1.3.Аналіз технологічності об’єкта виробництва, аналіз використаних матеріалів.
Технічні вимоги і норми точності деталі витікають із службового призначення деталі і є результатом перетворення якісних і кількісних показників службового призначення деталі в показники розмірних зв'язків її виконавчих поверхонь. Деталь зі своїми розмірами - ланками входить в розмірні зв'язки машини і тому точнісні параметри деталі визначаються з розв'язання складальних розмірних ланцюгів.
Виходячи з цього призначаються висуваються такі технічні вимоги:
Для забезпечення хімічної однорідності та досягнення необхідних механічних властивостей після литва деталь піддається відпалу.
До основних баз ставляться такі вимоги:
Точність отвору Ø 6ОН7 із шорсткістю Rа1,6, для забезпечення посадки підшипника кочення, із втриманням допуску перпендикулярності 0,05мм, для забезпечення точності взаємного розміщення валу та маніпулятора.
Висота деталі 125Н9 — для забезпечення точності взаємного розташування деталей у вузлі.
Точність розміру 40Н10— для точного встановлення шестерні.
Допуск паралельності базових площин 0,05мм.
Точність позиціонування кріпильних отворів 0,25мм, для забезпечення точного приєднання кришки із двигуном, датчиком та тахогенератором.
Точність різьбових отворів виконується з точністю 6Н.
Інші розміри що отримані механообробною виконуються за 12-14 квалітетами точності.
Технічні вимоги та норми точності, розроблені конструктором, достатні для виконання деталлю службового призначення. Таким чином всі конструктивні елементи вирішують функціональні завдання, які висуваються до деталі.
Аналіз технологічності конструкції деталі
Трудомicткість виготовлення корпусних деталей суттєво залежить від
технологічності їх конструкції, тобто правильного вибору матеріалу деталі
простановки розмірів, форми поверхонь i їх розташування з заданою точністю,
якістю поверхонь [1, ст. 10]. Конструкція деталі забезпечує наступні технологічні
вимоги :
1. Заготовку пропонується отримувати прогресивним i економічним методом - литтям, при якому багато не функціональних поверхонь будуть залишатися необробленими.
2. Площина основи, яка піддається механічній обробці, не переривається дільницями з заниженням.
3. Оброблювані поверхні відкриті i досяжні для підходу ріжучого інструменту.
4. Отвори в деталі мають просту геометричну форму, нacкрізнi.
5. Відсутні отвори розташовані під кутом відносно стінок.
6. Кріпильні отвори стандартні i їx номенклатура мінімальна. Найбільш відповідальною i точною операцією є розташування отвору Ø60 Н7. В цьому, деталь досить технологічна, має добрі базові поверхні, які дозволяють поєднувати конструкторські та технологічні бази. Обробку деталі можливо вести універсальним інструментом.
Технологічний аналіз креслення показав, що креслення Містить yci необхідні дані, які дають повне уявлення про деталь. Розміри проставлені зручно, що дозволяє їх витримати від технологічних баз.
Визначимо деякі кількісні показники технологічності [1,ст. 229.]
Коефіцієнт точності обчислюється за формулою:
Кт =1-1/Тср
Де Тср — середній квалітет точності.
Середній квалітет точності обчислюеться за формулою:
Тср = (Σni Ti)/ Σni)
де Tі – i-ий квалітет;
ni - кількість поверхонь i-того квалітету.
Значення Ті та ni беремо з таблиці 4 [1,ст. 229]
Таблиця 4 - Квалітети точності поверхонь
Ті |
6 |
7 |
9 |
10 |
12 |
14 |
nі |
5 |
1 |
1 |
3 |
8 |
10 |
Отримуємо значення:
Коефіцієнт шорсткості обчислюється за формулою:
Кш=1/ШсР де Шср - середня шорсткість поверхонь, обчислюється за формулою:
Шср = (∑ni Rai)/ ∑ ni де Rai - шорсткість поверхні.
Значения ni, Rai беремо з таблиці 5 [ 1, ст. 229]
Таблиця 5 - Шорсткості поверхонь
Rai, мкм |
1,6 |
3,2 |
6,3 |
12,5 |
ni |
1 |
5 |
16 |
9 |
Отримуємо значення:
Шср=(1.6·1+3.2·5+6.3·16+12.5·9)/31=7.45 Кш=1/7,45=0,13
Коефіцієнт використання матеріалу, обчислюється за формулою:
Квм = Мд/Мз
Мд = 9,2 кг - вага деталі
Мз = 9,7 кг - вага заготовки.
Коефіцієнт використання матеріалу: КВМ=9,2/9,7=0,95
Вибір та обґрунтування матеріалу деталі, призначення термічної обробки
За базовим технологічним процесом для виготовлення деталі «Корпус» використовується сірий чавун марки СЧ-20 ГОСТ 1412-85, в якості матеріал замінника - сірий чавун марки СЧ-25 ГОСТ 1412-85. Він застосовується для виготовлення середньо навантажених деталей машин, які працюють з незначними статичними, динамічними та вібраційними навантаженнями.
Хімічний склад матеріалів наведено в таблиці 6. [2, ст.32, табл.2.2]
Таблиця 6 - Хімічний склад матеріалу
Марка |
Масовий зміст елементів, % |
||||
С |
Si |
Mn |
P |
S |
|
СЧ-20 |
3,2-3,5 |
2,0-2,4 |
0,5-0,8 |
<0,2 |
<0,15 |
СЧ-25 |
3,1-3,4 |
1,9-2,3 |
0,5-0,7 |
||
Механічні властивості основного та запропонованих матеріалів наведено в таблиці 7. [2 ст.32,табл.2.2]
Таблиця 7 - Механічні властивості
Марка |
ρ, г/см3 |
σв, МПа |
σ-1, МПа |
γ, % |
НВ |
СЧ-20 |
7,0 |
147 |
5-7 |
7,2 |
163-229 |
СЧ-25 |
7,1 |
176 |
5-7 |
7,3 |
170-229 |
В процесі виготовлення деталь піддається термічній обробці — відпал після лиття, для розкладання карбідів , тобто усунення відбілу, і зниження твердості поверхневого шару. Відпал проводиться при температурі Т=850°...980 з витримкою 4...6 години, а потім повільне охолодження на повітрі. Це дає найбільшу пластичність та мінімальний рівень внутрішніх напружень, що значно полегшує процес обробки та зменшує зношення різального інструменту. Деталі Що виготовляються з сірого чавуну мають добру оброблюваність різанням, але із а своєї структури вони погано шліфуються, тому при розробці технологічного процесу бажано виключити операції шліфування.