Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

2.1 Служебное назначение изделия

В данной работе используется чертёж Стакан из высококачественной конструкционной стали марки Сталь 45 ГОСТ 1050-88, который служит для установки на него различные детали и сборочные единицы, точность которых должна обеспечиваться в процессе работы машины под нагрузкой. Точность обработки имеют следующие поверхности: поверхности Ø138, Ø108Ø70, - 9 квалитет, поверхности Ø70, Ø54 – 8 квалитет, поверхности Ø50 – 7 квалитет. Все остальные размеры свободные по 14 квалитету.

Допуск цилиндричности поверхности Ø138,Ø70, относительно базы А составляет 0.006мм.

Допуск перпендикулярности поверхности 9 и 11, относительно базы А составляет 0.01мм.

Допуск соосности поверхности Ø70, относительно базы А составляет 0.0025мм.

Допуск цилиндричности поверхности Ø74, составляет 0.005мм.

Шероховатость поверхностей Ø74,Ø54,Ø50 составляет Ra 1.6.

Шероховатость поверхностей 3,7,12,25 составляет Ra 3.2 , а остальные поверхности с шероховатость Ra 6,3.

2.2 Материал детали и его свойства

Деталь изготовлена из высококачественной конструкционной стали марки Сталь 45 ГОСТ 1050-88 и обладает следующими характеристиками, представленными в таблице 1.

Таблица 1 – Химический состав стали 45, %

УглеродС	Кремний Si	Марганец Mn	Сера S	Фосфор P	Никель Ni	Хром Cr
			не более
0,40-0,50	0,17-0,37	0,50-0,80	0,045	0,045	0,3	0,3

 

Таблица 2 – Механические свойства стали 45

Предел текуче-стиsт, Мпа	Предел прочноcти при растяжении sвр, МПа	Относи-тельное удлинение d, %	Относи-тельное сужение f, %	Ударная вязкость aн, Дж/см2	Твердость HB (не более)
не менее					горяче-катаной	отож-женной
360	610	16	40	50	241	197

 

Сталь 45 - среднеуглеродистая сталь конструкционная сталь, подвергаемая закалке и последующему высокотемпературному отпуску. После такой термической обработки стали приобретают структуру сорбита, с твердостью до 255 НВ. Такие стали обладают небольшой прокаливаемостью (до 10 мм), поэтому механические свойства с увеличением сечения изделия понижаются.

Механические свойства стали 45 после улучшения:

1) временное сопротивление при растяжении σв = 870 МПа;

2) предел текучести σт= 700 МПа;

3) относительное удлинение δ= 13%;

4) относительное сужение при разрыве ψ= 65%;

5) ударная вязкость KCU = 1,3 МДж/м2;

6) твердость НВ = 255 МПа.

Назначение марки стали - изготовление деталей типа: валов-шестерен, коленчатых и распределительных валов, шестерен, шпинделей, бандажей, цилиндров, кулачков и других нормализованных, улучшаемых и подвергаемых поверхностной термообработке деталей, от которых требуется повышенная прочность.

Технологические свойства марки стали 45 ГОСТ 1050-88:

1) температура ковки: начала 1250⁰С, конца 700⁰С. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе;

2) свариваемость - трудносвариваемая. Способы сварки: РДС и КТС. Необходим подогрев и последующая термообработка;

3) обрабатываемость резанием – хорошая;

4) в горячекатаном состоянии при НВ 170-179 и σ_B = 640 МПа Ku тв.спл.=1, Kuб.ст.=1;

5) склонность к отпускной способности - не склонна;

6) флокеночувствительность - малочувствительна.

Для получения указанной в чертеже твердости производится термообработка - улучшение. Улучшение заключается в закалке и высоком отпуске стали.

Температура нагрева стали под закалку, таким образом, составляет 800-820°С. Структура стали 45 при температуре нагрева под закалку - аустенит, после охлаждения со скоростью выше критической - мартенсит.

Высокий отпуск проводится при температуре 580-600?С. В результате получаем структуру - сорбит отпуска. Высокий отпуск создает наилучшее соотношение прочности и вязкости.

 

2.3 Анализ точности

Особые требования по точности предъявляются к размерам: Ø138h9, Ø108H9, Ø70h9, Ø74Н8, Ø54H8, Ø50H7. Для остальных поверхностей предельные отклонения размеров: отверстий - Н14, валов - h14, остальных - ±lT14/2. Предельные отклонения и размеры поверхностей сведены в таблицу 2.

Таблица 2 – Точностные характеристики поверхностей детали

Размер детали, мм	Система	Квалитет	Верхнее Отклонение размера еs, мм	Нижнее отклонение размера еs, мм	Номинальный размер Dном, мм	Наибольший предельный размер Dmax, мм	Наименьший предельный размер Dmin, мм	Допуск TD, мм
Ø138h9	Вал	h9	0	-0,100	138	138	137,9	0,1
Ø108H9	Отверстие	H9	+0,087	0	108	108,087	108	0,087
Ø70h9	Вал	h9	0	-0,074	70	70	69,926	0,074
Ø74H8	Отверстие	H8	+0,046	0	74	74,046	74	0,046
Ø54H8	Отверстие	H8	+0,046	0	54	54,046	54	0,046
Ø50H7	Отверстие	H7	+0,025	0	50	50,025	50	0,025
Ø194	Вал	IT14	0	-1,150	194	194	192,85	1,15
Ø116	Вал	IT14	0	-0,870	116	116	115,13	0,87
Ø79	Вал	IT14	0	-0,740	79	79	78,260	0,74
Ø71	Отверстие	IT14	+0,740	0	71	71,740	71	0,74
178		h14	0	-1,000	178	178	177	1
148		IT14	+1,000	0	148	149	148	1
86		IT14	+0,870	0	86	86,870	86	0,87
78		IT14	+0,740	0	78	78,740	78	0,74
75		IT14	0	-0,740	75	75	74,260	0,74
44		IT14	0	-0,620	44	44	43,380	0,62
36		IT14	0	-0,620	36	36	35,380	0,62
33		IT14	0	-0,620	33	33	32,380	0,62
12		IT14	0	-0,430	12	12	11,570	0,43
7		IT14	0	-0,360	7	7	6,640	0,36
5		IT14	0	-0,300	5	5	4,700	0,3

 

Анализ технологичности конструкции.

