Разработка элементов технологии обработки детали вал-шестерня и с единицыборки сборочной

1 Анализ служебного назначения изделия
и расчёт размерной цепи


2 Разработка технологической схемы сборки изделия (узла)

Берем вал 11, устанавливаем шпонку 10, напрессовываем зубчатое колесо 7. Затем одеваем распорную втулку и напрессовываем подшипники 12. Затем собираем второй вал 17. Предварительно собрав колесо зубчатое из ступицы 3 и венца 2. Надеваем колесо 3 на шлицевую поверхность вала, одеваем распорную втулку и накручиваем стопорную гайку 4. Надеваем распорную втулку и напрессовываем подшипник 18; одеваем распорную втулку и устанавливаем подшипник 5. Затем устанавливаем в корпус 1 втулку 19 и устанавливаем собранный вал 17 в корпус.
Затем вал 11 устанавливается в корпус 1. Устанавливаем крышки 9, 14 и 6 с прокладками 8 и 15 на корпус и закручиваем винтами. Далее устанавливаем сквозную крышку с прокладкой. Завинчиваем винты 13.
Перед закреплением крышек валы проверяют на отсутствие заклинивания подшипников, валы должны вращаться от руки.

Деталь представляет собой тело вращения и имеет широкое применение в машиностроении. Валы-шестерни используют для передачи крутящего момента от одного вала к другому. Валы устанавливаются в корпусах коробок передач, редукторах обычного назначения, редукторах подач. На опоры валов, устанавливаются подшипники качения или скольжения. Они имеют высокую точность обработки и малую шероховатость. Крутящий момент передаётся посредством зубьев колёс или валов-шестерен от шпонок либо шлицов.
Цилиндрические зубчатые колеса изготавливают с прямыми и косозубыми зубьями. Преимуществом косозубых передач является большая площадь контакта зубьев и большая плавность передачи. Для того чтобы в быстроходных передачах расположение пятна контакта находилось в пределах 50 - 60 % посередине зуба, его профиль выполнен бочкообразным.
Между шейкой вала и поверхностью со шпонкой (вероятнее всего для шкива, другого зубчатого колеса, муфтой) имеется средней точности поверхность 9 квалитет, как правило на эти поверхности одеваются уплотнительные кольца, манжеты, обычно они полируются. На чертеже стоит неоправданно высокая шероховатость Ra=0,4 мкм поверхностей под подшипники и под звездочку или полумуфту. В обычных редукторах ставится шероховатость Ra=1,6 мкм. Основными технологическими базами должны являться опоры диаметром Ø30k6 мм геометрическая ось которых является основной конструкторской базой.
Деталь имеет только наружные и внутренние (центровые отверстия для шлифовочных операций) обрабатываемые цилиндрические и фасонные (косые зубья) поверхности, фаски и канавки. Деталь имеет достаточную жёсткость для обеспечения заданной точности при обработке.

«Вал-шестерня» имеет довольно простую конструкцию и удобные для первоначальной обработки поверхности. Форма заготовки имеет форму близкую к форме самой детали. Конструкция детали обеспечивает свободный доступ к обрабатываемым поверхностям.
В конструкции детали заложен принцип единства баз, что позволяет избежать дополнительных погрешностей.
Вал шестерни имеет жёсткость достаточную для увеличения режимов резания и применения высокопроизводительных методов обработки. У нашей детали нет глубоких отверстий; отверстий, расположенных под углом к оси, плоскости; глухих отверстий с резьбой.
Анализ поверхностей детали приведен в таблице 7 .

4 Выбор технологических баз и расчет погрешности установки заготовки

При выборе технологических баз следует учитывать следующие условия:
первые операции определяют взаимное расположение необрабатываемых поверхностей деталей и поверхностей, подлежащих механической обработке. Поэтому в качестве черновых баз рекомендуется использовать поверхности, остающиеся необработанными;
поскольку черновые базы отличаются низкой точностью и повышенной шероховатостью поверхностей, они, как правило, используются при обработке заготовки только один раз;
при выборе технологических баз необходимо соблюдать два принципа: принцип совмещения баз и принцип их постоянства.
Наиболее полное соблюдение принципа совмещения баз заключается в
том, что в качестве конструкторских, технологических и измерительных баз
принимаются одни и те же поверхности детали.
Для обработки детали используются стандартизированные резцы (Т15К6), центровочные сверла (Р6М5) и фрезы (2510-4083 АА), хотя здесь можно применить более современный режущий инструмент (зуборежущий и зубошлифующий инструмент) позволяющий сократить машинное время, время на холостые ходы и исключить лишние технологические переходы.
Размеры готовой детали контролируются при помощи ручного измерительного инструмента (скоб, шаблонов, калибров, штангенциркуля). В проектируемом технологическом процессе не применяются промышленные роботы и автоматические загрузочные устройства.
Процесс установки заготовки для её обработки на станке разделяется на
два этапа: базирование и закрепление. Поскольку на каждом из этих этапов возникают погрешности, то суммарная величина этих погрешностей составляет погрешность установки.

5 Выбор последовательности обработки заданной поверхности

У нас две базовые поверхности размером ∅30k6 мм. Обработка будет производиться на токарном станке с ЧПУ и на круглошлифовальном станке. Разница будет при расчетах припусков из-за разности погрешности установки, но эта разница будет настолько мала, что мы не будем брать это в расчет.
Операция 010.
Точить предварительно, выдерживая размер ∅30,5h12 мм и шероховатость Ra=6,3 мкм.
Точить окончательно выдерживая размер ∅30,2h9 мм и шероховатость Ra=3,2 мкм.
Операция 030.
Шлифовать предварительно, выдерживая размер ∅30,1h8 мм и шероховатость Ra=1,6 мкм.
Шлифовать окончательно, выдерживая размер ∅30k6 мм и шероховатость Ra=0,4 мкм.