Аналіз технологічності конструкції деталі

ВСТУП

 

 

Машинобудування, що поставляє нову техніку всім галузям народного господарства, визначає технічний прогрес держави й впливає на створення матеріальної бази нового суспільства. У зв'язку із цим його розвитку завжди надавалося першорядне значення. У значній мірі якість і техніко-економічні показники продукції, що випускається залежать від підготовки виробництва, найважливішою складовою частиною якої є проектування технологічних процесів.

Інтенсифікація технологічних процесів на основі застосування різальних інструмент із нових інструментальних матеріалів, розширення області застосування встаткування зі ЧПК, створення роботизованих верстатних комплексів і гнучких виробничих систем, підвищення розмірної й геометричної точності, що досягає при обробці - такий неповний перелік найважливіших напрямків розвитку технології механічної обробки в машинобудуванні. Тому основними завданнями машинобудування є створення техніки для впровадження високопродуктивних енергозбережних технологій, підвищення рівня і якості машинобудівної продукції, випуск машин й устаткування для виключення ручної, монотонної, важкої й шкідливої праці, поліпшення якості металообробного встаткування, у тому числі зі ЧПК, автоматичних маніпуляторів, технологічного оснащення, засобів автоматизації й механізації.

У представленій дипломній роботі застосовані прогресивні високопродуктивні методи обробки, що забезпечують високу точність й якість оброблюваних поверхонь. До технологічного встаткування крім якості та точності виготовлення пред’являються й інші вимоги.

 

Воно повинне бути високопродуктивним, допускати швидке переналагодження при зміні об’єктів виробництва, стабільно працювати тривалий час без регулювання й ремонту (особливо в умовах безперервного потоку).

Велике значення має поліпшення технологічності конструкції вироблених машин. Поліпшення технологічності конструкції збільшує випуск продукції й знижує собівартість її виготовлення при тих же засобах виробництва. Недооцінка технологічності конструкції часто приводить до коректування робочих креслень після їхнього складання, до подовження термінів підготовки й додатковим витратам виробництва.

Все це спрямовано на рішення головних завдань – підвищення ефективності виробництва і якості продукції, що випускається.

 

                         1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

          1.1 Опис конструкції та роботи деталі

Деталь «Шестерня» відноситься до класу «З» - зубчастих коліс.

Застосовуються у коробках швидкостей верстата.

Призначенодля передачі обертального руху й крутячого моменту.

Матеріал деталі та його властивості     

Деталь «Колесо зубчасте» виготовлено з конструкційної легированоiсталі 40ХДСТУ 7806: 2015.Сталь 40Х застосовується для деталей, які вимагають високої точності при середній і помірній міцності серцевини.

Деталі із сталі 40Х проходять термообробкуполiбшення перед початком обробки для зняттяв нутрiшнiх напруг. Деталі, які працюють в умовах тертя, піддають загартуванню ТВЧ. Сталь марки 40Х використовують для валів, штоків, зубчатих коліс, болтів шпильок, шпонок.

Хімічний склад сталі марки 40ХДСТУ7806: 2015

Таблиця 1.

Вуглець С	Кремній Si	Марганець Mn	Сірка S	Фосфор P	Нікель	Хром
			Не більше	Не більше
0, 36 0, 44	0, 17 0, 37	0, 50-0, 80	0, 035	0, 035	0, 3	0, 8-1, 1

 

Механічні властивості сталі марки 40ХДСТУ7806: 2015

Таблиця 2.

σ TМПа	σ В МПа	δ з%	φ %	an МПа	НВ
					гарячекатана	після відпалу
440	635	14	40	59	210	185

 

Шестерня циліндрична, одно-вінцева із евольвентним профілем зубів, прямозубе. Ступінь точності колеса 6-H, що визначає послідовність обробки зуб’ївзубофрезерування  і зубошліфування. Технологічною базою колеса є отвір Ø 145.5Н8, на якому є шліцевий паз шириною 36D10. Колесо складається із вінця на якому нарізано 80 зубів з модулем m=6мм. Ступиця колеса розташована  з однієї сторони від зубчатого вінця –простої форми Ø 200h14 та довжиною 78мм. Центральний отвір простоі форми. На венці  деталі розташовано 6 наскрізні отвори Ø 60.

Зуби колеса закруглені з однієї сторони, що дає колесу можливість плавно та безшумно працювати в зібраному вузлі. Деталь загалом загартовується до твердості НВ220...250.

Перед початком механічної обробки колесо піддається відпалу до197HB, щоб зняти внутрішню напругу, яка з’являється після штампування.

