Файл: Курсовая работа (курсовой проект) по учебному курсу Технология машиностроения Вариант 1 (при наличии).docx

Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 50 мм/мин. Скорость деформации 0,03 1/с.

Таблица 1.3.

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Темп. отп., °С	0,2, МПа	B, МПа	5, %	,, %	KCU, Дж/м2	HB
Закалка 1000 °С, масло.
200	1150	1370	11	57	98	41
300	1150	1330	10	57	78	41
400	1150	1210	9	57	78	40
450	950	940	15	66	144	32
475	720	780	20	73	216	22
500	1150	1370	11	57	98	41
550	1150	1330	10	57	78	41
600	1150	1210	9	57	78	40

 

Таблица 1.4.

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм	0,2, МПа	B, МПа	5, %	,, %	KCU, Дж/м2	HRCэ
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух.
5	1320	1520	12	50	72
15	930	1180	13	50	78	38
20	730	980	15	55	113	30
25	690	980	19	50	93	28

---

Таблица 1.5

Технологические свойства стали 18ХГТ

Температура ковки

Начала 1250, конца 800.

Свариваемость

Хорошая свариваемость всеми способами сварки.

Обрабатываемость резанием

В нормализованном состоянии при НВ 156-159, B = 540 МПа K тв.спл. = 1.0, K б.ст. = 0.9..

1.3 Анализ технологичности детали

Правила обеспечения технологичности конструкции изделий регламентируются ГОСТ 14.201 – 83 и методическими рекомендациями МР186 – 85 .

Анализ технологичности конструкции изделия направлен на повышение производительности труда, снижение затрат и сокращение времени на проектирование, технологическую подготовку производства, изготовление, техническое обслуживание и ремонт изделия при обеспечении необходимого качества.

Деталь “Вал червячный” представляет собой ступенчатую деталь без центрального отверстия со шпоночной канавкой, лысками для стопорения гаек, червячной и резьбовыми поверхностями. Вал обладает двухсторонней ступенчатостью (диаметральные размеры убывают к концам вала), имеет средние размеры и высокую точность исполнения поверхностей. Вал считается нежесткой деталью, так как отношение длины к среднему диаметру L/d>12 (L/d=577/45=12,8). Поэтому на чистовых токарных операциях и операциях чистового нарезания витков червяка из-за больших сил резания необходимо использовать базирование детали в центрах и с помощью люнета.

Обработка поверхностей на токарных операциях окончательно недопустима, так как при этом невозможно обеспечить требования чертежа по взаимному расположению относительно общей оси базовых поверхностей К и Л и качеству поверхностного слоя диаметральных и торцевых размеров детали.

Анализ технологичности данной детали позволяет сделать следующие выводы:

• 
  конструкция детали состоит из стандартных и унифицированных конструктивных элементов (канавки для выхода шлифовального круга, резьбы, фаски и т.д.)
  

• 
  физико-химические и механические свойства материа­ла, жесткость детали, ее форма и размеры соответствуют требованиям технологии изготовления (включая процессы упрочения, коррозийной защиты и пр.), хранения и транспорти­рования и т.д.;
  

---

• 
  показатели базовой поверхности (точность, шероховатость) детали обеспечивают точность установки, обработки и контроля (подробнее см. пункт 1.3);
  

• 
  конструкция детали обеспечивает возможность применения типовых и стандартных технологических процессов ее изготовления;
  

• 
  деталь предполагается обрабатывать в основном на станках токарной и сверлильной группы, следовательно, она имеет максимальное число поверхностей вращения и минималь­ное число изменений диаметра сечения (перепад диаметров между крепежным фланцем и шейкой конструктивно необходим и исключить его невозможно);
  

• 
  конические переходы между ступенями вала и фаски назначены под обработку с учетом стандартных токарных проходных резцов с главным углом в плане  равным 30, 45, 60 и 90°;
  

• 
  предусмотрен удобный подвод режущего инструмента к каждой из обрабатываемых поверхностей;
  

• 
  габаритные размеры детали и точность их обработки соотнесены с возможностями станков с ЧПУ и станочных роботов.
  

К параметрам, ухудшающим технологичность детали, следует отнести следующее:

• 
  шпоночная канавка закрытого типа - обрабатывается концевой фрезой. Более технологичной была бы открытая канавка, при обработке которой увеличение производительности фрезерования обеспечивается за счет использования дисковой фрезы.
  
• 
  червячная поверхность также является нетехнологичным элементом, так как операция нарезания витков червяка со снятием стружки производится, в основном, малопроизводительными методами.
  

• 
  выступающие поверхности Н и П (см. чертеж детали) не позволяют обрабатывать цилиндрические поверхности вала без смены инструмента на токарных операциях, что увеличивает основное время обработки.
  

В результате можно сделать вывод, что конструкция детали в достаточной мере технологична, за исключением некоторых элементов, «улучшение» технологичности которых приведет к утрате деталью своего прямого назначения.

1.4 Формулировка основных технологических задач

Технологические задачи охватывают требования к точности деталей по всем их параметрам и представляются в следующей последовательности:

1. 
   Точность размеров
   

Самыми точными поверхностями вала являются посадочные шейки под подшипники (Ø45k5), которые выполняются по 5-му квалитету. Вспомогательная база M для определения положения шестерни также выполнена по 5 квалитету (

---

Ø50js5), наружный диаметр делительного червяка имеет 6-ой квалитет точности - поверхность (Ø68h6). Наружный и средний диаметры резьбовых соединений выполнены по 6-ой степени точности, характерной для резьб общего назначения. Боковые грани шпоночной канавки выполнены по 9-ому квалитету точности, а длина шпоночной канавки - по 15 квалитету. Размеры с неуказанными отклонениями выполняются по 14-му квалитету.

2. Точность формы

Наиболее точно регламентируется форма в продольном и поперечном сечениях у опорных шеек под подшипники качения. Отклонения от круглости и профиля продольного сечения составляют не более 0,0016 мм, то есть не превышают 0.5 допуска на диаметр. Требования по круглости и овальности для поверхности М не должны превышать 0,005 мм. К остальным поверхностям требования по точности формы не предъявляются. Следовательно, допуски формы этих поверхностей не выходят из поля допуска на соответствующий размер и не должны превышать 60% от поля допуска на размер этих поверхностей.

3. 
   Точность взаимного расположения
   

Точность взаимного расположения цилиндрических поверхностей задана радиальным биением, а плоских поверхностей - торцевым биением относительно общей оси базовых поверхностей КЛ. Допуски радиального биения посадочных поверхностей под подшипники качения – не более 0.005 мм, допуск радиального биения по наружному диаметру для поверхности червяка и допуск радиального биения посадочной поверхности под ведущую шестерню (поверхность М) – не более 0.008 мм. Допуски торцевого биения буртиков вала: для правого подшипника - не более 0.005 мм, для опорной поверхности под шестерню - не более 0.005 мм.

Расположение оси симметрии шпоночного паза относительно оси симметрии наружной цилиндрической поверхности определяется зависимым допуском симметричности с нулевым значением, то есть отклонения допустимы только за счет использования части допуска на действительный размер ширины шпоночного паза.

3. 
   Шероховатость и физико-механические свойства поверхностей детали
   

Шероховатость базовых поверхностей под подшипники качения, посадочной поверхности под шестерню и торцевых поверхностей, сопрягаемых с торцом ведущей шестерни и правым подшипником, не должна превышать Ra=0,2 мкм. Шероховатость наружной поверхности червяка и боковых граней червячной поверхности - Ra = 0,4

---

мкм. Шероховатость посадочной поверхности под шпонку: по боковым граням - Ra = 3,2 мкм, по внутренней поверхности - Ra = 6,3 мкм. Все остальные поверхности выполняются с шероховатостью Ra 12.5 мкм, так как к ним не предъявляются особые требования по условиям работы.

К детали предъявляется требование по твердости НRC = 59..63. Данной твердости можно добиться, применив в качестве термообработки цементацию в газовом карбюризаторе и закалку с высоким отпуском для увеличения долговечности детали (параметры термообработки см. далее).

Параметры точности размеров, формы, взаимного расположения, твердости и шероховатости заготовки см. на чертеже (прилагается), а также в пункте, особо посвященном заготовке.

---