 |
Материал, его состав и его свойства. Режимы термообработки
|
|
|
|
Введение
Машиностроение является одной из важнейших отраслей в промышленном комплексе нашей страны. Для народного хозяйства необходимо увеличение выпуска продукции машиностроения и повышение её качества. Технический прогресс в машиностроении характеризуется не только улучшением конструкции машин, но и непрерывном совершенствованием технологии их производства. Важно качественно, экономично и в заданные сроки с минимальными затратами живого и овеществлённого труда изготовить любую машину или деталь.
Развитие новых прогрессивных технологических процессов обработки способствует конструированию более современных машин и механизмов, и снижению их себестоимости. Актуальна задача повышения качества машин и, в первую очередь, их точности. В машиностроении точность имеет особо важное значение для повышения эксплуатационного качества машин. Обеспечение заданной точности при наименьших затратах – основная задача при разработке технологических процессов.
Основные задачи в области машиностроения и перспективы её развития:
приближение формы заготовки к форме готового изделия за счёт применения методов пластической деформации, порошковой металлургии, специального профильного проката и других прогрессивных видов заготовок;
автоматизация технологических процессов за счет применения автоматических загрузочных устройств, манипуляторов, промышленных роботов, автоматических линий, станков с ЧПУ;
концентрация переходов и операций, применение специальных и специализированных станков;
применение групповой технологии и высокоэффективной оснастки;
использование эффективных смазочно-охлаждающих жидкостей с подводом их в зону резания;
|
|
|
разработка и внедрение высокопроизводительных конструкций режущего инструмента из твёрдых сплавов, минералокерамики, синтетических сверхтвёрдых материалов, быстрорежущих сталей повышенной и высокой производительности;
широкое использование электрофизических и электрохимических методов обработки, нанесение износоустойчивых покрытий.
В курсовом проекте согласно заданию предусматривается разработка технологического процесса изготовления «Вал ведомый», который является одной из важнейших деталей механизма для передачи вращения.
Общетехническая часть
Служебное назначение изделия. Анализ конструкции и технических требований
Данная ось предназначена поддержания насаживаемых деталей, изготовленный из стали 45 на оси имеются шпоночный паз и отверстие для крепления с сопрягаемыми деталями. Поверхность 10. является основной конструкторской базой, и два отверстия диаметром 8 под конический штифт и отверстие М5 под метрическую резьбу.
Таблица 1.1. Технические требования
| № п\п | Наименование поверхности, номинальное значение, мм | Назначение поверхности | Точность | Шероховатость Ra, мкм | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||||||
| 1 | Торцевая L=96 мм | Свободная | 12 | 10 | 10 | ||||||
| 2 | Фаска 1,5×45º | Свободная | 12 | 10 | 10 | ||||||
| 3 | Наружная цилиндрическая Ø 25 мм | Вспомогательная | 6 | 1 | 0,63 | ||||||
| 4 | Торцевая L=28 мм | Свободная | 12 | 10 | 10 | ||||||
| 5 | Канавка Ø 19 мм | Свободная | 12 | 10 | 2,5 | ||||||
| 6 | Торцевая L=30 | Свободная | 12 | 10 | 1,25 | ||||||
| 7 | Наружная цилиндрическая Ø20 мм | Основная | 6 | 1 | 2,5 | ||||||
| 8 | Торцевая L=84 мм | Свободная | 12 | 10 | 2,5 | ||||||
| 9 | Канавка Ø 14 мм | Свободная | 12 | 10 | 2,5 | ||||||
| 10 | Наружная цилиндрическая Ø 15 мм | Вспомогательная | 6 | 1 | 2,5 | ||||||
| 11 | Фаски 1×45 мм | Свободная | 12 | 10 | 1,25 | ||||||
| 13 | Внутренняя цилиндрическая Ø 8 мм | Вспомогательная
| 12 | 10 | 1,25 | ||||||
| 14 | Резьба М5 | Вспомогательная | h25 | 10 | 5 | ||||||
| 15 | Шпоночный паз 8×3×28 | Вспомогательная | 9 | 2,5 | 2,5 | ||||||
| 16 | Наружная цилиндрическая Ø20 мм | Основная | 12 | 10 | |||||||
Анализ технологичности детали
Для анализа технологичности оси рассмотрим следующие показатели:
– возможность рационального метода получения заготовки.
– использование типичных технологических процессов.
– наличие поверхностей труднодоступных для обработки.
С точки зрения рационального выбора заготовки оси относится к достаточно технологичному изделию. В качестве заготовки используем штамповку т. к. она дешевле проката. Данная заготовка относится к деталям класса «вал». Ось позволяет использовать типовые этапы обработки для большинства поверхностей. Показатели точности и шероховатости находятся в экономических пределах (точность 6 квалитет, шероховатость Ra 1). Для достижения этих параметров не требуется применение отделочных методов обработки. Возможна реализация принципа постоянства баз на большинстве операций. Ось не имеет труднодоступных для обработки и измерения поверхностей. Шпоночный паз открытый с двух сторон, что позволяет применить при их обработке шпоночную фрезу. На основных операциях возможно применение стандартного режущего и измерительного инструментов (резец проходной, резец канавочный, фреза шпоночная, ШЦ-II, центра и т.д.)
Проведённый анализ позволяет сделать вывод, что конструкция в целом технологична.
Материал, его состав и его свойства. Режимы термообработки
Сталь 45 ГОСТ 1050–88 – углеродистая конструкционная, качественная сталь. Предназначена для деталей требующих высокую прочность или высокую поверхностную твёрдость.
Сталь 45 применяется для деталей разных размеров с твёрдой износоустойчивой поверхностью при достаточно прочной сердцевине работающей при больших скоростях и средних давлениях. Свариваемость стали 45 не высока. Применяется для изготовления коленчатых валов, поршневых колец, шатунов, шестерен, втулок и т.д.
Режимы и виды термообработки:
– полная закалка до t 940…960ºС с последующим охлаждением в одном охладителе (вода или масло).
|
|
|
– высокий отпуск до 500…550ºС выдержка и последующее охлаждение.
Таблица 1.2. Химический состав стали
| Группа | Марка стали | С, % | S, % | Mn, % | Р, % | |
| М 2 | Сталь 45 | 0,45 | 0,3…0,4 | 0,3…0,8 | 0,06 |
Таблица 1.3. Физико-механические свойства стали
| Плотность ρ, кг/м3 | Предел прочности σвр, кг/мм2 | Предел текучести σт, кг/мм2 | Относительное удлинение δ, % | Твёрдость | |
| 7850 | Не менее 61 | Не менее 36 | 16 | 240 |
Определение массы изделия
Масса изделия определяется расчетным путем и корректируется по чертежу. Для этого конструкцию детали разбивают на простые геометрические фигуры и определяют их объём по формуле: [ 1.24 ]
для цилиндра:
(1.1)
Затем путём алгебраического сложения определяется общий объём. Масса детали вычисляется по формуле:
. (1.2)
Определяем объём детали:
см3
см3
см3
см3
Определяем общий объём изделия.
Определяем массу детали
(1.3)
(1.4)
|
|
|
