Проектування дільниці виготовлення шестерен турбовального двигуна ТВ3-117ВМА

Міністерство освіти, науки та спорту України

Запорізький національний технічний університет

 

 

 

Кафедра ТАД

 

 

 

Розрахунково-пояснювальна записка

до курсового  проекту

 

з дисципліни: Технологія АД

 

на тему: “Проектування дільниці виготовлення шестерен турбовального двигуна  ТВ3-117ВМА”

 

 

 

 

 

 

 

Виконав: студент   

 

 

Прийняв:                                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2013

Реферат

 

Курсовой проект по теме «Участка по изготовлению шестерен турбовального  двигателя ТВ3-117ВМА состоит из пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка  выполнена на ___ листах. Графическая  часть содержит _ листов формата A1, Пояснительная записка содержит __ рисунков и ___ таблиц. В ходе работы над курсовым проектом был проведен расчет необходимого количества оборудования для участка по изготовлению шестерен турбовального двигателя ТВ3-117ВМА. проведен расчет припусков, расчет режимов резания, техническое нормирование операций. Дано описание станочного и контрольного приспособлений. Рассчитано количество оборудования и его загрузка.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………

1. Описание объекта  производства………..…………………………………...

1.1 Назначение детали  в авиадвигателе…..……………………………..

1.2 Условия работы детали………………….……………………………

1.3 Основные формообразующие  поверхности………………………

1.4 Точность и шероховатость  сопрягаемых поверхностей…….......

1.5 Материал детали……………………………………………………..

1.6 Термическая обработка детали вид и цель.………………...

2. Технологический контроль  рабочего чертежа……………………………

2.1 Контроль рабочего  чертежа…………………………………………..

2.2 Анализ технологичности  конструкции……………………………...

2.3 Выбор рациональной  заготовки…………………………….............

2.4 Технологичность формы……………………………………………...

2.5 Рациональная простановка  размеров………………………………..

2.6 Оптимальная точность  геометрических параметров………………

2.7 Оптимальная шероховатость  поверхностей детали……………….

2.8 Унификация конструктивных  элементов детали…………………..

3. Анализ программы  выпуска и определения типа  производства………...

4. Выбор и обоснование  технологических баз………………………………

5 Выбор и  обоснование метода получения   заготовки……………………….

6. Определение  припусков, операционных размеров  заготовки………………..

6.1 Расчет припусков  и определение операционных размеров  на диаметральную поверхность……………………………

6.2 Расчет припусков  и операционных размеров на торцовую поверхность……………………………………………....................

6.3 Определение  припусков табличным методом…………………………

7. Расчет режимов  резания………………………………………………………...

8. Техническое нормирование……………………………………………………..

9. Определение необходимого количества станков и коэффициента загрузки оборудования………………………………………………………………………

10. Описание станочного  приспособления ………………………………………

10.1 Расчет силы зажима………………………………………………………………..……

10.2 Расчет на точность…………….........................................................................

11. Описание контрольного приспособления…………………………………..

ПЕРЕЧЕНЬ УСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ……………………….………

Введение

При переходе машиностроительных производств в рыночную экономику  перед ними встают множество различных задач и вопросов, требующих незамедлительного и правильного их решения.

Все возрастающая конкуренция  среди производителей продукции  требует в минимальные сроки, максимального качества с наименьшей себестоимостью обработки изделия.

Себестоимость изделия  в значительной степени зависит от использования прогрессивных технологических процессов на производство продукции, применения соответственно прогрессивного технологического оборудования и сокращение длительности производственного цикла и изготовления детали.

Длительность производственного  цикла изготовления детали в свою очередь можно сократить, применяя механизированные и автоматизированные оборудования и приспособления (как  рабочие, так и контрольные), уменьшение ручного труда, использование автоматизированных методов уборки стружки и транспортирования деталей, использование передовых методов управления производством.

В значительной степени  сокращается длительность цикла  конструкторской и технологической  подготовки производства, при использовании  новейших средств автоматизированной подготовки производства.

Качество создаваемого изделия создается на этапах подготовки и производства продукции и реализуемой  в процессе эксплуатации. Важной составляющей обеспечения качества продукции  является контроль изделия, как в ходе выполнения технологического процесса, так и окончательный контроль детали. Для  обеспечения  большого процента контролируемых деталей и уменьшения времени на контроль необходимо применять контрольные приспособления с автоматическим и полуавтоматическим циклом работы, при использовании различных зажимов, а также систем перерабатывающих и анализирующих полученную информацию.

