Разработка технологического процесса изготовления колеса зубчатого агрегатов авиационных двигателей

разработки технологического процесса механической обработки детали необходим рабочий чертеж с соответствующими техническими условиями. При выполнении курсового проекта первым шагом был перевод рабочего чертежа колеса зубчатого в электронный вид, его анализ, редактирование и  выполнение в соответствии с требованиями ГОСТов.

Рабочий чертеж детали является основным документом для контроля и приемки изготовленных деталей. На рабочем чертеже указывается материал детали, проставляются допуски на изготовление, шероховатость поверхностей, в технических условиях указываются неуказанные предельные отклонения, масса заготовки, коэффициент использования материала (КИМ), специфика обработки, твердость материала, условия азотирования зубьев и др. Указываются также методы и способы контроля, как наружных поверхностей, так и внутренней структуры материала детали.

Рабочий чертеж колеса зубчатого выполнен на листе формата А3: даны две проекции с дополнительной выноской, поясняющей конструкцию канавки, а также таблицей, содержащей сведения о зубчатом венце. Некоторые поверхности нуждаются в особых видах обработки или способах контроля. Для их идентификации используется буквенная индексация.

Назначение колеса зубчатого, условия работы

Колесо зубчатое входит в состав привода-генератора.

Привод-генератор предназначен для выработки электроэнергии переменного тока стабильной частоты в бортовой сети объекта на всех режимах работы изделия.

Колесо передает вращение. Условия работы – АМГ10.

2 Материал детали

Деталь изготовлена из стали 16Х3Н8ФМБ ТУ 14-1-1865-76.

Сталь 16Х3Н8ФМБ – высоколегированная, жаропрочная.

Назначение: детали, работающие с ограниченным сроком службы при 600…650°С.

Твердость до 269 НВ.

Химический состав стали представлен в таблице 1 [7].

Таблица 1 - Химический состав стали 16Х3Н8ФМБ

σ_В = 810÷1010 МПа

σ_0,2 = 450÷660 МПа

Режим термообработки: закалка 1145ºС, выдержка 2,5 ч, вода; старение 670ºС, выдержка 16 ч.

При анализе стали 16Х3Н8ФМБ будем учитывать следующие факторы [8]:

1) с увеличением содержания углерода обрабатываемость стали ухудшается. Одновременно увеличивается возможность получения более высоких параметров шероховатости поверхности, растут усилия резания;

2) содержание в стали 0,08-0,2%  серы S улучшает ее обрабатываемость;

3) введение хрома оказывает благоприятное влияние на механические свойства стали;

4) ванадий – дорогой карбидообразующий элемент, основной целью введения которого является уменьшение склонности к отпускной хрупкости, улучшение свойств комплексно-легированных сталей в результате измельчения зерна, увеличение прокаливаемости.

Под качеством стали понимают совокупность свойств, определяемых металлургическим процессом ее производства. Однородность химического состава, строения и свойств стали, а также ее технологичность во многом зависят от содержания газов и вредных примесей – серы и фосфора. Нормы содержания вредных примесей служат основными показателями для разделения сталей по качеству.

Можно сделать вывод, что сталь 16Х3Н8ФМБ  - качественная.

Обрабатываемость стали оценивается несколькими показателями, главный из которых – интенсивность изнашивания режущего инструмента. Количественная характеристика этого показателя – максимально допустимая скорость резания, соответствующая определенной величине износа или заданной стойкости инструмента. К дополнительным показателям относятся: чистота поверхности резания, форма стружки и легкость ее отвода.

Обрабатываемость стали зависит от ее механических свойств, теплопроводности, микроструктуры и химического состава.

Анализируя химический состав данной стали, можно сделать вывод, что 16Х3Н8ФМБ  -  среднеообрабатываемая.

3 Конструктивные особенности детали

Деталь колесо зубчатое представляет собой тело вращения, которое имеет внутренние и наружные поверхности, в том числе наружный зубчатый венец, радиальные отверстия, канавку, центральное осевое отверстие, паз, фаски.

Наличие зубьев усложняет обработку данной детали. Для получения зубьев потребуется червячная фреза высокого класса точности и зубошлифовальный станок.

Шероховатость поверхностей детали принимает следующие значения:

1) неуказанная шероховатость Rz = 20 мкм;

2) поверхность зубьев –  Rа = 1,6 мкм;

3) центральное осевое отверстие и внутренний торец – Rа = 0,8 мкм.

Наличие поверхностей с шероховатостью Ra 0,8 мкм  также усложняет обработку детали, так как требует наличия шлифовальных и отделочных операций.

Большинство поверхностей выполнены по 12-му квалитету точности