Установление последовательности обработки поверхностей детали (шестерня коробки топливного насоса)

Введение

Авиационное двигателестроение относится к среднему точному машиностроению. Его основными особенностями являются: 1)средние по величене габаритные размеры выпускаемых изделий; 2)высокая точность деталей и изделий в целом; 3) сложность формы и тонкостенность деталей; 4) широкое применение труднообрабатываемых и дорогих материалов; 5)соединение материалов и полуфабрикатов; 6) тщательная разработка технической документации и жесткий контроль качества; 7) сравнительно частая смена объектов производства.

Механическа обработка большой точности и сложности, точная и сложная сборка еще и сейчас занимают в авиадвигателестроении, в общем, доминирующее положение.

Процентное содержание деталей ГТУ и АД прошедших механическую обработку составляет в среднем 65%. Одной из главных задач проектировании ТП механической обработки является установление последовательности обработки поверхностей детали.

1 АНАЛИЗ ЧЕРТЕЖА ДЕТАЛИ

1.1  Описание конструкции детали, ее назначение и условия работы.

Деталь шестерня коробки топливного насоса представляет собой вал-шестерню с одним зубчатым венцом и одним шлицевым венцом.

Деталь образована цилиндрическими поверхностями. Есть усложняющие элементы: это уже упомянутые шлицы, зубья, и три точных цилиндрических поверхности, выполненные по 7-у и 6-у  квалитетам. Поверхность 4 предназначена для посадки подшипника и выполнена по 6-у квалитету. Имеется точная торцевая поверхность, для ориентации подшипника. Имеется 4 равнорасположенных по окружности отверстия для облегчения детали. Остальные поверхности цилиндрические, и не имеют большой точности.

Шестерня служит для передачи крутящего момента. Работает в тяжёлых условиях под действием знакопеременных нагрузок. Смягчает условия работы масляная среда, в которой находится вал. Температуры при   которых   работает   деталь  +50…-10 °С .

Рисунок 2 –Нумерация поверхностей детали

Таблица 1- Характеристика поверхностей

1.2  Обоснование выбора материала

         Выбор стали для изготовления той или иной детали машин и ее метод упрочнения определяются уровнем требуемой конструкционной прочности, технологичностью, методом обработки, объемом производства, дефицитностью, стоимостью материала и себестоимостью упрочняющей обработки.

        Материал шестерни привода топливного насоса – сталь 18ХГТ.

Сталь 18 ХГТ  ГОСТ 4543-71 - конструкционная легированная хромомарганцевая сталь. Применяется для деталей машин и механизмов, работающих при больших скоростях, средних и высоких удельных давлениях при наличии ударных нагрузок и в условиях повышенного износа. Например: зубчатые колеса, валы, шестерни, втулки, пальцы и т.д.

Таблица 2 - Химический состав материала

Таблица 3 - Механические свойства материала

2  Оценка технологичности детали

Технологичностью детали называется категория, определяющая простоту и удобство изготовления детали. Деталь оценивают по 2 видам: качественная и количественная оценка. При оценке технологичности анализируется возможность получения детали разными способами, необходимость применения специального инструмента и технологической оснастки, обрабатываемость материала детали, простановка размеров на чертеже детали и пригодность каждого в роли баз.

2.1  Качественная оценка технологичности

    Качественную оценку технологичности детали проводят по материалу, геометрической форме, качеству поверхностей, по простановке размеров и возможным способам получения заготовки.

2.2  Количественная оценка технологичности

         Количественную оценку проводят по абсолютным и относительным показателям. В первую очередь устанавливают показатели, такие как: коэффициенты использования материала (КВМ), точности обработки, шероховатости поверхности, а также трудоемкость изготовления, технологическую себестоимость.

Средний квалитет точности составляет:

Коэффициент точности обработки:

К_Т==0,903

Количественная оценка технологичности по шероховатости:

Коэффициент технологичности по шероховатости

К_ш=

          Коэффициенты точности и шероховатости лежат в диапозонах, соответствующих технологичным деталям.

3  Выбор метода получения заготовки

Процесс получения заготовки является одним из первых этапов преобразования материала в готовое изделие. Однако именно он определяет в дальнейшем не только способы и режимы обработки, но и  даже дальнейшую судьбу детали – ресурс, возможный диапазон использования. Неправильно выбранный способ получения заготовки может сделать полностью невозможным получение кондиционной детали или себестоимость ее будет настолько высока, что ее использование в узле будет нерентабельным

Учитывая назначение и условия работы детали, её конфигурацию и свойства материала и тип производства (серийное), а также типовые рекомендации, целесообразно выбрать в качестве метода получения заготовки штамповку на кривошипных горячештамповочных прессах (КГШП).

Такой выбор обусловлен необходимостью показать все особенности расчета припусков. Также данный способ получения заготовки даёт нам 14 квалитет точности