Как вывод можно записать, что в условиях рыночной экономики  определяющее значение в положении  предприятия будет иметь применение наиболее производительных, с наименьшей себестоимостью средств труда, обеспечивающих необходимое качество; выполнение конструкторских и технологических работ с составлением сетевой модели работы предприятия; применение наиболее эффективных средств и методов контроля качества продукции.

1. Описание  объекта производства

 

1.  Назначение детали в авиадвигателе.

Данная деталь –шестерня Z44 устанавливается на валу и служит для передачи крутящего момента от вала на зубчатое колесо, дальше вращение передается на коническую пару и приводную рессору. Данная конструкция узла позволяет максимально уменьшить потери при передачи крутящего момента.

Для повышения твердости  зубчатого венца вводят его азотирование.

 

1.2 Условие работы детали.

Деталь работает в  воздушно-масляной среде при температуре T=95Сº, передаваемая мощность 1800 л. с. Частота вращения шестерни n=1300 об/мин.

 

1.3 Основные формообразующие поверхности.

Рассматриваемая деталь образована поверхностями вращения – наружными и внутренними. Плоские  поверхности – торцы. Так же деталь содержит: фаски, закругления, наружные зубья,.

 

1.4. Точность и шероховатость  сопрягаемых поверхностей.

Точность обработки  поверхностей предельные отклонения которых  не указаны принимаются по 722 АТ Точность и шероховатость сопрягаемых поверхностей и элементов приведена в таблице 1.1.

 

 

 

 

Таблица 1.1. – Точность и шероховатость сопрягаемых поверхностей и элементов

 

1	2	3	4	5	6
№	Характеристика поверхности	Размер	Допуск	Квалитет	Класс шероховатости
1	2	3	4	5	6
1	нар. цил. пов-сть	Ø80-0.87	0.87	16	6
2	нар. цил. пов-сть	Ø24-0.28	0.28	14	6
3	нар. цил. пов-сть	Ø92,07-0,07	0.07	7	6
4	нар. цил. пов-сть	Ø83-0,87	1,87	13	6
5	внутр. цил. пов-сть	Ø16+0,24	0.24	12	6
6	внутр. цил. пов-сть	Ø	0.022	7	8
7	внутр. цил. пов-сть	Ø15,5+0,07	0,07	8	6
8	внутр. цил. пов-сть	Ø18,9+0,28	0,28	12	6
9	длиновой размер	16-0,12	0.12	10	5
10	длиновой размер	5,5±0,25	0.5	12	6
11	длиновой размер	6-0,3	0.3	14	6
12	длиновой размер	2±0,2	0.4	12	6
13	длиновой размер	2±0,2	0.4	12	6
14	длиновой размер	16-0,12	0.12	10	6
15	длиновой размер	0,5-0,4	0.4	16	6
16	фаска	0,6±0.3×30º	0.6	14	6
17	закругление	R0.6±0.3	0.6	14	6
18	закругление	R2,5±0.5	1.0	14	6
19	закругление	R0.7-0,2	0.2	12	6
20	закругление	R1±0.5	1.0	14	6

1.5. Материал детали.

 

Шестерня изготавливается из хромоникелевой стали 30Х2Н2ВФМА-Ш. Эту сталь применяют для изготовления деталей работающих при значительных нагрузках. Никель- легирующий элемент, который увеличивает прокаливаемость стали, повышает прочность стали, при этом не снижая ее вязкости, поэтому хромоникелевые стали отличаются высокой прочностью и одновременно большим запасом вязкости .

 

Таблица 1.2-Содержание основных химических элементов  сплава

C, %	Mn, %	Si, %	S, %	Cr, %	Ni, %	W, %	V, %	Mo, %
0.26-0.33	0.3-0.6	0.17-0.37	0.025	1.6-2	1.4-1.8	1-1.4	0.18-0.28	0.25-0.35

 

Сталь обладает следующими свойствами.

Температура ковки –  начала 1200°, конца 850°.

Обрабатываемость резанием – в горячекатаном состоянии  при НВ 250-300, s_B = 950 МПа.

Плотность – 7800 кг/м³

Предел прочности при  растяжении – 1080 МПа (закалка 850° (масло)+отпуск 570° (вода или масло)).

Предел текучести – 930 МПа (закалка 850° (масло)+отпуск 570° (вода или масло)).

 

1.6. Термическая обработка детали вид и цель.

