;

Р₍₎ = 0,4608;

Р₍₎ = 0,4115;

Р₍₎ = 0,4772.

Пользуясь данными табл.6 [ ] определяем Р_(к1) в зависимости от отношения Т₁ /s_тех1 :

• для чернового зубофрезерования

Т₁ /s_тех1 = 320/75 = 4,26;

• для чистового зубофрезерования

Т₂ /2s_тех2 = 220/62,5 = 3,52;

• для предварительного шлифования

Т₃ /2s_тех3 =120/42,5 = 2,71;

• для окончательного шлифования

Т₄ /2s_тех4 = 80/20 = 4.

Тогда

Р_к1 = 0,9915;

Р_к2 = 0,9850;

Р_к3 = 0,9645;

Р_к4 = 0,9975.

Определяем надежность нового варианта технологического процесса по заданному параметру точности

Р₍₎=[1-(1-0,4834)*(1-0,9915)]*[1-(1-0,4608)*(1-9850)]*[1-(1-0,4115)*(1-0,9645)]*[1-(1-0,4772)*(1-0,9975)].

Р₍₎ = 0,945.

Расчет надежности нового технологического процесса показал, что надежность базового и нового технологического процесса практически одинакова, поэтому менять технологический процесс нет необходимости.

Повышение надежности технологического процесса в данном случае является возможным при строгом соблюдении регламента работ, поддержании парка технологического оборудования в технически исправном состоянии, замена режущего и вспомогательного инструмента до наступления его полного разрушения.