Разработка технологического процесса изготовления детали «Шестерня»

3. 2. Разработка  технологических операций и переходов

Операции маршрутной технологии

При разработке маршрутной технологии всю механическую обработку  распределяют по операциям и, таким образом, выявляют последовательность выполнения операций и их число. В условиях конкретного производства для каждой операции выбирается оборудование и определяется конструкторская схема приспособления.

В маршрутной технологии также предусматривается контроль с целью технологического обеспечения заданных параметров качества обрабатываемой детали. При этом объект контроля и его место назначается после тех операций, при которых точность обеспечивается наиболее трудно.

Маршрутная технология механической обработки зубчатого колеса включает в себя следующие операции:

Таблица 7. Технологический маршрут обработки шестерни

 

Номер операции	Название операции	Краткое описание операции
000	Заготовительная
005	Токарная	Точить торцы 4, 12 начерно. Расточить отверстие 8 на проход начерно. Расточить 5, 6.
010	Токарная	Точить торцы 2, 9 начерно. Точить поверхность 1 начерно. Расточить 13, 3.
015	Промывка
020	Контроль
025	Токарная	Чистовая обработка  поверхности – 1
030	Сверлильная	Сверление отверстия 11
035	Шлифование	Шлифовать начерно поверхность 9
040	Шлифование	Шлифовать начерно поверхность 12
045	Гальваническая	Меднение
050	Зубофрезерование	Фрезеровать 32 зуба (m=3) под шлифование
055	ХТО	Цементировать только зубья  до 57…59 HRCэ
060	Шлифование	Шлифовать начисто поверхность
065	Шлифование	Шлифовать начисто поверхность
070	Протягивание	Протянуть шлицы 7
075	Зубошлифование	Шлифовать 32 зуба (m=3)
080	Промывка
085	Контроль

 

 

Операция заготовительная                                                                            

                                                                           Ra √200

 

Рисунок 3. Операционный эскиз операции 000

 

Операция токарная

                                                                           Ra √12,5

Рисунок 4.  Операционный эскиз операции 005

Операция токарная

                                                                     Ra √12,5

Рисунок 5.  Операционный эскиз операции 010

 

Операция токарная

                                                                      Ra √ 5,0

Рисунок 6.  Операционный эскиз операции 025

 

Операция сверлильная

                                                                  Ra √12,5

Рисунок 7.  Операционный эскиз операции 030

 

 

 

Операция шлифовальная

                                                                      Ra √2,5

Рисунок 8.  Операционный эскиз операции 035

 

 

 

 

 

Операция шлифовальная

                                                                      Ra √2,5

Рисунок 9.  Операционный эскиз операции 040

 

 

 

Меднение

Рисунок 10.  Операционный эскиз операции 045

Операция зубофрезеровочная

                                                       Ra √12,5

Модуль	m	3
Число зубьев	z	32
Исходный  контур	-	ГОСТ 13755-81
Степень точности по ГОСТ 1643-81	-	8-7-7В
Делительный диаметр	d	96
Длина общей нормали	W

 

Рисунок 11.  Операционный эскиз операции 050

 

Цементация зубьев до 57…59 HRC_э

Рисунок 12.  Операционный эскиз операции 055

 

 

 

Операция шлифовальная

                                                           Ra √2,5

Рисунок 13.  Операционный эскиз операции 060

 

 

 

 

Операция шлифовальная

                                                             Ra √2,5

Рисунок 14.  Операционный эскиз операции 065

 

Операция протягивание

                                                               Ra √12,5

Рисунок 15.  Операционный эскиз операции 070

 

 

 

Операция зубошлифовальная

                                                        Ra √1,6

Рисунок 16.  Операционный эскиз операции 075

3. 3. Размерный  анализ технологического процесса

 

Рисунок 17.   Совмещенная  схема

 

 

 

 

Рисунок 18. Граф-дерево

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Получаем следующие  уравнения:

1. (5) – l6 = 0
2. (19) – l10 = 0
3. (5) – l3 = 0
4. (16) + l2 – l4 + l5 = 0
5. (1,5) – l5 + l7 – l9 = 0
6. (Z065) + l10 – l9 = 0
7. (Z060) + l9 – l8 = 0
8. (Z040) + l8 – l7 = 0
9. (Z035) + l7 – l4 = 0
10. (Z010) + l4 – l1 = 0
11. (Z005) + l1 – A = 0

Для определения численных  значений искомых размеров необходимо вначале распределить допуски замыкающих (исходных) звеньев по составляющим звеньям по условиям взаимосвязи замыкающего и составляющего звеньев размерной цепи, которая выражается в том, что допуск замыкающего звена должен быть большим или равным сумме допусков составляющих звеньев. Колебание припуска на обработку складывается из допусков составляющих звеньев размерной цепи, поэтому в выражении должен быть знак «=».

