Где, Т-температура; Е-модуль упругости нормальный; а-коэффициент температурного расширения; ʎ-коэффициент теплопроводности; р-плотность стали 30Г; удельная теплоёмкость материала.

Для детали «Шпиндель» возьмём круг длиной 130 мм, и высчитаем вес заготовки и детали, но в первую очередь нужно узнать объём.

(1.1)

где, V – объём материала;

– число пи;

– радиус круга, R_к – радиус кругляка, R_д – радиус детали;

– высота цилиндра, H_к – высота кругляка, H_д – высота детали.

V_к = 3.14 62² 130 = 156912 мм³;

V_д = 3.14 60² 120 = 135648 мм³.

Теперь можно определить массу шпинделя по формуле:

m = V p (1.2)

где, m – масса шпинделя, m_к – кругляка; m_д –детали;

V_{к, д} – объём кругляка и детали;

p – плотность стали 30Г.

m_к = V_к p = 156912 7810 = 1,3 кг;

m_д = V_д p = 135648 7810 = 1,0 кг.

Сталь 30Г по всем её характеристикам подходит для изготовления детали «Шпиндель», но только с термической обработкой.

2. 
   Анализ технологичности конструкции детали
   

Деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени от правильного выбора варианта технологического процесса, и его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки.

---

При оценке технологичности учитываются следующие характеристики:

– Конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов или быть стандартной в целом. Сложных фасонных поверхностей или поверхностей получение которых не представляется возможным при современных методах обработки нет. Все элементы (канавки, скругления, фаски) стандартизованы.

– Физико-химические свойства и механические свойства материала, жёсткость детали, её форма и размер должны соответствовать требованиям технологии изготовления. Свойства материала (Сталь 30Г) и геометрические параметры позволяют обрабатывать деталь без на имеющемся оборудовании с применением стандартных инструментов.

– Рациональность выбора заготовки. В крупносерийном и массовом производстве выгодно применять заготовки приближенные по размерам и форме к размерам и форме детали. Полученный прокат сортовой горячекатаный круглый удовлетворяет этому условию.

– Технологичность отдельных элементов. Все элементы детали (фаски, скругления, канавки) выполняются с применением стандартного инструмента и не требуют изготовления специального.

– Точность и шероховатость поверхностей. (˅) –все поверхности детали, кроме отмеченных на изображении, имеют шероховатость R_a 6,3, а точность 0,74 мм; при R_a 1,6 с точностью 0,74; R_a 0,4 с точностью 0,52 мм;


Ra3,2 с 0,36мм.

– Обрабатываемость материала резанием.

Проводим анализ структуры детали, то есть разделим её конструктивные элементы на уровни с учётом следующих конструктивно-технологических признаков: геометрической характеристики элементов; топологической связи элементов; целесообразности последовательности формирования элементов в ходе изготовления детали и применяемого оборудования, которые отражены в таблицах: 2.1, 2.2, 2.3.
Таблица 2.1

Элементы первого уровня

Параметры	Конструктивные элементы
	1.1	2.1	3.1	4.1
Диаметр (мм)	60	27	8 Х 35	30
Квалитет точности (мм, мкм)	0,74	0,52	0,36	0,74
Верхнее отклонение (мм)	- 0,74	- 0,52	+ 0,36	-0,74
Нижнее отклонение (мм)	0	0	0	0
Шероховатость (Ra)	6,3	0,4	1,25	6.3
Вид требований взаимного расположения (ТВР)				Биение
Величина ТВР (мм)	40	5	8Х35	25
Номер базового элемента ТВР	1	2	3	4

---

Таблица 2.2

Массив плоскостей

Параметры	Номера (индексы) плоскостей
	1.1	2.1	3.1	3.2	3.3	4.1
Шероховатость Ra (мм)	6,3	0,4	1,25	6.3	4.2	6,3

Продолжение таблицы 2.2

Параметры	Номера (индекс) плоскостей
	1.1	2.1	3.1	3.2	3.3	4.1
Вид требования взаимного расположения ТВР				Биение
Величина ТВР (мм)				0,02
Номер базовой поверхности, к которой задан ТВР	1	2	49	4	5	6

Таблица 2.3

Массив конструкторских связей

Параметры	Номера размеров
	1	2	3	4	5	6	7
Номера левого элемента	1.1	3.3	3.2	4.3		4.4
Номера правого элемента	4.1				3.1	2.1	4.2
Размер (номинал) (мм)	20	20	20	5	35	3	60
Квалитет точности	14	7	14	14	9	14	7
Верхнее отклонение (мм)	0,74	21	0,74	0,74	0,36	0,74	1,25
Нижнее отклонение (мм)	-0,74	0	-0,74	-0,74	0	-0,74	0

---

Технологичность детали характеризуется коэффициентом использования материала:

(2.1)
где, Q1 – масса детали (1,0 кг);

Q2 – масса заготовки (1,3 кг).

