Дипломная работа: Разработка технологического процесса механической обработки детали

G_в – предел прочности;

G_т – предел текучести;

δ ,Ψ – относительное удлинение и относительное сужение соответственно.

Основными причинами, вызывающими выход из строя шестерни являются: износ поверхностей зубьев, усталостные разрушения, связанные с явлением питтинга контактирующих поверхностей.

Рисунок 2.1. – Эскиз сборочной единицы (КПП трактора МТЗ-50).

2.2. Анализ технологичности конструкции детали

2.2.1.Качественная оценка технологичности конструкции

Шестерня ведомая изготовлена из стали 25ХГТ и проходит термическую обработку, которая приводит к короблению детали при нагреве и охлаждении. В этом отношении перемычка, связывающая тело зубчатого венца и ступицу, расположена неудачно, так как при термической обработке возникнут односторонние искажения. Зубчатый венец уменьшится в размерах и вызовет сжатие ступицы с левого торца. Таким образом отверстие приобретёт коническую форму, что скажется на характере искажения зубчатого венца. Это в свою очередь приводит к обязательной калибровки шлицевого отверстия после термической обработки.

С точки зрения механической обработки зубчатые колёса вообще нетехнологичны, так как операции нарезания зубьев со снятием стружки производится в основном малопроизводительными методами. Применение пластического формообразование затруднено из-за недостаточной жёсткости обрабатываемой шестерни.

Наличие выступа относительно зубчатого венца на левом торце неизбежно приведёт к тому, что при одновременной обработке двух деталей зубофрезерованием между ними придётся установить прокладку в виде кольца, что соответственно увеличит длину резания и, следовательно, приведёт к снижению производительности процесса. Кроме того это приведёт к тому, что на нижнем торце верхней детали при зубофрезеровании образуются заусенцы, которые нужно будет снять.

Положительным следует считать наличие двух фасок в шлицевом отверстии, наружный диаметр которых больше наружного диаметра шлицевого отверстия. Это позволяет протягивать шлицевые отверстия после изготовления фасок, а торцы обрабатывать на многорезцовом станке. В этом случае резцы для подрезки торцов не будут доходить до шлицевого отверстия, что обеспечит хорошие условия резания (не на прерывистой поверхности) и, следовательно, высокую точность.

В целом применительно для деталей данного класса обрабатываемую шестерню можно считать достаточно технологичной, так как обеспечивается свободный доступ режущего и мерительного инструмента, хорошие условия отвода стружки и СОЖ, отсутствуют скрытые полости и высокоточные поверхности.

2.2.2. Количественная оценка технологичности конструкции

При количественной оценки технологичности детали, согласно методике изложенной в [ ], определяют значения следующих показателей:

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов:

К_у.э. = Q_у.э. /Q_э = 9/13 = 0,69; (2.1)

где Q_{у. э} и Q_э – соответственно число унифицированных конструктивных элементов детали и общее, шт.;

2. Коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей:

К_п.ст. = D_о.с. /D_м.о. = 7/10 = 0,7; (2.2)

где D_о.с. и D_м.о. – соответственно число поверхностей детали обрабатываемых стандартным режущим инструментом, и всех, подвергаемых механической обработке поверхностей;

3. Коэффициент обработки поверхностей:

К_п.о. = D_м.о. /Q_э = 10/13 = 0,77; (2.3)

4. Коэффициент использования материала:

К_и.м. = q/Q = 3,045/5 = 0,61; (2.4)

где q и Q – соответственно масса детали и заготовки, кг;

5. Коэффициент применения типовых технологических процессов:

К_т.п. = Q_т.п. / Q_и = 3 / 4 = 0,75; (2.5)