 При распределении  допусков необходимо, чтобы каждое  составляющее звено имело допуск, соответствующий тем или иным квалитетам точности по ГОСТ 25347-82 в зависимости от того, в какой операции выдерживается данный размер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  0,3           0,075

1. T (5) ≥ T l6

  0,13           0,033     

2. T (19) ≥ T l10

  0,3          0,075        

3. T (5) ≥ T l3

  0,43           0,06        0,13        0,06

4. T (16) ≥ T l2 + T l4 + T l5

0,25            0,06        0,033      0,033

5. T (1,5) ≥ T l5 + T l7 + T l9

    0,066         0,033       0,033

6. wZ065 = T l10 + T l9

    0,066        0,033      0,033

7. wZ060 = T l9 + T l8

    0,066        0,033      0,033

8. wZ040 = T l8 + T l7

    0,163        0,033      0,13

9. wZ035 = T l7 + T l4

    0,26          0,13       0,13

10. wZ010 = T l4 + T l1

    0,65          0,13        0,52

11. wZ005 = T l1 + T lА

Расcчитаем  размеры:

1. l 3 = (5) = 5 ^+0,075
2. l 6 = (5) = 5 ^+0,075
3. l 10 = (19) = 19 _-0,033
4. l9 = (Z065) + l10

   Z065 = Rz + hc = 10 + 15 = 25 мкм = 0,025 мм

где:  Rz – шероховатость  поверхности до обработки на данной операции;

         hc – глубина дефектного слоя;

Тогда:    Z065 = 0,025 ^+0,066 мм.

      l9 =

Проверка:

      Z065_факт. = l9 - l10 = > Z065_расч.

5. l8 = (Z060) + l9

   Z060 = 10 + 15 = 25 мкм = 0,025 ^+0,066 мм.

   l8 =

Проверка:

      Z060_факт. = l8 – l9 = > Z060_расч.

6. l7 = (Z040) + l8

   Z040 = 50 + 50 = 100 мкм = 0,1^+0,066 мм.

   l7 =

Проверка:

      Z040_факт. = l7 – l8 = > Z040_расч.

7. l4 = (Z035) + l7

   Z035 = 50 + 50 = 100 мкм = 0,1 ^+0,163мм

   l4 =

Проверка:

      Z035_факт. = l4 – l7 = > Z035_расч.

8. l1 = (Z010) + l4

   Z010 = 200 + 300 = 500 мкм = 0,5 ^+0,26мм

   l1 =

Проверка:

         Z010_факт. = l1 – l4 = > Z010_расч.

9. A = (Z005) + l1

   Z005 = 200 + 300 = 500 мкм = 0,5 ^+0,65мм

   A =

Проверка:

     Z005_факт. = А – l1 = > Z005_расч.

10. l5 = (1,5) + l7- l9

 l5=

Проверка:

          (1,5)_факт. = l5 - l7+ l9 = > (1,5)_расч.

Назначаем,

       l5 =

Проверка:

          (1,5)_факт. = l5 - l7+ l9 =

1,25 < 1,267…1,393 < 1,5

Значит, l5 =

11. l2 = l4 - l5 - (16)

l2 =

Проверка:

          (16)_факт. = l4 – l5 - l2 =

Значит, l2 =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. 4.  Расчет  операции 025 Токарная

 

Рисунок 19. Операция токарная 025

3. 4. 1.  Выбор  оборудования и режущих инструментов

Для операции 010 выбран токарно-винторезный станок 16Б04А, по наибольшему диаметру обрабатываемой заготовки над суппортом.

Таблица 8.  Основные характеристики станка

Характеристика	16Б04А
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над станиной	200
Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки над суппортом	115
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки	350
Частота вращения шпинделя, об/мин	320-3200
Подача суппорта (мм/мин) продольная	0,01-0,175
Подача суппорта (мм/мин) поперечная	0,005-0,09
Мощность электродвигателя главного привода, кВт	1,1
Габаритные размеры
Длина	1310
Ширина	690
Высота	1360
Масса, кг	1245

 

 

Режущий инструмент –  резец проходной упорный правый отогнутый с углом в плане 90°, оснащенный пластиной из твердого сплава ТТ31К10 по ГОСТ 18879-73.

Таблица 9.  Параметры резца

h	b	L	n	l	R
25	16	140	7	16	1,0