Аннотация 2
Введение 4
1 Анализ исходных данных 6
1.1. Анализ условий работы 6
1.2 Классификация поверхностей 6
1.3 Анализ материала детали 6
1.4 Анализ технологичности детали 8
1.5 Цель и задачи работы 9
2 Разработка технологии изготовления 11
2.1 Тип производства 11
2.2 Выбор метода получения заготовки 11
2.3 Проектирование заготовки 13
2.4 Методы обработки поверхностей 16
2.5 Выбор технологических баз 18
2.6 Разработка технологического маршрута 18
2.7 Выбор технологического оснащения 19
2.8 Проектирование операций 22
3 Проектирование оснастки 28
3.1 Разработка приспособления 28
3.2 Проектирование инструмента 33
4 Экологичность и безопасность проекта 36
5 Экономическая эффективность работы 40
Заключение 44
Список используемых источников 45
Приложение А Технологическая документация 48
Приложение Б Спецификация патрона 54
Приложение В Спецификация фрезы 55
В машиностроении используются различные механизмы и устройства для преобразования видов и параметров движения. Их назначение - передача энергии движения от привода к исполнительному механизму. Это может быть также фиксация каких-либо объектов, например, объектов производства.
В качестве таких передаточных механизмов широко распространены редукторы. В зависимости от количества передаточных ступеней и конструктивных особенностей они могут иметь различное исполнение. Основные типы редукторов - это цилиндрические, конические, вариаторы и другие [5].
Цилиндрический редуктор - это самый простой тип преобразующего механизма. Такой тип редукторов используется как коробка скоростей или передач в составе металлорежущих станков [2].
Они могут иметь различные конструктивные особенности в зависимости от конкретной модели и назначения станка. Чисто механические коробки передач используются для изменения частоты и направления вращения и величины крутящего момента на шпинделе станка. Могут управляться вручную или автоматически. Для расширения возможностей управления по усилиям, бесступенчатому регулированию частоты могут оснащаться гидравлическими механизмами, частотными преобразователями. Но в основе их работы лежит использование зубчатых зацеплений.
Наиболее эффективное применение редукторов обеспечивается при их соответствии определенным требованиям. Так как основная задача - передача усилий, в частности крутящих моментов, необходимо обеспечивать широкий диапазон изменений скоростей и моментов. При этом они должны иметь высокую точность и стабильность работы, а также быть надежными в эксплуатации.
Зависит это в первую очередь от точности передающих звеньев - зубчатых колес и валов-шестерней. Если обеспечить определенный уровень точности их зубчатых поверхностей и набор заданных физико-механических свойств материала, такие детали обеспечат необходимые эксплуатационные и конструкторские характеристики редукторов.
Есть некоторые конструкторские решения, где за счет более равномерного распределения нагрузки на работающие детали, можно снизить их износ, продлить ресурс работы. Одно из таких решений, распределить нагрузку на параллельно работающие и разнесенные в пространстве поверхности. Например, сделать вместо одного зубчатого венца, два. Уменьшение удельной нагрузки снизит износ рабочих эвольвентных поверхностей зубьев. Перенос нагрузки ближе к опорным шейкам под подшипники снизит поперечные деформации, что положительно отразится на пятне контакта в зубчатом зацеплении. По заданию, именно для такой детали - вала-шестерни необходимо спроектировать техпроцесс.
Цель работы заключается в создании такого технологического процесса изготовления вала-шестерни силового редуктора, который на основе использования современных достижений в области совершенствования методов механической обработки, обеспечил бы снижение себестоимости его изготовления.
В работе спроектирован технологический процесс изготовления вала- шестерни.
Для заданного годового объема выпуска в количестве 1000 деталей в год на основе методических указаний и действующих стандартов выполнены все этапы проектирования технологического процесса. В первом разделе проанализированы условия работы с учетом служебного назначения вала-шестерни. С учетом особенностей конструктивного исполнения сделана оценка технологичности по всем группам критериев. Определены недостатки конструкции, которые приводят к технологическим проблемам.
На первом этапе сделан анализ характеристик стали 40Х, конструкции детали по технологичности и определение степени ее пригодности для изготовления в заданных условиях. Выполнено изучение технических требований по чертежу, включая самые точные размеры, отклонения расположения, формы, твердость, прочностные характеристики и другие технические параметры для обоснованного выбора технологических переходов.
Выполнена разработка технологического маршрута, включая выбор и расчет необходимого оборудования и инструментов. Определены последовательности операций и параметров обработки для достижения требуемых характеристик вала-шестерни. Сделана оценка экономической эффективности проекта с точки зрения обоснованности предложенных изменений и прогнозирование затрат на модернизацию технологии.
Результатом данной работы является разработанный технологический процесс изготовления вала-шестерни, который будет соответствовать стандартам качества и эффективности производства. Также представлены расчеты затрат и оценка экономической эффективности, что позволит принять обоснованные решения о его внедрении в серийное производство.
