Разработка технологического процесса изготовления шестерни агрегатов авиационных двигателей

Наличие поверхностей с шероховатостью Ra 1,25 мкм  также усложняет обработку детали, так как требует наличия шлифовальных операций.

Большинство поверхностей выполнены по 12-му квалитету точности, центральное осевое отверстие – по 8-му.

Погрешности взаимного расположения: биение торцев относительно центрального осевого отверстия  составляет 0,02, допуск симметричности шпоночного паза относительно центрального осевого отверстия  составляет 0,02.

4  Оценка  технологичности детали

Под термином «технологичность конструкции изделия» согласно ГОСТ 14205-83 понимается совокупность свойств конструкции изделия, определяющих ее приспособленность к достижению оптимальных затрат при производстве, эксплуатации и ремонте для заданных показателей качества, объема выпуска и условий выполнения работ. Чем лучше обработана конструкция изделий на технологичность, тем меньше затраты труда всех видов требуются для производства, эксплуатации и ремонта этого изделия. Следовательно, большое значение имеет анализ технологичности, так как он позволяет оценить соответствие принимаемых конструктивных решений при проектировании изделия требованиям оптимальных технологических процессов изготовления, технического обслуживания и ремонта с целью выбора из всех возможных вариантов наилучшего по данному критерию.

Качественную оценку технологичности детали проводят по материалу, геометрической форме, качеству поверхностей, по простановке размеров и возможным способам получения заготовки. Количественную оценку проводят по абсолютным и относительным показателям. В первую очередь устанавливают показатели, такие как: коэффициенты использования материала, точности обработки, шероховатости поверхности.

Относительно наличия  удобных поверхностей для базирования шестерня является технологичной.  Нет необходимости  в создании вспомогательных технологических баз.

Материал детали  - сталь среднеобрабатываемая, качественная.

Количественная оценка технологичности

В соответствии с ГОСТ 14202-83 для оценки технологичности детали используют следующие коэффициенты [9]:

1) Коэффициент точности обработки

,                                                     (1)

где Т_ср –  средний квалитет точности, который определяем по формуле:

      ,                                                    (2)

где А_i – число поверхностей, обрабатываемых по данному квалитету точности,

        k_i – число характеризующее квалитет точности.

;

                                               .

Должно выполняться условие К_т>0,8. Так как 0,92>0,8, следовательно, деталь технологична по данному параметру.

2) Коэффициент шероховатости

,                                                       (3)

где Ш_ср –  средняя шероховатость.

,                                                   (4)

где А_i – число поверхностей обрабатываемых по данной шероховатости;

       n – показатель шероховатости.

;

                                                .

Поскольку должно выполняться требование К_ш ≤0,32, то по данному показателю деталь технологична.

5  Выбор  и  обоснование метода получения заготовки

При выборе заготовки  для заданной детали назначают метод ее получения, определяют конфигурацию, размеры, допуски, припуски на обработку и формируют технические условия на изготовление. По мере усложнения конфигурации заготовки, уменьшения напусков и припусков, повышения точности размеров и параметров расположения поверхностей усложняется и удорожается технологическая оснастка заготовительного цеха и возрастает себестоимость заготовки, но при этом снижается трудоемкость и себестоимость последующей механической обработки заготовки, повышается коэффициент использования материала.

Решение задачи формообразования деталей целесообразно перенести на заготовительную стадию и тем самым снизить расход материала, уменьшить долю затрат на механическую обработку в себестоимости готовой детали.

При проектировании технологического процесса было проанализированно несколько способов получения заготовки для детали «шестерня».

Заготовка в виде прутка была отвергнута, так как потребовала бы большого объема последующей механической обработки, и соответственно коэффициент использования материала был бы низким.

Для детали такого типа в качестве заготовительной операции должна быть использована обработка металлов давлением. Ей присуща способность перестраивать внутреннюю структуру металла и направление волокон таким образом, что создаётся максимально прочная структура (т.е. направление волокон максимально совпадает, или эквидистантно, наружной конфигурации детали).

На основании всех проанализированных вариантов в качестве способа получения заготовки была выбрана штамповка на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП) ГОСТ 6809-70.

Поверхность разъема выбирают так, чтобы она совпадала с двумя наибольшими размерами заготовки. Поверхность разъема штампа должна обеспечивать свободное удаление заготовки из штампа и контроль сдвига верхней части штампа относительно нижней после обрезки.

6 Определение  точности размеров заготовки

Для разработки чертежа поковки используются следующие исходные данные:

1)  масса детали – 0,0189 кг;

 

ориентировочная расчетная масса поковки 0,030 кг (коэффициент Кр = 1,6 [4, приложение 3]);

2) материал детали: сталь 30ХГСА ТУ 14-1-950-86; 

3) группа стали М2 [4, таблица 1];

4) точность изготовления поковки: класс точности  Т4 [4, приложение 1];

5) конфигурация поверхности разъема штампа – плоская (П) [4, таблица 1];

6) степень сложности – С3 [4, приложение 2].

Размеры описывающей поковку фигуры, мм: диаметр 35; высота 15.

Масса описывающей фигуры (расчетная): m= 0,119 кг;

7)  Исходный индекс – 10 [4, таблица 2].

8)  Основные припуски на сторону [4, таблица 3], мм:

1,4 – диаметр 29 мм и  чистота поверхности Rа2,5;

1,1 – диаметр 13 мм и чистота поверхности Rz20;

1,4 – длина 5,5 мм и чистота поверхности Rа2,5;

1,4 – длина 10,5 мм и чистота поверхности Rа2,5.

Дополнительные припуски, учитывающие:

смещение по поверхности разъема штампа