Технологический процесс изготовления шестерни нижнего вала КПП (курсовой проект)

СОДЕРЖАНИЕ

Введение........
1. Технологический раздел....
 Назначение и конструкция детали.........
 Анализ технологичности конструкции.........
 Определение типа производства.........
 Выбор заготовки......
 Выбор технологических баз и оценка технологичности конструкции..................
 Проектирование маршрута технологического процесса...
 Расчет припусков на обработку.........
 Расчет режимов резания...........................
 Расчет норм времени...
1.10 Расчет точности операций...............
2. Конструкторский раздел................
2.1 Расчет и проектирование станочного приспособления...
2.1.1 Проектирование станочного приспособления.........
2.1.2 Описание устройства и работы приспособления......
2.1.3 Расчет производительности приспособления.........
2.2 Расчет сил резания, усилия зажима детали в приспособлении..
2.3 Расчет приспособления на точность..................
3. Экономическое обоснование принятого варианта технологического процесса..................
Заключение.............
Литература...
Приложение 1. Комплект документов на технологический процесс обработки
Приложение 2. Приспособление на станок


1.Технологический раздел
1.1.Назначение и конструкция детали
Данная деталь относится к классу зубчатых колес и предназначена для передачи крутящего момента в коробке передач. В процессе эксплуатации шестерня находится в коробке передач, которая на 1⁄4 заполнена маслом, т.е. осуществляется жидкостное трение. На шестерню действуют большие динамические нагрузки в связи с передачей большого крутящего момента.
Для изготовления шестерни применяется легированная сталь 25ХГТ ГОСТ 4573-71. Эта сталь применяется для изготовления зубчатых колес коробки передач.
Для получения необходимых свойств стали 25ХГТ необходимо провести следующие условия:
1.Закалку 1, температура 880-950 , с последующим охлаждении на воздухе.
2. Закалку 2, температура 850 , с последующим низким отпуском в
масле до температуры 200 .
3. Охладить в воде или масле.
Химический состав и механические свойства стали 25ХГТ приведены в таблицах 1 и 2 соответственно.


1.6. Проектирование маршрутного технологического процесса

Таблица 1.3
Маршрутный технологический процесс изготовления вала
Noопе-рации Наименование и краткое содержание операции Модель станка, приспособление Режущий инструмент, размер, марка инстр. матер. Технологи-ческие базы
1 2 3 4 5
005 Токарная
1. Подрезка торцов.
2. Расточка отверстий
Ø 110, Ø 122 и канавки.
 16К20 1. Резец проходной 2100-0001
ГОСТ 18878-73; Т5К10 2. Резец 2142-0642 ГОСТ 10044-73; ШЦ-II-125-0,05
 Поверхность заготовки
Ø 284

010 Протяжная
Протянуть шлицы 7523 Протяжка 2403-0302 ГОСТ 25157-82 Торец
015 Токарная(чернавая)
1.Черновое точение поверхностей Ø 135, Ø 277,2.
2. Черновая подрезка
торцов. 16К20 Резец проходной 2100-0001
ГОСТ 18878-73;
Т5К10
Резец 2112-0101 ГОСТ 18880-73  Внутренняя поверхность Ø 113 ,торец
020 Токарная(чистовая)
1. Чистовое точение поверхностей Ø 135, Ø 277,2 и фаски.
2.Чистовая подрезка торцов.
3. Расточка фаски Ø 122  16К20 Резец проходной 2100-0001
ГОСТ 18878-73;
Т5К10
Резец 2112-0101 ГОСТ 18880-73 Резец 2141-0201 ГОСТ 18883-73
 Внутренняя поверхность Ø 113 ,торец

1 2 3 4 5
025 Зубофрезерная(предварительная)
Фрезеровать зубья. 53А50Н Фреза червячная
2510-4049
ГОСТ 9324-80
Р6М5 Внутренняя поверхность Ø 113 ,торец
030 Зубофрезерная(окончательная)
Фрезеровать зубья 53А50Н Фреза червячная
2510-4049
ГОСТ 9324-80
Р6М5 Внутренняя поверхность Ø 113 ,торец
035 Термическая
Цементировать зубья
и шлицы. ТВЧ2А135 Генератор ТВЧ,
установка охлаждения 
040 Внутри-
шлифовальная
1.Шлифовать отверстие Ø 113
2.Шлифовать торец. 3К228А Круг 5 63х50х20-40,7 24А 40-П С1 К 35м/с А 1кл. ГОСТ 2424-83
 Цилидри-ческая поверхность
Ø 277,2, торец
045 Плоско-шлифовальная
Шлифовать торец 3Б722 Круг 1 450х80х203 24А 40-П СМ К 35м/с А 1кл. ГОСТ 2424-83;
 Внутренняя поверхность Ø 113 ,торец
050 Зубо-
шлифовальная
Шлифовать зубья 5М841Ф11 1 350х40х127 14А 40-П С1 К 35м/с А 1кл. Круг шлифовальный ГОСТ 2424-83;
 Внутренняя поверхность Ø 113 ,торец
055 Контрольная
Проверить размеры Стол контролера  

Для обработки самой точной поверхности детали проектируется необходимое количество операций по коэффициенту уточнения.
Необходимое уточнение определяется по формуле
,
где -допуск на изготовление заготовки,
-допуск на изготовление детали.
Самой точной поверхностью детали является внутренняя цилиндрическая поверхность.
Исходные данные: размер поверхности детали Ø , размер заготовки Ø .
Допуск детали =0,025, допуск заготовки =0,35.
.
Маршрут обработки поверхности Ø :
- черновое точение;
- чистовое точение;
Допуски на межоперационные размеры: =0.54 (квалитет точности IT8),
=0.016 (квалитет точности IT6).
Рассчитываем промежуточные значения уточнений по формулам
и
.
Общее уточнение для принятого маршрута обработки определяется по формуле
,
.
Таким образом, точность обработки поверхности
Ø обеспечивается, так как выполняется условие , то есть 46,2<46,24.




















