Способ получения заготовки для зубчатого колеса

Разработка конструкции и технологического процесса изготовления заготовки детали зубчатое колесо

Технология изготовления заготовки зубчатого колеса, разработка и описание конструкции детали; обоснование выбора вариантов. Определение размеров и отклонений заготовки и припусков на механическую обработку; расчет массы, выбор оборудования и оснастки.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	13.03.2012
Размер файла	31,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Белгородский государственный технологический университет

По проектированию и производству заготовок

Разработка конструкции и технологического процесса изготовления заготовки детали зубчатое колесо

студент группы ИСМ-34

Проверил: Голдобина В.Г.

1. Исходные данные

2. Описание конструкции детали

3. Обоснование выбора вариантов заготовки

4. Определение припусков на механическую обработку, размеров и отклонений заготовки

5. Расчет массы заготовок

6. Расчет технико-экономических показателей заготовок

7. Выбор оборудования и оснастки

8. Разработка технологического процесса изготовления заготовки детали «зубчатое колесо»

Список используемой литературы

Процесс производства деталей машин, орудий труда и инструмента зависит от материала, из которого изготавливаются детали, технологии их изготовления конструкции деталей и машин. Дисциплина «Проектирование и производства заготовок» предназначена для изучения этих трех основополагающих факторов применительно к деталям машин.

На настоящем этапе развития машиностроения существенно возрастает необходимость использования высокоточных станков, оснащенных системами ЧПУ, что в свою очередь стимулирует рост требований к тонности исходных заготовок.

Современное машиностроительное производство располагает широким разнообразием технологических процессов получения заготовок, которые постоянно совершенствуются, становятся более производительными и экономичными. Все большее распространение получают специальные высокоточные способы литья, новые технологии обработки давлением, методы порошковой металлургии. Способ получения заготовки во многом определяет маршрут обработки поверхностей детали, а значит и важнейшие показатели эффективности производственного процесса. Оптимальная для данных производственных условий технология получения заготовки позволит существенно сократить трудоемкость механической обработки, снизить материалоемкость изделия и разработать экономически целесообразный технологический процесс. Эффективность того или иного способа получения заготовки может быть установлена на основе тщательного анализа технологических, и экономических аспектов производства. В данной РГР рассматривается разработка конструкции и технологии изготовления заготовки зубчатого колеса.

1. Исходные данные

Для изготовления конструкции заготовки необходима следующая информация:

1) Чертёж детали «Колесо зубчатое».

2) Габаритные размеры: высота h = 30 мм;

Максимальный диаметр D = 89 мм.

3) Твёрдость: HB 268…280.

4) Неуказанные предельные отклонения: h12, .

5) Материал детали: сталь 45 ГОСТ 1050 — 88.

6) Тип производства: среднесерийное производство.

2. Описание конструкции детали

Зубчатое колесо представляет собой тело вращения. Исходя из особенностей конфигурации и виде применяемого материала можно сделать вывод, что оно должно быть цельным. Габаритные размеры: диаметр 89мм, высота 30мм.

Рабочим элементом колеса является зубчатый венец. Диаметр венца 89 мм и высота 25 мм. Ступица имеет диаметр 40 мм и длину 5 мм.

На венце нарезано 30 зубьев модулем m= 2,5 мм. Диаметр делительной окружности d= m• z= 75. С обоих торцов зубья имеют фаски 1Ч45є.

Зубчатое колесо имеет центральное отверстие диаметром 25 мм, в котором выполнен шпоночный паз шириной 8 мм. С обоих торцов отверстия снимаются 2 фаски 1,6Ч45є.

Требования к точности и шероховатости всех функциональных и не функциональных поверхностей указаны на чертеже.

Материалом для изготовления зубчатого колеса служит сталь 45 ГОСТ 1050-88

Источник

Рассмотрим методы получения заготовки для детали типа зубчатого колеса.

Ковка не применяется, т.к. это экономически не выгодно, заготовка не будет соответствовать необходимой конфигурации. Использование проката ограничивается из-за формы детали и низкого коэффициента использования металла:

Литье по выплавляемым моделям – применяют для изготовления заготовок и зубчатых колес сложной формы из сталей. Литье выполняют по высокоточным керамическим моделям, которые точно соответствуют контуру обрабатываемой заготовки. Этот метод изготовления обеспечивает высокую точность: большинство поверхностей заготовки не требуют механической обработки, а часть подвергается только чистовой и финишной обработке. Экономически выгодно литье по выплавляемым моделям применять для изготовления деталей сложной формы.

