Разработка технологического процесса обработки вала-шестерни с годовой программой 3200 штук

Министерство образования Российской Федерации

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра технологии машиностроения

Пояснительная записка

к курсовому проекту по технологии машиностроения

на тему: Разработка технологического процесса обработки вала-шестерни

Автор проекта                                                   И.О.

Специальность (направление) 1201, технология машиностроения

Обозначение проекта              КП 2068956-1201-00

Группа                                      ТМ-13

Руководитель проекта                                      Нестеренко

Проект защищен                                               Оценка

Члены комиссии                       ...........................................................

...........................................................

...........................................................

Новосибирск 2005

Новосибирский Государственный Технический

Университет

Пояснительная записка

ТМ-13                                                           1201

2005

Раздел 1.

Проектирование технологического процесса изготовления вала-шестерни

Введение.

В данном проекте требуется спроектировать технологический процесс изготовления детали – вал-шестерня, представленного на чертеже.

Основная цель работы – приобретение практических навыков в разработке технологических процессов и в выполнении технологических расчетов.

Исходные данные:

Чертеж вала-шестерни

Годовая программа выпуска 3200 шт.

 

Анализ исходных данных. Тип производства.

Описание изделия

Исходные данные: объектом проектирования технологического процесса является деталь вал – шестерня. (см. рабочий чертеж) с годовой программой 3200 шт.

Детали типа тел вращения широко распространены в машиностроении.

Валы используют для передачи крутящего момента. Обычно валы установлены в корпусе редукторов, в качестве опор используются шейки валов, на которые устанавливаются подшипники. Шейки валов имеют высокую точность. Крутящий момент передаётся посредством зубчатых колёс закрепленных на валу с помощью шпоночных пазов и шпонок  либо выполненных  заодно  с  валом.

Функциональным назначением данной детали является передача крутящего момента от шпоночного паза  на Ø 32 j6 зубчатому венцу Ø 55.

Таким образом, исполнительными (рабочими) поверхностями данной детали являются шпоночный паз 10 Js8 и зубчатый венец m=2.5, z=20. Основными конструкторскими базами являются  шейки Ø 32j6 и Ø 30j6 ; геометрическая ось которых является основной конструкторской базой, и торцы этих шеек, определяющих положение вала в механизме вдоль оси.

Для выхода шлифовального круга в местах перепада диаметров выполнены проточки.

Остальные поверхности, в том числе и торцы вала, являются свободными поверхностями (назначение проточки на Ø 35 трудно установить без сборочного чертежа). Все поверхности данной детали являются обрабатываемыми.

Основной технологической базой для деталей типа валы является поверхность центровых отверстий, получаемых на одной из первых операциях .

Материал детали и его свойства

Деталь изготавливается из низколегированной стали 20Х ГОСТ 4547-71. Это конструкционная сталь, цементируемая, с повышенной прочностью по сравнению с обычной конструкционной сталью.

Эта сталь содержит около 0.2 % углерода, примерно 0.8-1.0 % хрома. А также 0,17-0,37 % кремния и 0,45-0,75% марганца.

Применяется для изготовления деталей (преимущественно некрупных), подвергаемых цементации и закалке и работающих на износ при трении: втулки, пальцы, зубчатые колеса, толкатели, валики и т.п. Таким образом, материал детали вал-шестерня полностью отвечает своему назначению: это некрупная деталь с зубчатым венцом, работающим на износ при трении.

Указанный материал предполагает включение в технологический маршрут соответствующих операций химико-термической обработки: 1) цементация поверхности зубчатого венца на глубину 1,0-1,1 мм; 2) закалка при 800-820°С с охлаждением в воде (масле); 3) отпуск при 180°С с охлаждением на воздухе для достижения твердости на поверхности зубьев HRC 38-42.

Оценка обрабатываемости данной стали производится по отношению к обрабатываемости стали 45 (s_в=600Мпа, НВ=197). Обрабатываемость оценивается коэффициентом на скорость резания:

К_МV=К_г(750/s_в)ⁿ_v     (справочник технолога т.2)

где К_г – коэффициент группы стали (для хромистой стали 0,95);

ⁿ_v – показатель степени при обработке резцами из твердого сплава 1,0);

К_МV=0,95*(750/880)^1,0=0,81

Вывод: обрабатываемость стали удовлетворительная, скорости резания