K_m = · 100 = 0,7

Т.к. K_m = 70 , то можно сделать вывод, что материал расходуется рационально (малое количество металла уходит в стружку).

3. Определение способа и метода получения заготовки

Рассматривая наиболее распространённые варианты получения заготовки, я пришёл к выводу, что для моего задания наиболее подходит круг стальной ГОСТ 2590-88, (прокат сортовой горячекатаный круглый).

По точности круг стальной изготовляют: 

А - высокой точности;
Б - повышенной точности;
В - обычной точности.
Круг стальной изготовляют в прутках.
В соответствии с заказом круг стальной изготовляют:
мерной длины;
кратной мерной длины;
немерной кратной длины.
Существует возможность соблюдения дополнительных требований к качеству проката и качеству стали.
Круг стальной изготовляют длиной:
-от 2 до 6 м - круг из углеродистой обыкновенного качества и круг из низколегированной стали;
-от 2 до 6 м - круг из качественной углеродистой и круг из легированной стали;
-от 1,0 до 6 м - круг из высоколегированной стали.
Предельные отклонения по длине проката мерной и кратной мерной длины не должны превышать: 

+30 мм - при длине до 4 м включительно;
+50 мм - при длине свыше 4 м до 6 м включительно.
+70 мм - при длине свыше 6 м.


Так как заготовка поставляется сортовым прокатом, то основное время и трудоёмкость будет занимать деталь.

4. 
   Расчёт припусков и межопереходных размеров.
   

---

Всякая заготовка, предназначенная для дальнейшей механической обработки, изготавливается с припусками, необходимыми для обеспечения заданных чертежом размеров детали и шероховатости её поверхности.

Чрезмерные припуски вызывают излишние затраты на изготовление детали и тем самым увеличивает её себестоимость. Снятие излишних припусков увеличивает трудоёмкость обработки. С другой стороны, слишком малые припуски не дают возможность выполнить необходимую механическую обработку с желаемой точностью и чистотой.

Величины припусков на механическую обработку зависят от ряда факторов, к числу которых относятся:

а) материал заготовки;

б) конфигурация и размеры заготовки;

в) вид заготовки и способ её изготовления;

г) требования в отношении механической обработки;

д) технические условия в отношении качества и класса шероховатости поверхности и точности размеров детали.

Расчётно-аналитический метод определения припусков на обработку базируется на анализе факторов, влияющих на припуски предшествующего и выполняемого переходов технологического процесса [9,176].

Минимальный припуск, мкм, на каждый технологический переход находят по уравнениям:

а) при обработке плоских поверхностей:

, (4.1)

б) при обработке наружных и внутренних поверхностей тел вращения:

, (4.2)
где, R _Zi-1, T _i-1,  _i-1 – высота неровностей профиля, глубина дефектного поверхностного слоя и суммарное отклонение расположения поверхности на предшествующем переходе, мкм;

 _Уi – погрешность установки детали на выполняемом переходе, мкм.

Величину суммарного отклонения расположения поверхностей рассчитывают по уравнению

, (4.3)

где _кор – отклонение оси детали от прямолинейности, мкм;

_см – отклонение от соосности элементов, мкм.
Полученный (путём прибавления припуска к диаметру детали) диаметр заготовки округляется до ближайшего стандартного диаметра 62 мм.

Таблица 3.1

Припуски на черновое обтачивание детали из сортового горячекатаного проката круглого сечения из стали 30Г ГОСТ 2590-88

---

Смотрите также файлы

• 40 50 Шуточные вопросы 10.ppt

• Для последовательности целых чисел найти сумму и количество отрицательных элементов.doc

• Разработка и агротехническое обоснование системы севооборотов, обработки почвы и мер борьбы с сорняками.docx

• Программа среднего профессионального.docx

• Сборник нормативов по профессиональной подготовке личного состава подразделений пс янао.docx