Задані наступні технічні вимоги:

 

Радіальне биття циліндрів п.3 на величину 0, 05 відносно бази А;

0, 025

А

 

Радіальне биття циліндрів п.1 на величину 0, 04 відносно бази А;

0, 1

А

 

Всі поверхні на яких не вказано квалітет точності піддаються обробці до Ra6, 3.

 

 

В обробці не складе.

Визначення вартості

Визначаємо маси заготовки та коефіцієнт використання матеріалу при литті в кокіль та у піщанко-глиняну форму.
С = ,                                                                                               (2.8)
де М_з – маса заготовки, кг; S – вартість виливка, грн./т
Заготовка паковка:
S = 29000 (грн.)
Заготовка штампування:
S = 29000 (грн.)
Вартість заготовки зпаковки:
С =  = 6844 (грн.)
Вартість заготовки штампування:
С =  = 3727, 66 (грн.)

Висновок: Оскільки заготовка штампування менше витрачає матеріалу приймаємо заготовку штампування.

ВСТУП

 

 

Машинобудування, що поставляє нову техніку всім галузям народного господарства, визначає технічний прогрес держави й впливає на створення матеріальної бази нового суспільства. У зв'язку із цим його розвитку завжди надавалося першорядне значення. У значній мірі якість і техніко-економічні показники продукції, що випускається залежать від підготовки виробництва, найважливішою складовою частиною якої є проектування технологічних процесів.

Інтенсифікація технологічних процесів на основі застосування різальних інструмент із нових інструментальних матеріалів, розширення області застосування встаткування зі ЧПК, створення роботизованих верстатних комплексів і гнучких виробничих систем, підвищення розмірної й геометричної точності, що досягає при обробці - такий неповний перелік найважливіших напрямків розвитку технології механічної обробки в машинобудуванні. Тому основними завданнями машинобудування є створення техніки для впровадження високопродуктивних енергозбережних технологій, підвищення рівня і якості машинобудівної продукції, випуск машин й устаткування для виключення ручної, монотонної, важкої й шкідливої праці, поліпшення якості металообробного встаткування, у тому числі зі ЧПК, автоматичних маніпуляторів, технологічного оснащення, засобів автоматизації й механізації.

У представленій дипломній роботі застосовані прогресивні високопродуктивні методи обробки, що забезпечують високу точність й якість оброблюваних поверхонь. До технологічного встаткування крім якості та точності виготовлення пред’являються й інші вимоги.

 

Воно повинне бути високопродуктивним, допускати швидке переналагодження при зміні об’єктів виробництва, стабільно працювати тривалий час без регулювання й ремонту (особливо в умовах безперервного потоку).

Велике значення має поліпшення технологічності конструкції вироблених машин. Поліпшення технологічності конструкції збільшує випуск продукції й знижує собівартість її виготовлення при тих же засобах виробництва. Недооцінка технологічності конструкції часто приводить до коректування робочих креслень після їхнього складання, до подовження термінів підготовки й додатковим витратам виробництва.

Все це спрямовано на рішення головних завдань – підвищення ефективності виробництва і якості продукції, що випускається.

 

                         1 ЗАГАЛЬНА ЧАСТИНА

          1.1 Опис конструкції та роботи деталі

Деталь «Шестерня» відноситься до класу «З» - зубчастих коліс.

Застосовуються у коробках швидкостей верстата.

Призначенодля передачі обертального руху й крутячого моменту.

Матеріал деталі та його властивості     

Деталь «Колесо зубчасте» виготовлено з конструкційної легированоiсталі 40ХДСТУ 7806: 2015.Сталь 40Х застосовується для деталей, які вимагають високої точності при середній і помірній міцності серцевини.

Деталі із сталі 40Х проходять термообробкуполiбшення перед початком обробки для зняттяв нутрiшнiх напруг. Деталі, які працюють в умовах тертя, піддають загартуванню ТВЧ. Сталь марки 40Х використовують для валів, штоків, зубчатих коліс, болтів шпильок, шпонок.

Хімічний склад сталі марки 40ХДСТУ7806: 2015

Таблиця 1.

Вуглець С	Кремній Si	Марганець Mn	Сірка S	Фосфор P	Нікель	Хром
			Не більше	Не більше
0, 36 0, 44	0, 17 0, 37	0, 50-0, 80	0, 035	0, 035	0, 3	0, 8-1, 1

 

Механічні властивості сталі марки 40ХДСТУ7806: 2015

Таблиця 2.

σ TМПа	σ В МПа	δ з%	φ %	an МПа	НВ
					гарячекатана	після відпалу
440	635	14	40	59	210	185

 

Шестерня циліндрична, одно-вінцева із евольвентним профілем зубів, прямозубе. Ступінь точності колеса 6-H, що визначає послідовність обробки зуб’ївзубофрезерування  і зубошліфування. Технологічною базою колеса є отвір Ø 145.5Н8, на якому є шліцевий паз шириною 36D10. Колесо складається із вінця на якому нарізано 80 зубів з модулем m=6мм. Ступиця колеса розташована  з однієї сторони від зубчатого вінця –простої форми Ø 200h14 та довжиною 78мм. Центральний отвір простоі форми. На венці  деталі розташовано 6 наскрізні отвори Ø 60.

Зуби колеса закруглені з однієї сторони, що дає колесу можливість плавно та безшумно працювати в зібраному вузлі. Деталь загалом загартовується до твердості НВ220...250.

Перед початком механічної обробки колесо піддається відпалу до197HB, щоб зняти внутрішню напругу, яка з’являється після штампування.

Задані наступні технічні вимоги:

 

Радіальне биття циліндрів п.3 на величину 0, 05 відносно бази А;

0, 025

А

 

Радіальне биття циліндрів п.1 на величину 0, 04 відносно бази А;

0, 1

А

 

Всі поверхні на яких не вказано квалітет точності піддаються обробці до Ra6, 3.

 

 

Аналіз технологічності конструкції деталі

 

Основними критеріями оцінки технологічності деталі є трудомісткість і собівартість виробу. Відпрацьована на технологічність деталь не повинна ускладнювати механічну обробку, елементи деталі повинні бути уніфіковані, щоб зменшити номенклатуру використовуваного інструменту.До всіх поверхонь повинен бути вільний доступ ріжучого і вимірювального інструментів.

   1.2.1Якісний аналіз деталі на технологічність

Заготівкою колеса може служити штампування, яке має штампувальні ухили і радіуси закруглення. Більшість поверхонь оброблюється ріжучим інструментом на прохід: пази для шипів фрезою і шліфувальним кругом, зуби колеса черв’ячною фрезою і кругом, торці різцями.Допуск радіального биття 0, 2 мкм відносно бази А досягається шляхом шліфування зубів.Всі розміри поверхонь, їх точність і шорсткість відповідає їх призначенню.

   1.2.2 Кількісний аналіз на технологічність

Кількісний аналіз складається у визначенні коефіцієнтів уніфікації, точності і шорсткості. Для цього данні по деталі зводять в таблицю.

Таблиця 3. Визначення коефіцієнтів уніфікації, точності і шоркості

Номер поверхні	Квалітет точності	Параметр Шорсткості Ra, мкм	Уніфіковані елементи	Послідовність обробки
1, 21	h9	1.6(6)	-	Точіння чорнове Точіння чистове Шліфуваня чорнове
2-7, 13-18, 8, 22	h14	6.3(4)	14	Розточити фаски
9, 11	h14	6.3(4)	2	Точити фаски
31-110	h7	0.8(7)	80	Фрезерування зубів Закруглення зубів Шліфування чорнове
20	h14	6.3(4)	1	Точити фаску

Продовження таблиці 3

 

Номер поверхні	Квалітет точності	Параметр Шорсткості Ra, мкм	Уніфіковані елементи	Послідовність обробки
19	h14	6.3(4)	-	Точіння чорнове Точіння чистове
23	h9	1.6(6)	-	Точіння чорнове Точіння чистове Шліфування чорнове
25-30	h14	6, 3(4)	6	Точіння чорнове Точіння чистове
24	h9	1.6(6)	1	Протягнути паз
10	h11	3, 2(5)	-	Точіння чорнове Точіння чистове
12	h14	6, 3(4)	-	Точіння чорнове Точіння чистове

 

Всього 110 поверхня, з них 106 уніфікованих.

Розраховуємо коефіцієнт уніфікації

                                                                                                    (1.1)

де – сума уніфікованих поверхонь; – сума усіх поверхонь.

=14+80+2+1+6+1=106.

 тобто деталь добре уніфікована.

Коефіцієнт точності показників важкості виготовлення деталі

                                                                                         (1.2)

                                                                                               (1.3)

ДеAср – середній показник квалітетів точності поверхонь;  – сума квалітетів всіх поверхонь; n– поверхні.

 

.

> 0, 8 – нормальна точність.

1234Следующая ⇒

Поделиться: