1 Общая часть

1.1 Описание назначения детали, ее материала, особые

требования по шероховатости и точности

Объектом проектирования технологического процесса является деталь типа «Вал». Вал предназначен для передачи крутящего момента.

Вал изготавливается из материала Сталь 45Х ГОСТ 4543 – 71. Эта сталь конструкционная качественная. Эти стали дешевые, имеют большую прочность, меньшую пластичность, подвергаются нормализации, закалке, улучшению, поверхностной закалке.

Таблица 1 - Механические свойства стали

Предел текучести σт, МПа	Предел прочности σв, МПа	Твердость, НB	Относительное удлинение δ, %	Содержание углерода, %
355	780	229	16	0,45

Вал имеет две шейку диаметром 35_-0,002 мм и 20_-0,013 мм, имеющие шероховатость 1,25 и 3,2 мкм по параметру Ra. Также вал имеет левую резьбу диаметром 50_-0,4 мм шаг резьбы 8мм, имеющую шероховатость 2,5 и 5 мкм по параметру Ra. Еще винт имеет два шпоночных паза шириной 7_-0,036 мм.

Если не указан размер квалитетов, то размеры выполняются по следующим предельным отклонениям h14, H14, ± IT 14/2.

Если не указана шероховатость поверхностей, то они выполняются с размером шероховатости 6,3 мкм по параметру Ra. Длина винта 1141 мм, а его наибольший диаметр 50_-0,4 мм. Деталь термообработана до твердости HRC 20...24. Имеет допуски на радиальное и торцевое биение 0,02.

1.2 Анализ детали на технологичность

К

5

аждая деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени правильным выбором варианта технологического процесса, его оснащения, механизации автоматизации, применение оптимальных режимов обработки.

Определение технологичности конструкции детали количественной оценкой. Общее количество обрабатываемых поверхностей показано на рисунке 1.

Рисунок 1

Коэффициент унификации конструктивных элементов определяется по формуле

, (1)

где Q _у.э. – число унифицированных конструктивных элементов;

Q _э. – число конструктивных элементов детали.

Конструктивными элементами детали являются резьбы, элементы крепления, галтели, фаски, проточки, канавки, отверстия, зубья и т.д.

К

6

оэффициент стандартизации конструктивных элементов определяется по формуле

, (2)

где Q _с.э. – число стандартизованных конструктивных элементов;

Q _э. – число конструктивных элементов в детали.

Коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей определяется по формуле

, (3)

где D _о.с. – число поверхностей, обрабатываемых стандартным

путем;

D _о.п. – число поверхностей, подвергаемых механической

обработке.

Коэффициент обработки поверхностей определяется по формуле

, (4)

где D _о.п. - число поверхностей, подвергаемых механической обработке;

D _п. – общее число поверхностей детали.

7

Коэффициент повторяемости поверхностей определяется по формуле

, (5)

где D _н. – число наименований поверхностей;

D _п. – общее число поверхностей детали.

Коэффициент использования материала определяется по формуле

, (6)

, (7)

, (8)

, (9)

где М_д – масса детали, кг;

М_з – масса заготовки, кг;

V_общ. – объем заготовки, мм³;

r – радиус шейки, мм;

h – длина шейки, мм.

,

8

,

.

Коэффициент точности обработки определяется по формуле

, (10)

, (11)

где Т_i – квалитет обработки;

n_i – число размеров соответствующего квалитета.

Таблица 2-Значения квалитетов

Параметр	Значения
Ti	k6	N9	h12	h14
ni	4	1	1	11
Ti ni	24	9	12	154

Коэффициент шероховатости поверхности определяется по формуле

, (12)

9

, (13)

где Ш _ср. – среднее числовое значение параметра шероховатости,

мкм;

Ш_i. – числовое значение параметра шероховатости

(предпочтительно по параметру Ra), мкм;

n_i – число поверхностей с соответствующим числовым значением параметра шероховатости (предпочтительно по параметру Ra).

Таблица 3- Значения шероховатости

Шi,мкм	2,5	1,25	3,2	1,6	6,3
ni	2	2	3	3	13
Шi ni,мкм	5	2,5	9,6	4,8	81,9

Для сравнительной оценки технологичности конструкции деталей обычно используют базовые показатели технологичности, которые необходимо обеспечить в процессе конструкторской и технологической подготовки производства и которые обычно характеризуют современный уровень развития технологии.

Величина базового показателя технологичности оказывает существенное влияние на значение показателей уровня технологичности.

Ф

10

орма представления базовых значений показателей ориентирована на серийное производство, связана с бальной оценкой каждого показателя.

Таблица 4 - Базовые значения показателей технологичности

Показатель технологичности	Базовое значение показателя
	2 балла	3 балла	4 балла
1 Коэффициент унификации конструктивных элементов, К у.э.	до 0,10	от0,1до 0,2	более 0,2
2 Коэффициент стандартизации конструктивных элементов, К с.э.	« 0,10	« 0,1 « 0,2	« 0,20
3 Коэффициент применяемости стандартизованных обрабатываемых поверхностей, К с.о.п.	« 0,60	« 0,6 « 0,8	« 0,80
4 Коэффициент обработки поверхностей, К о.п.	« 0,30	« 0,3 « 0,7	« 0,70
5 Коэффициент повторяемости поверхностей, К п.п.	« 0,20	« 0,5 « 0,8	« 0,80
6 Коэффициент использования материала, Ки.м.	« 0,50	« 0,5 « 0,8	« 0,80
7 Коэффициент точности обработки, К т.ч.	« 0,85	« 0,85 » 0,92	« 0,92
8 Коэффициент шероховатости поверхности, К ш.	« 0,60	« 0,6 » 0,95	« 0,92

Для унификации методики определения комплекса количественных показателей технологичности используется бальная методика оценки, рассчитывается комплексный показатель как средняя величина из суммы бальных оценок с учетом коэффициентов весомости каждого частного показателя.

, (14)

где Б_i – числовое значение балла, соответствующее численной величине частного показателя при составлении с базовым значением этого показателя;

n – число показателя технологичности.

О

11

пределив значение комплексного показателя технологичности Б_к, дается общая оценка уровня технологичности по количественным показателям. Если Б_к ≥ 3, то общая оценка удовлетворительная, если Б_к ≤ 3, то – неудовлетворительная.

Присваивается каждому найденному коэффициенту бальное значение из таблицы 4 и заносятся эти значения в таблицу 5.

Таблица 5

Название коэффициента	Ки.м.	Ку.э.	Кс.э.	Кс.о.п.	Ко.п.	Кп.п.	Кт.ч.	Кш.
Значение балла	4	4	4	3	2	4	4	3

Вычисляется комплексный показатель по формуле (14)

Так как комплексный показатель Б_к ≥ 3, оценка технологичности детали типа «Винт» - удовлетворительно. Винт обладает хорошей совокупностью свойств которые обеспечивают изготовление, ремонт, техническое обслуживание изделия по наиболее эффективной технологии с минимальными затратами труда, материала, средств.