Служебное назначение и технические требования на деталь по чертежу и условиям эксплуатации.
Вал предназначен для передачи крутящего момента и поддержания вращающихся вместе с ним деталей передач (зубчатых колёс, шкивов и др.) Основными критериями работоспособности валов являются сопротивление усталости материала и жёсткость.
При изготовлении вала используется углеродистая качественная сталь марки Сталь 45 ГОСТ 1050-88. Возможно использование сталей этой группы с содержание углерода не менее 0,42%.
2 Анализ технологичности конструкции детали
Определим класс детали.
Класс детали определяется исходя из отношения l к d.
, следовательно, вал оси относится к классу валов.
2.2 Определение основных конструктивных геометрических характеристик.
Форма детали: диаметры убывают от средней части вала к краям; имеются незначительные перепады диаметров.Имеются шпоночный паз и шлицевые поверхности в количестве 2 и 6 штук соответственно. Имеются канавки для выхода шлифовального круга.
, что больше 12, следовательно,вал нежесткий.
Марка материала.
Марка: Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.25 |
| Мышьяк (As), не более | 0.08 |
| Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
| Никель (Ni), не более | 0.25 |
| Фосфор (P), не более | 0.035 |
| Хром (Cr), не более | 0.25 |
| Сера (S), не более | 0.04 |
Таблица №3 - Механические свойства:
| Состояние | Временное сопротивление σв, МПа | Предел текучести σт, МПа | Относительное сужение Ψ, % | Относительное удлинение δ, % | HB |
| закалка 880°С (масло), отпуск 180°С (воздух) | - | ||||
| Цементация 920-950º С, воздух Закалка 800ºС, масло, отпуск 190º С воздух |
Охарактеризуем наиболее протяженные поверхности.
Наиболее протяженной поверхностью является внешняя шлицевая поверхность вала по длине l=151мм, диаметром вала 37 мм и глубиной шлицевой канавки=6,4мм. Данная поверхность не является жесткой, т.к не выполняется условие dпр<12.
2.5 Определим тип станка.
При изготовлении вала используется токарно-винторезный стан
ок 16К20 и консольно-фрезерный станок мод.6М81Д
Характеристика шлицевых соединений
Имеется 6 прямобочых шлицевых пазов. Несимметричность боковых поверхностей шлицев относительно оси не более 0,01мм на длине 100 мм.
Вывод: деталь технологична и может быть изготовлена с применением универсального оборудования и дополнительных вспомогательных приспособлений и оснастки, упрощающих процесс изготовления и не требующих дополнительных операций.
Определение типа производства
На основании массы детали согласно чертежу и заданного объема выпуска предварительно определяют тип производства. В соответствии с конструктивными особенностями детали записывает технологический процесс изготовления детали. Технологический процесс составляется на основе типового.
Исходные данные:
Объем выпуска N = 8000 шт.
Масса детали m = 1,9 кг.
Действительный годовой фонд времени Fд = 4029 час.
Доля деталей на запасные части и брак β = 5%.
Исходя из массы детали и объема выпуска предварительно, определяем тип производства — среднесерийное производство.
Опишем последовательность технологических операций, необходимых для
изготовления детали.
1) Фрезерование торцев и зацентровка.
2) Токарная обработка по контуру (предварительно черновая).
3) Токарная обработка (чистовая).
4) Фрезерная (фрезерование шпоночного паза)
5) Шлиценарезная операция.
6) Термическая (улучшение).
7) Шлицешлифовальная
8) Кругло-шлифовальная (предварительная)
9) Кругло-шлифовальная (Окончательная)
Определяем приближенное основное и штучное время на каждую операцию технологической обработки.