1. Назначение и конструкция детали

Заданная деталь – вал-шестерня из материала 30Х, играет роль паразитной шестерни, служит для передачи крутящего момента в силовой коробке, а также входит в состав различных редукторов, мультипликаторов и других передач. Наиболее важное значение для работы передачи имеют опорные шейки вала и поверхности, формирующие зубчатый венец. С целью повышения эксплуатационных характеристик, деталь подвергают термообработке до HRC 40-45.

Деталь имеет небольшие габариты, поэтому предусмотренная с целью повышения работоспособности термообработка не приведёт к ощутимым пространственным отклонениям исполнительных поверхностей относитель- но опорных шеек. Опорные шейки с диаметром 50 мм к6 имеют наиболее важное значение при монтаже и эксплуатации силовой коробки.

Конструкция детали не предусматривает центровых отверстий, однако они совершенно необходимы в техпроцессе изготовления детали в качестве вспомогательной чистовой установочной технологической базы. Деталь достаточно технологична, допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, предусматривает постоянство баз на различных операциях механической обработки. Конструкция детали проста, не требует применения специнструмента и спецприспособлений.

Материал детали – сталь 30Х. (ГОСТ 4543-71). Химический состав и механические свойства приведены в таблицах 1.1и 1.2.

Таблица 1.1

Химический состав стали 30Х по ГОСТ 4543-71, %

С	Cr	Mn	Ni
0,26…0,45	0,8…1,1	0,3…0,8	Не более 0,3

Механические свойства стали 30Х.

Таблица 1.2

σт, МПа	σв, МПа	δ, %	HRC
800	1000	10	30…35

Термообработка – закалка Т=840 ⁰С, охлаждающая среда – масло, отпуск – Т= 500 ⁰С, охлаждающая среда – масло.

5. Разработка маршрутного техпроцесса

Изготовление изделий на машиностроительных предприятиях осуществляется в результате производственного процесса, т.е. совокупности всех действий людей и орудий производства, необходимых для превращения сырья и полуфабрикатов в готовые изделия. Важнейшим элементом производственного процесса является технологический процесс, содержащий целенаправленные действия по изменению и последующему определению размеров, формы, взаимного расположения, а так же состояние труда. Каждый технологический процесс состоит из операций.

Определим тип производства для заданного технологического процесса механической обработки вала-шестерни, пользуясь исходными данными: годовая программа, программа выпуска 22000 деталей, режим двухсменной работы при сорокачасовой рабочей неделе. Технологический процесс состоит из 13-ти операций механической обработки:

005 – фрезерно-центровальная операция;

010 – токарно-черновая операция;

015 – токарно-черновая операция;

020 – чистовое точение с образованием фасок и канавок;

025 – чистовое точение с образованием фасок и канавок;

030 – фрезерование зубьев;

035 – фрезерование зубьев;

040 – фрезерование шпоночного паза;

045 – шлифование опорных шеек;

055 – термическая обработка;

060 – повторное шлифование опорных шеек;

070 – хонингование зубьев;

075 – хонингование зубьев;

Принятую в данном варианте технологического процесса общую последовательность считаем целесообразной, так как соблюдаются принципы последовательности формирования свойств обрабатываемой детали (рис.5.1)

Рис. 5.1

005 – фрезерно-центровальная операция. Фрезерно-центровальный полуавтомат МР-77. Фрезеруются одновременно 2 торца (рисунок 5.2):

Тфр=0,006*l

d₁=40 мм; l₂=75; d₂=90 мм

Тфр₁=0,006*40=0,24 мин

Тц₁=0,00052*l*d=0,013 мин

где d-диаметр отверстий, 5 мм

l-длина отверстий, 5 мм

∑То₁=0,253 мин

Рисунок 5.2

010 – токарно-черновая операция. Токарный станок c ЧПУ 16K20Ф3 (рисунок 5.3):

То₂=0,00017*l*d=0,00017*(55*40+20*50+40*90+40*35)=1,394 мин

где l-длина обрабатываемого участка детали, мм

d-диаметр обрабатываемого участка детали, мм

Рисунок 5.3

015- токарно-черновая операция. Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3 (рисунок 5.4):

То₃=0,00017*l*d =0,00017*(35*55+20*50+40*75)=1,01 мин

где l-длина обрабатываемого участка детали, мм

d-диаметр обрабатываемого участка детали, мм

Рисунок. 5.4

020 - чистовое точение с образованием фасок и канавок. Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3 (рисунок 5.5):

То4=0,00017*l4*d=0,00017*(55*40+20*50+40*90+40*35)+0,2=1,594 мин

Рисунок. 5.5

025 - чистовое точение с образованием фасок и канавок. Токарный станок с ЧПУ 16К20Ф3 (рисунок 5.6):

То5=0,00017*l5*d=0,00017*(55*35+20*50+40*75)+0,2=1,21 мин

Рисунок. 5.6

030 - фрезерование зубьев на станке 5К328А (рисунок 5.7):

То6=0,0022*b*D=0,0022*40*90=7,92 мин

где b-ширина шестерни, мм

D-делительный диаметр шестерни, мм

D=m*z=2*45=90 мм

b=40 мм

Рисунок. 5.7

035 - фрезерование зубьев на станке 5К328А (рисунок 5.8):

То7=0,0022*b*D=0,0022*40*75=6,6 мин

где b-ширина шестерни, мм

D-делительный диаметр шестерни, мм

D=m*z=1,5*50=75 мм,

b=40 мм

Рисунок 5.8

040 - фрезерование шпоночного паза на шпоночно-фрезерном станке 6М12П (рисунок 5.9):

То8=0,006*l=0,006*45=0,27 мин

Рисунок 5.9

045-шлифование опорных шеек на станке 3Т160 (рисунок 5.10):

То9=0,00015*l*d=0,00015*17*50*2=0,255 мин

где l-длина обрабатываемого участка детали, мм

d- диаметр обрабатываемого участка детали, мм

Рисунок 5.10

060 - повторное шлифование опорных шеек на станке 3Т160 (рисунок 5.12):

То₁₁=0,00015*l*d=,00015*17*50*2=0,255 мин

где l-длина обрабатываемого участка детали, мм

d- диаметр обрабатываемого участка детали, мм

Рисунок 5.12

070-хонингование зубьев (рисунок 5.14).

То13=3÷5=4мин

Рисунок 5.14

075-хонингование зубьев (рисунок 5.15).

То13=3÷5=4мин

Рис. 5.15