Объемная штамповка – этим методом получают зубчатые колеса из сталей. После отжига окончательно обрабатывают зубья, отверстия после термообработки шлифуют и хонингуют. Основные преимущества данного метода: высокая производительность, высокий коэффициент использования металла, малая трудоемкость механической обработки.

Проводится сравнительный анализ этих вариантов по аналогии с методом выбора заготовки для вала. В качестве экономического обоснования приводится расчет себестоимости штампованной и литой заготовки, с учетом соответствующих коэффициентов.

Kt – коэффициент точности обработки деталей Kt=1,05;

Kc – коэффициент сложности изготовления Kc=1,09;

Km – коэффициент материала заготовки, для деталей из литейных сталей и чугуна Km=0,5;

Km – коэффициент материала заготовки для деталей из сталей Km=1,79;

Kn – коэффициент серийности, для серийного производства Kn=0,5.

Для штампованной заготовки:

Kt – коэффициент точности обработки деталей Kt=1,02;

Kc – коэффициент сложности изготовления Kc=1,07;

Km – коэффициент материала заготовки, из сталей Km=1,02;

Kn – коэффициент серийности, для серийного производства Kn=0,5.

По себестоимости делаем вывод о методе получения заготовки для изготовления зубчатого колеса.

Таблица 1. Диаметры заготовок для деталей, изготовляемых из круглого сортового проката (ГОСТ 2590-57)

Максимальный диаметр детали dм в мм

Диаметр заготовки d_з в зависимости от длины детали L в мм

d1 L1 d2 L2 d3 L3 d4 L4 5 7 20 7 40 7 60 8 100 6 8 24 8 48 8 72 8 120 7 9 28 9 56 9 84 9 140 8 10 32 10 64 10 96 11 160 9 11 36 11 72 11 108 12 180 10 12 40 12 80 13 120 13 200 11 13 44 13 88 13 132 13 220 12 14 48 14 96 15 144 15 240 13 15 52 15 104 16 156 16 260 14 16 56 16 112 17 168 17 280 15 17 60 17 120 18 180 18 300 16 18 64 18 128 18 192 19 320 17 19 68 19 136 20 204 20 340 18 20 72 20 144 21 216 21 360 19 21 76 21 152 22 228 22 380 20 22 80 22 160 23 240 24 400 21 24 84 24 168 24 252 25 420 22 25 88 25 176 25 264 26 440 23 26 92 26 184 26 276 27 460 24 27 96 27 192 27 288 28 480 25 28 100 28 200 28 300 30 500 26 30 104 30 208 30 312 30 520 27 30 108 30 216 32 324 32 540 28 32 112 32 224 32 336 32 560 30 33 120 33 240 34 360 34 600 32 35 128 35 256 36 384 36 640 34 38 132 38 264 38 396 38 680 35 38 140 38 280 39 420 39 700 36 39 144 40 288 40 432 40 720 38 42 152 42 304 42 456 43 760 40 43 160 45 320 45 480 45 800 42 45 168 45 336 48 504 48 840 44 48 176 48 352 50 528 50 880 Максимальный диаметр детали dм в мм

Диаметр заготовки d_з в зависимости от длины детали L в мм

d1 L1 d2 L2 d3 L3 d4 L4 45 48 180 48 360 50 540 50 900 46 50 184 52 368 52 552 52 920 48 52 192 52 384 54 576 54 960 50 54 200 54 400 55 600 55 1000 52 55 208 55 416 56 624 56 1040 55 58 220 60 440 60 660 60 1100 58 62 232 62 464 62 696 65 1160 60 65 240 65 480 65 720 70 1200 62 68 248 68 496 68 744 72 1240 65 70 260 70 520 70 780 75 1300 68 72 272 72 544 72 816 78 1360 70 75 280 75 560 80 840 85 1400 72 78 288 78 576 85 864 85 1440 75 80 300 80 600 85 900 90 1500 78 85 312 90 624 95 936 95 1560 80 85 320 90 640 95 960 95 1600 82 90 328 95 656 100 984 100 1640 85 90 340 95 680 100 1020 100 1700 88 95 352 100 704 105 1056 105 1760 90 95 360 100 720 105 1080 105 1800 92 100 368 105 736 110 1104 110 1840 95 100 380 105 760 110 1140 110 1900 98 105 392 110 784 115 1176 115 1960 100 105 400 110 800 115 1200 115 2000 105 110 420 115 840 120 1260 120 2100 110 115 440 120 880 125 1320 125 2200 120 125 480 130 960 140 1440 140 2400 125 130 500 130 1000 140 1500 140 2500 130 140 520 140 1040 150 1560 150 2600 135 140 540 140 1080 150 1620 150 2700 140 150 560 150 1120 160 1680 160 2800

