1.1 Введение

Обрабатываемая деталь относится к телам вращения. Твердость поверхности после термической обработки должна лежать в пределах 48...52 HRC. Требовался следующий порядок технологического процесса, до термообработки производилось черновое точение на токарном полуавтомате с ЧПУ, затем, после термообработки выполнялась чистовая обработка на шлифовальном станке.

Поэтому последовало предложение разработать соответствующее техническое обеспечение с применением режущего инструмента из сверхтвердого материала, отказавшись от обработки детали на шлифовальном станке.

Эти изменения технологического процесса дают следующие преимущества:

- сокращение производственной площади;

- сокращение численности основных и вспомогательных рабочих;

- улучшение технологичности (т. к. базирование детали осуществляется на одном приспособлении);

- снижается основное и вспомогательное время на изготовление детали.

1.2 Анализ технологичности конструкции детали

Деталь зубчатое колесо является жесткой деталью, отношение длины к наибольшему диаметру не превышает 5. При обработке детали (операции 006 и 030), до термической обработки, базирование осуществляется в трехкулачковом самоцентрирующем патроне, после термообработки в трехкулачковом патроне по сырым кулачкам. Соблюдается принцип единства баз при обработке детали.

К детали предъявляются высокие требования по точности и качеству обработанной поверхности. При обработке зубчатого венца требуется обеспечить шероховатость поверхности эвольвенты не ниже Ra 1,25. Точность обработки внешней поверхности ступицы должна соответствовать 6-му квалитету и шероховатости Ra 1,25, а внутренняя поверхность 7-му квалитету и шероховатости Ra 0,4. В конструкции детали предъявляются требования к форме и взаимному расположению поверхностей.

От качества выполнения зубчатого колеса во многом зависят эксплуатационные характеристики узла, такие как надежность, долговечность, а также вибрационные и шумовые характеристики. Зубчатые колеса работают при высоких окружных скоростях и контактных напряжениях. Это приводит к увеличению динамических нагрузок.

Основными причинами выхода из строя зубчатых колес являются высокие контактные напряжения в зоне зубчатого зацепления, смятие торцов зубьев перемещающимися шестернями, снижение усталостной прочности. Поэтому зубчатый венец колеса подвергают химико-термической обработки.

Деталь технологична с точки зрения правильности взаимного расположения поверхностей.

1.3 Определение припусков на механическую обработку и размеров заготовки

Рис. 1. Заготовка

Определяем ориентировочную расчетную массу штамповки

;

где G_Д - масса детали, кг;

К_р - расчетный весовой коэффициент, зависящий от типа детали, для зубчатых колес К_р =1,5...1,8.

Определяем группу стали.

Для стали 45Х принимаем группу стали: М2.

Определяем степень сложности заготовки: принимаем - СЗ. Определяем класс точности заготовки: принимаем - Т2.

Определяем исходный индекс заготовки: принимаем - 14. Определяем основные припуски на механическую обработку (табл.1).

Таблица1.

Размер	Шероховатость	Основной припуск, мм
Диаметр 200 мм	Rz 20	2,5
Диаметр 85 мм	Ra 0,8	2,2
Диаметр 55 мм	Ra 0,4	2,0
Ширина 24 мм	Ra 2,5	1,8
Ширина 102 мм	Rz40	2,3

Конфигурацию поверхности разъёма штампа принимаем плоскую. Определяем дополнительные припуски:

• смещение штампа: где z_доп1 =0,2 мм;