Целью термической обработки является изменение свойств сплава, путем изменения его структуры в результате теплового воздействия.

В процессе механической обработки деталь проходит азотирование, закалку и отпуск.

Закалка - термическая  обработка, в результате которой  в сплаве образуется неравновесная структура.

Отпуск - предназначен для  снижения внутренних напряжений, для  сохранения высокой твердости и  износостойкости при повышении  сопротивлению хрупкому разрушению.

Азотирование - диффузионный процесс, при котором поверхностный слой мягкой стали, насыщается азотом . После азотирования отчетливо различаются твердости поверхности и сердцевины.

Описание технологического процесса термической обработки  приведено в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Описание технологического процесса термической обработки

Операция №	Наименование  операции	Оборудование
10     15         20       25     30         35           40     45     50         55	Подготовка. Уложить деталь на подпечь в один ряд по высоте.   Закалка. Среда-воздух                       tº = 900º±10ºС; t = 2ºº - 2²º, количество деталей 20-40 шт     Промывка детали в  щелочном растворе 4-6% раствор Na2CO3 в H2O tº С > 80ºC; t >0,08мин   Подготовка. Уложить деталь на подпечь в один ряд по высоте.   Отпуск-нагрев tº 600º±40º…50ºC t=3ºº-6ºº, количество деталей  1) 20; 2) 40, среда-воздух. Охлаждение: среда-вода.   Рихтовка. Биение наружных диаметров  относительно центр. - фасок <0,8мм.     Подготовка. Уложить деталь на подпечь в один ряд по высоте.   Отпуск-нагрев- воздух tº C = 500º±10º; t = 2³º-3ºº.   Очистка. Травить деталь по технологии гальванического участка.     Зачистка. Зачистить 100% деталей. Контроль по контрольной  карте.	Электропечь И-45.  Электропечь И-75.       Ванна              Электропечь И-45.  Электропечь И-75.                       Электропечь И-45 Электропечь  И-75.   Наждачный круг.

 

2 Технологический контроль чертежа детали

 

2.1. Контроль рабочего чертежа

Рабочий чертеж данной детали содержит все необходимые сведения, дающие полное представление о детали: наличие всех необходимых проекций, разрезов и сечений.

Требования к рабочему чертежу предусмотрены в ЕСКД. Рабочий чертеж не соответствует этим требованиям:

– допуски  указаны  не на все размеры;

– технические требования расположены не в соответствии с  ЕСКД;

– шероховатость дана в старой системе.

Необходимо выполнить  чертеж со следующими изменениями:

– допуски на размеры  согласно инструкции 722АТ;

– сведения о шероховатости  в соответствии с ГОСТ 2789-73 и ГОСТ 2302-73.

На рабочем чертеже  указаны все шероховатости обрабатываемых поверхностей, все размеры с отклонениями, допускаемые отклонения от правильной геометрической формы, а также от взаимного расположения поверхностей. Чертеж также содержит полные сведения о материале детали и ее массе. Технологические требования в полной мере содержат всю необходимую информацию о представлении конструкции детали.

После внесения изменений, рабочий чертеж полностью соответствует  данным требованиям.

2.2. Анализ технологичности  конструкции

Принцип технологичности  конструкции состоит в том, чтоб при конструировании деталей  были достигнуты требуемые эксплуатационные качества, экономическое и рациональное изготовление деталей.

Технологичность конструкции  оценивается:

– выбором рациональной заготовки;

– технологичностью формы;

– рациональной простановкой размеров;

– оптимальной точностью  геометрических характеристик;

– оптимальной шероховатостью обрабатываемых поверхностей;

– количеством унифицированных  поверхностей.

2.3. Выбор рациональной заготовки

Заготовка выбрана по всем нормам и стандартам, отвечающим всем требованиям:

– заготовку получаем штамповкой;

– материал заготовки  – сталь 30ХГСН2МА-Ш хорошо обрабатывается;

– материал обеспечивает прочностные характеристики и технологические  требования

2.4. Технологичность формы

Форма детали технологична, что определяется:

– присутствием удобных  и надежных технологических баз;

– доступностью для механической обработки и контроля;

–удобством врезания и выхода инструмента.

2.5. Рациональная простановка размеров.

Размеры проставлены  в соответствии с ГОСТ, они обеспечивают:

– простоту измерения  детали;

– рациональную последовательность обработки поверхностей;

– совмещение технологических  и измерительных баз;

– использование простого инструмента.

2.6. Оптимальная точность геометрических характеристик: