2 Анализ технологичности конструкции шевера дискового

Технологический анализ конструкции обеспечивает улучшение технико-экономических показателей разрабатываемого технологического процесса. Оценка технологичности конструкции может быть двух видов: качественной и количественной. Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщенно на основании опыта исполнителя и допускается на всех стадиях проектирования как предварительная. Количественная оценка технологичности конструкции изделия выражается числовым показателем и рациональна в том случае, если эти показатели существенно влияют на технологичность рассматриваемой конструкции.

2.1 Качественный анализ детали на технологичность

Шевер дисковый (рисунок 2) представляет собой косозубое цилиндрическое зубчатое колесо. Шевер имеет следующие конструктивные элементы: цилиндрические и конические поверхности (наружные и внутренние), шпоночный паз, отверстия, канавки, зубья.

Шевер дисковый изготавливается из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265-73. В качестве легирующих элементов используются хром, ванадий, молибден и кобальт, чтобы обеспечить высокую износостойкость, теплостойкость, хорошие режущие свойства, прочность, твердость. Данный материал широко применяется в машиностроении для изготовления режущих инструментов: сверл, зенкеров, разверток, метчиков, фрез напайных пластин для резцов и т.п.

Заготовка шевера изготавливается штамповкой и проходит термическую обработку (отжиг для снятия внутренних напряжений и повышение обрабатываемости резанием), что уменьшает внутренние напряжения, увеличивает твердость, прочность и износостойкость ответственных поверхностей, а также имеет большое значение в отношении короблений, возможных при нагревании и охлаждении детали. При штамповке контур заготовки приближен к контуру готовой детали, что уменьшает припуски на обработку и снижает себестоимость изготовления детали.

Конструкция шевера позволяет обеспечить эффективное снятие припусков с большинства обрабатываемых поверхностей при токарной обработке за счет свободного подвода режущего инструмента и простоты обрабатываемых поверхностей. Деталь требует применения как универсального оборудования и станков с ЧПУ (для обработки цилиндрических и торцовых поверхностей), так и специального и специализированного оборудования (для обработки зубьев и канавок на поверхности зубьев). Имеется возможность надежного закрепления заготовки в приспособлениях на всех стадиях обработки, т.к. имеются удобные технологические и конструкторские базы. Для контроля шевера применяется как универсальный мерительный инструмент (штангенциркуль, нутромер, микрометр), так и специальное измерительное оборудование (прибор для контроля параметров зубьев, параметров биения поверхностей шевера).

Основная масса обрабатываемых поверхностей является наружными поверхностями, что, в свою очередь, сказывается на технологичности обработки, так как в процессе получения данных поверхностей облегчен доступ к ним режущего инструмента.

Такие конструктивные элементы шевера как зубья, канавки на поверхности зубьев, отверстия для выхода гребенки, шпоночный паз снижают технологичность рассматриваемой детали.

Рабочий чертёж обрабатываемой детали содержит все необходимые сведения, дающие полное представление о детали, т.е. все проекции, разрезы и сечения, совершенно четко и однозначно объясняющие её конфигурацию и возможный способ получения заготовки. Все размеры на чертеже указаны с необходимыми отклонениями. Отметим правильную простановку размеров и шероховатости поверх­ностей: поверхности, соответствующие более точным ответственным разме­рам, имеют более низкие значения параметров шероховатости, и наоборот.

Вывод: оценивая материал, конструкцию, предельные отклонения, следует признать, что данная деталь является не совсем технологичной. Но изменить конструкцию или какие-нибудь другие элементы невозможно, так как конструкция шевера обусловлена его условиями работы – чистовая обработка зубчатых колес.

2.2 Количественный анализ детали на технологичность

При оценке детали на технологичность обязательными являются следующие дополнительные показатели:

1. Коэффициент унификации основных элементов детали:

[2, c 33]

где Q_У.Э. = 5 – число унифицированных конструктивных элементов;

Q_Э = 17 – число всех элементов.

Конструктивные элементы: фаски – 2, цилиндрические поверхности – 2, конические поверхности – 2, шпоночный паз – 1, зубья – 1, канавки на поверхности зубьев – 8, отверстия для выхода гребенки – 1. Неунифицированными элементами являются: шпоночный паз, зубья, канавки на поверхности зубьев, поверхности Ø240,17 и Ø63,5 т.к. не попадают в размерный ряд Ra40

2. Коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей

[2, c 33]

где D_О.С.= 14 – число поверхностей детали, обрабатываемых стандартным инструментом;

D_М.О.= 24 – число всех поверхностей детали, подвергаемых механической обработке поверхностей.

К поверхностям, обрабатываемым нестандартным инструментом, относятся поверхности шпоночного паза, зубьев, канавок на поверхности зубьев. Данные поверхности требуют применения специального режущего инструмента для их обработки.

3. Коэффициент обработки поверхностей:

[2, c 33]

где D_Э = 24 – общее количество поверхностей детали.

4 Предельное значение квалитета IT_max14 и IT_min6.

5 Предельное значение параметров шероховатости обрабатываемых поверхностей Rа_max=2,5 мкм и Rа_min=0,25 мкм;

Вывод: таким образом, проанализировав количественные показатели технологичности для данной детали, следует сказать, что к отрицательным показателям, характеризующим деталь, относятся: коэффициент унификации основных элементов (К_у.э.=0,29) и коэффициент применяемости стандартизированных обрабатываемых поверхностей. Минимальное значение квалитета обработки IT6, минимальное значение параметра шероховатости обрабатываемых поверхностей Ra0,25 мкм – деталь требует точной обработки. Коэффициент обработки поверхностей равен нулю, что говорит о том что, все поверхности детали подвергаются механической обработке.

Рисунок 2 – Эскиз шевера