Примечания: 1. Диаметры заготовок установлены с учетом общих припусков, допусков и кривизны проката и округлены до ближайшего диаметра согласно ГОСТу 2590-57.

2. Для заготовок диаметром до 30мм предусмотрена правка; при отсутствии правки необходимо предусмотреть увеличение диаметра на величину компенсации кривизны.

3. Диаметр заготовки для ступенчатых валов выбирают по максимальному диаметру ступени.

Таблица 2. Припуски на разрезку и обработку торца проката.

Номинальный диаметр проката d_H или толщина материала b в мм

до 30 св. 30 до 50 св. 50 до 60 св. 60 до 80 св. 80 до 150

Припуск на разрезку или вырезку детали в мм

Сортовой Механической ножовкой Дисковой пилой на отрезном станке Резцом на токарном станке Дисковой фрезой на фрезерном станке 2 – 3 3 2 – 4 4 4 2 – 5 – 2 6 7 – 2 6 – –

Припуск па механическую обработку торца в мм

На подрезку торца после отрезки 2 2 3 3 3

Примечание. Для заготовок, не подвергающихся последующей обработке, оставлять припуск только на ширину реза; при обработке – следует предусматривать дополнительный припуск на обработку торца.

Таблица 3. Точение проката обычной точности.

Припуск на диаметр при длине вала в мм

Примечания: 1. Припуски при точении в числителе указаны при установке заготовки в центрах, в знаменателе – в патроне.

2. Величины припусков на обработку конических поверхностей принимать те же, что и на обработку цилиндрических поверхностей, устанавливая их по наибольшему диаметру.

Таблица 4. Точение штампованных заготовок

Припуск на диаметр при длине вала в мм

Примечания: 1. Припуски при точении в числителе указаны при установке заготовки в центрах, в знаменателе – в патроне.

2. Величины припусков на обработку конических поверхностей принимать те же, что и на обработку цилиндрических поверхностей, устанавливая их по наибольшему диаметру.

Таблица 5. Припуски на точение и шлифование литых заготовок.

Размеры в мм

Внешние поверхности вращения

Припуск на диаметр при его номинальном размере

Черновое или однократное обтачивание после литья:

в песчаные формы (в землю)

в кокиль или оболочковые формы

по выплавляемым моделям

Чистовое обтачивание или предварительное шлифование после чернового обтачивания

Чистовое шлифование после предварительного шлифования или шлифование после однократного обтачивания

Припуск на торец при диаметре обрабатываемой поверхности

Источник

Номинальный	Способ обработки
Диаметр в мм	поверхности	до 120	св.120 до 260	св.260 до 500	св.500 до 800	св.800 до 1250
До 30	Черновое и однократное Получистовое. Чистовое . Тонкое .
Св.30 до 50	Черновое и однократное Получистовое. Чистовое . Тонкое .
Св.50 до 80	Черновое и однократное Получистовое. Чистовое . Тонкое .
Св.80 до 120	Черновое и однократное Получистовое. Чистовое . Тонкое .
Св.120 до 180	Черновое и однократное Получистовое. Чистовое . Тонкое .
Св.180 до 260	Черновое и однократное Получистовое. Чистовое . Тонкое .
до 120	св.120 до 260	св.260 до 500	св.500 до 800	св.800 до 1250
До 30	Черновое и однократное Чистовое . Тонкое .
Св.30 до 50	Черновое и однократное Чистовое . Тонкое .
Св.50 до 80	Черновое и однократное Чистовое . Тонкое .
Св.80 до 120	Черновое и однократное Чистовое . Тонкое .
Св.120 до 180	Черновое и однократное Чистовое . Тонкое .
Св.180 до 260	Черновое и однократное Чистовое . Тонкое .
до 18	св. 18 до 50	св. 50 до 120