Простая конструкция детали (отсутствие сложных фасонных поверхностей) позволяет использовать при её производстве унифицированную заготовку из сортового проката.

Габаритные размеры детали и ее использование позволяет использовать рациональные методы получения заготовки, такие как: прокат, штамповка, литье.

С учётом требований к поверхностям детали (точности, шероховатости), а также их тех. назначения окончательное формирование поверхностей детали (ни одной) на заготовительной операции невозможно.

Обеспечение нужной шероховатости возможно стандартными режимами обработки и унифицированным инструментом.

На рисунке 1 представлены показатели технологичности конструкции детали.

 

Рисунок 1- Анализ технологичности конструкции

       Результаты исследований сводим в таблицу 3, которая позволит произвести анализ технологичности конструкции (рисунок 1) наиболее рациональным способом.

Таблица 3- Данные о поверхности

Номер поверхности	Размер	Поверхность	Квалитет	Шероховатость	Методы обработки
1	178	Торец	IT14	6,3
2	1,5×45⁰	Фаска	IT14	6,3
3	Ø138	Цилиндр	h9	3,2
4	5	Плоскость	IT14	3,2
5	7	Канавка	IT14	6,3
6	5	Плоскость	IT14	6,3
7	36	Плоскость	IT14	3,2
8	Ø194	Цилиндр	IT14	6,3
9	44	Плоскость	IT14	6,3
10	Ø116	Цилиндр	IT14	6,3
11	86	Плоскость	IT14	6,3
12	Ø70	Цилиндр	h9	3,2
13	178	Торец	h14	6,3
14	Ø50	Отверстие	H7	1,6
15	148	Плоскость	IT14	6,3
16	Ø54	Отверстие	h8	1,6
17	78	Плоскость	IT14	6,3
18	Ø71	Отверстие	IT14	6,3
19	75	Отверстие	IT14	6,3
20	Ø79	Плоскость	IT14	6,3
21	Ø74	Отверстие	H8	1,6
22	33	Плоскость	IT14	6,3
23	Ø102	Отверстие	IT14	6,3
24	12	Плоскость	IT14	6,3
25	Ø108	Отверстие	Н9	3,2

 

Проводя анализ конструкции, определяем коэффициент унификации конструктивных элементов:

Куэ= Qуэ/ Qэ,

(1)

где Q_уэ – число унифицированных типоразмеров конструктивных элементов – резьбы, отверстия;    

Q_э – число типоразмеров конструктивных элементов в изделии.

К_уэ= 16 / 26 = 0,62

По рекомендации ЕСТПП К_уэ> 0,62 и выше.

Определяем коэффициент точности обработки:

Кт= 1- 1 / Аср

(2)

А_ср= å А * n_i / ån_i = 1*n₁ + 2*n₂ + …. + 19*n₁₉  /n₁ + n₂ +…. + n_{19 ,} (3)

где А_ср - средний квалитет точности;

А - квалитет точности обработки;

n_i – число размеров соответствующего квалитета.

Из таблицы 3 определяем:

А_ср= (14*19 + 9*3+ 8*2 + 7*1) /(19 + 3 + 2 + 1) = 13,2

К_т = 1 – 1 / 13,2 = 0,92

0,92> 0,5.

Изделие относится к средней точности.

Определяем коэффициент шероховатости:

К_ш = 1 / Б_ср                                                                         (4)

Б _ср = (1*n₁ + 2*n₂ + … + k*n_к ) / (n₁ + n₂ +…. + n_к ),               (5)

где Б_ср – средняя величина коэффициента приведения;

Б – величина коэффициента приведения;

n_iш – число поверхностей соответствующего параметра шероховатости.

Б_ср= (6.3*17 + 3,2*5 + 1,6*3 ) / (17 + 5 + 3 ) = 5,116

К_ш = 1 / 5,116 = 0,195

0,195> 0,1

Изделие относится к средней точности. Полученные данные сводим в таблицу 4 и 5.

Таблица 4 - Оценка количественных показателей технологичности конструкции

Наименование коэффициента

Формула расчета

Показатель

расчетный Нормальный 1. Коэффициент унификации элементов К_эу = Q_уэ / Q_э 0,62 0,65 2. Коэффициент точности обработки К_т= 1 – 1 / А_ср 0,92 0,5 3. Коэффициент шероховатости К_ш = 1 / Б_ср 0,195 0,1

 

Таблица 5 - Оценка качественных показателей технологичности конструкции

	Наименование показателя	Степень соответствия данному показателю
1	2	3
1.	Нет ли в конструкции детали внутренние резьбы большого диаметра?	Нет
2.	Имеются ли обрабатываемые поверхности под углом?	Нет
3.	Позволяет ли форма отверстий растачивать их на проход с одной стороны или с двух сторон?	Да
4.	Есть ли глухие отверстия?	Нет
5.	Есть ли свободный доступ инструмента к обрабатываемым поверхностям?	Да