Разработка плана изготовления и расчет операционных размеров деталей газотурбинной установки (стр. 2 из 6)

Требования точности формы и расположения поверхностей детали обусловлены необходимостью обеспечить надежную работу зубчатого зацепления

2.2 Количественная оценка технологичности

Средний квалитет точности

. Коэффициент точности обработки

Так как

, то деталь по точности является технологичной .

Средняя шероховатость детали

Коэффициент шероховатости

Так как

, то деталь технологична по шероховатости.

Рис.1 Схема нумерации основных поверхностей детали

Деталь имеет 10 основных поверхностей.

3. Выбор метода получения заготовки

3.1 Обоснование выбранного метода получения заготовки

Выбор метода получения заготовки является многовариантной задачей. С точки зрения сокращения затрат времени и средств на механическую обработку целесообразно выбирать заготовки, которые по форме, размерам, точности и качеству поверхности возможно полнее соответствовали бы параметрам готовой детали. Но при этом будут увеличиваться текущие и единовременные затраты на получение заготовки в заготовительном цехе. С другой стороны, упрощением формы заготовки, снижением требований к ее точности и качеству можно значительно уменьшить затраты на ее изготовление. Но в этом случае снизится коэффициент использования материала и увеличатся затраты на обработку такой заготовки в механическом цехе.

Основными факторами, определяющими вид заготовки, являются материал детали, ее конфигурация, габаритные размеры и, что немаловажно, условия ее работы.

Исходя из осесимметричной формы детали, а также необходимости получения для дальнейшей ее обработки благоприятного распределения внутренних напряжений, заготовку получаем штамповкой на кривошипном горячештамповочном прессе.

Это связано со следующими преимуществами данного метода:

- повышенная точность размеров получаемых на КГШП поковок из-за постоянства хода пресса и определенности нижнего положения ползуна, что позволяет уменьшить отклонения размеров поковок по высоте, поковки также не контролируют на сдвиг. Жесткое и надежное направление ползуна КГШП и применение штампов с направляющими колонками и втулками ограничивает относительные сдвиги верхней и нижней частей поковки до десятых долей миллиметра, что повышает точность горизонтальных размеров поковки.

- увеличение коэффициента использования материала вследствие более совершенной конструкции штампов, снабженных верхним и нижним выталкивателями, что позволяет уменьшить штамповочные уклоны, припуски и напуски и тем самым приводит к экономии металла и уменьшению последующей обработки поковок резанием. Колебания вертикальных размеров поковок при штамповке на прессах объясняется различной величиной упругих деформаций штампа и пресса в связи с колебаниями температуры и объема заготовки, но тоже не составляет значимой величины. Уменьшение штамповочных уклонов (внутренние штамповочные уклоны 3˚; наружные штамповочные уклоны 2˚) позволяет получить более совершенную форму заготовки, а значит уменьшить припуски на механическую обработку и повысить коэффициент использования материала.

- более высокая производительность данного метода по сравнению с молотами, что важно в условиях серийного производства;

- снижение себестоимости продукции за счет снижения расхода металла и эксплуатационной стоимости.

Для того, чтоб деталь была технологичной, необходимо выполнить такие требования:

1) использовать высокопроизводительные технологические методы обработки;

2) обработку поверхностей по возможности необходимо осуществлять без специального инструмента и оборудования;

3) Деталь должна иметь поверхности, удобные для установки;

4) заданные точность и шероховатость поверхностей должны быть обоснованы и соблюдено требование соответствия между шероховатостью и точностью.

3.2 Определение массы и степени сложности заготовки

Масса заготовки определяется по формуле

,

где m_д – масса детали.

.

Плотность стали 30ХМА с= 7850 кг/м³, а объем детали определяем в программе Компас.

Степень сложности поковки определяется по формуле:

степень сложности поковки относится к С₄.

Таблица 3.1

Допуски основных поверхностей заготовки

№ поверхности	Размер детали, мм	Допуск на размер, мкм	Точность	Допуск заготовки	Точность	Rz
1-9	115	350	h12	+1.7 -0.9	IT16	200
1-10	65	300	h12	+1,7 -0.9	IT16	200
1-4	60	300	h12	+1.7 -0.9	IT16	200
4-5	22	210	h12	+1.6 -0.8	IT17	200
2	Ç70	300	h12	+1.7 -0.9	IT16	200
3	Ç50	50	h12	+1.7 -0.9	IT16	200
6	Ç114	350	H12	+1.7 -0.9	IT16	200
7	Ç45	300	H7	+1.2 -0.6	IT16	200
8	Ç80	250	H12	+1.7 -0.9	IT16	200

4. Определение количества ступеней обработки основных поверхностей детали

При определении необходимого и достаточного количества ступеней обработки отдельных поверхностей для обеспечения заданных характеристик точности формообразующих размеров, формы и качества поверхности с достаточной для практических целей точностью, воспользуемся зависимостями:

1) число ступеней обработки необходимое для обеспечения заданной точности:

,

где Т_заг – допуск размера заготовки; Т_дет – допуск размера детали.

2) число ступеней обработки необходимое для обеспечения заданной шероховатости:

3)

,

где Rz_заг – шероховатость поверхности заготовки;

Rz_дет – шероховатость поверхности готовой детали.

Результаты расчета необходимого числа ступеней обработки для поверхностей детали приведены в табл. 4.1.

Nп/п	Размер, мм.		Точность (кв./допуск, мкм)		Шероховатость , мкм		Число ступеней обработки			Точность по ступеням обработки (квалитет)				Шероховатость по ступеням обработки , мкм				Методы обработки
	Д	З	Д	З	Д	З				1	2	3	4	1	2	3	4
2	Æ70			10	200	2	3.3	3				80	20	10	1.Точение черновое 2.Точение получистовое 3.Точение чистовое
3	Æ50			5	200	3.8	4.1	4					120	80	35	5	1.Точение черновое 2.Точение получистовое 3. Точение чистовое 4.Шлифование
6	Æ114			12,8	200	1,8	2,9	3				50	25	12,5	1.Точение черновое 2.Точение получистовое 3.Точение чистовое
7	Æ60			10	200	4,2	3.3	4					120	60	20	10	1.Точение черновое 2.Точение получистовое 3.Точение чистовое 4.Шлифование
8	Æ45			20	200	2,1	2,5	3				80	40	20	1.Сверление 2.Зенкерование 3.Развертывание
1-9	115			20	200	1.9	2.5	2			80	20	1.Точение черновое 2.Точение чистовое
4-5	22			20	200	1.8	2.3	2			80	20	1.Точение черновое 2.Точение чистовое
1-10	65			20	200	1.7	2.3	2			80	20	1.Точение черновое 2.Точение чистовое
1-4	60			20	200	1.7	2.3	2			80	20	1.Точение черновое 2.Точение чистовое

Табл.4.1