1.7. Расчет припусков на обработку


Производим расчет припусков на обработку поверхности
Ø 135h12.
Заготовка – штамповка, масса заготовки 8 кг.
Технологический маршрут обработки поверхности Ø 135
015. Токарная черновая обработка.
020. Токарная черновая обработка.
Определим значение и рассчитаем технологические припуски и допуски. Результаты расчетов занесем в таблицу.
где: - глубина неровностей продольного профиля;
– глубина дефектного поверхностного слоя;
- суммарное расположение отклонения;
- погрешность установки заготовки.
Из таблиц выписываем значение ( табл. 4.25, c.98)
- для заготовки = 150мкм, = 250мкм;
- обтачивание черновое = 50мкм, = 30мкм;
- обтачивание чистовое = 30мкм, = 30мкм.
Параметры промежуточных припусков выбираем по таблице.
Определяем элементы припуска и .
где - значение пространственного отклонения при штамповке;
- погрешность установки.
,
где - значение смещения равное 0,9мм;
- значение по несоосности равное 1,5мм.

Для чернового точения: = 2(150+250+114,9) = 2*214,9мкм.
для получистового точения: = 2(30+50+104,9)= 2*203мкм;

Определяем расчетный размер.

- черновое обтачивание: = 135+0,406= 135,406;
- заготовка: = 135,406+0,430=135,809мм.
Значение допусков каждого перехода принимаем по таблицам в соответствии с квалитетом
Предельный размер получаем по расчетным размерам
= 135+0,25=135,25мм;
= 135,406+0,63=136,036мм;
= 135,809+1,0=136,809мм;
Предельные значения припусков определяем как разность наибольших предельных размеров:
= 136,036-135,25=0,79мм=790мкм;
= 136,809-136,036=0,8мм=800мкм;
= 135,406-135=0,41мм=410мкм;
= 430мкм.
Суммарные промежуточные припуски:
= 430+410=840мкм;
= 800+790=1590мкм.
Остальные значения припусков и размеров других поверхностей берем из таблиц.



Таблица 7.1
Расчет припусков и предельных размеров по технологическим переходам обработки поверхности D 135 шестерни.
Техн. операции и переходы Элементы припуска Расч.
При-пуск
 Расч.
размер
мм
dр Допуск на
изготов.
мкм Предел. размеры Пред. знач. припуска
 



   




Заготовка 150 250 114,9 - - 135,809 1000 135,809 136,809 - -
Черновое точение 50 50 104,9 120 2*215 135,406 630 135,406 136,036 430 800
Чистовое точение 30 30 69,9 6 2*203 135 250 135 135,25 410 790

Остальные припуски выбираем из справочных данных и вносим в
таблицу 1.5.










Таблица 1.5
Припуски и предельные отклонения на обрабатываемые поверхности вала
Размер детали, мм Припуск, мм Предельные отклонения, мм
 Табличный Расчетный 
Ø 135h12 --- 1,5 

Ø
2*0.65 --- 

Ø 122H6 2.5 --- 

Ø 138h14 2*0.8 --- 

Ø 210h14 2*0.8 --- 

50h12 2*0.7 --- 

50h14 2*0.7 --- 


2*0.45 --- 

16h14 2*0.2 --- 




























1.8. Расчет режимов резания

Режимы резания определяются глубиной резания t, подачей S и скоростью резания V. Значения t,S,V влияют на точность и качество получаемой поверхности, производительность и себестоимость обработки.
Рассчитаем режимы резания на токарную черновую обработку
Ø 277,2
,
Где -коэффициент характеризующий условия обработки, материал заготовки, глубину резания и подачу,
T-период стойкости инструмента.
-коэффициент учета поперечного сечения резца ,
-коэффициент учета главного угла в плане ,
- коэффициент учета вспомогательного угла в плане ,
- коэффициент учета радиуса при вершине =0,87055,
- коэффициент учета материала режущей части инструмента =0,75,
- коэффициент учета обрабатываемости материала =0,85,
- коэффициент учета способа изготовления заготовки =1,
- коэффициент учета дополнительных факторов =1,
- коэффициент учета СОЖ =1,3.
.
Расчетное значение частоты вращения шпинделя определяется по формуле
.

Действительную скорость резания определим по формуле
.


Расчет остальных режимов резания производился с использованием САПР, а точнее расчет проходил в ОС Widows XP c использованием
программного обеспечения Компас – автопроект 9.4. Результаты расчетов сводятся в таблицу 1.6.