1.2. Технологичность детали

Ориентируясь на точность и соосность, с которой должны быть сформированы отдельные поверхности детали, можно утверждать, что представленная деталь является деталью средней сложности. Наличие открытых цилиндрических поверхностей позволяет использовать при ее изготовлении достаточно простые токарные переходы типа: подрезания торца, точения цилиндрических поверхностей, сверления и растачивания отверстий и т. п. Данные переходы возможно производить на токарном оборудовании средней точности и использовать операторов средне квалификации.

Наиболее сложными вопросами при изготовлении шкива являются 12:

– достижение точности и шероховатости отверстия 24H7, Ra2,5;

– формы (38⁰30) и шероховатости (Ra3,2) клиновых канавок;

– обеспечение малого радиального биения канавок 0,2 мм относительно посадочного отверстия;

– формирование шпоночного паза 8D10( ) с несимметричностью относительно оси посадочного отверстия 0,02 мм;

– избыточно малая шероховатость нерабочих поверхностей (Ra10);

– обязательное проведение закалки для повышения поверхностной твердости HRC_Э36…42;

- достижение шероховатости поверхностей шпоночного паза Ra 3,2.

Получение остальных параметров детали, указанных на чертеже не представляет значительной сложности.

Точность и шероховатость посадочного отверстия 24H7, Ra2,5 может быть получена при внутреннем шлифовании отверстия после закалки (еабл.20 и 21 Приложение 3).

Получение необходимой формы и точности кольцевых канавок может быть достигнуто точением фасонным резцом, а заданная шероховатость - шлифованием или полированием после закалки.

Обеспечение малого радиального биения канавок связано с их окончательной обработкой при установке на оправку по посадочному отверстию.

Точность и несимметричность шпоночного паза могут быть получены при долблении или протягивании калиброванным инструментом с технологическим контролем положения паза.

Заданная шероховатость нерабочих поверхностей достигается после получистовой обработки, которая проводится после чернового обтачивания.

Шероховатость шпоночного паза может быть получена после протягивания или его калибрования после долбления.

2. Обоснование выбора материала и заготовки

Учитывая малые габариты детали, повышение прочности и износостойкости рабочих поверхностей может произведено за счет подбора соответствующего материала при изготовлении.

Так для изготовления детали конструктором было предусмотрено использование широко применяемой конструкционной стали 45 ГОСТ1050–2013. Согласно Приложения 4 1, 9, данная сталь содержит углерода 0,4% , что позволяет при закалке получить твердость по Роквеллу до HRC 48. Плотность массы таких сталей достаточно высока и составляет  = 79 КН/м³. Однако малые габариты позволяют иметь общую массу не более 4,5 кг, что из-за низкой себестоимости стали делает ее применение рациональным. Физико-механические характеристики таких сталей достаточно высоки. Так в незакаленном состоянии временное сопротивление на разрыв достигает _В = 610 МПа, а предел упругости _S (₀₂) = 360 МПа, с учетом коэффициента запаса прочности k_З = 1.5 это обеспечивает допускаемые напряжения на растяжение _Р = 240 МПа. Для наиболее нагруженного элемента – шпоночного паза с площадью

S = (44 – 20,6)*(27,4 – 24) = 141,24 мм²,

это позволяет для незакаленного материала выдержать нагрузку 33900 Н или 3390 кгс.

Данная сталь в незакаленном состоянии, согласно 26, имеет хорошую обрабатываемость резанием, учитывая то, что показатель обрабатываемости определяется величиной энергии, затрачиваемой на удаление единицы объема припуска.

Выбор метода получения первичной заготовки 1, 25, из которой посредством механической обработки будут получена требуемая деталь, определяется себестоимостью изготовления детали из данной заготовки. Однако, не зная технологического процесса получения детали, а также уровня производства (наличия оборудования, квалификации кадров, опыта получения изделий подобного типа) трудно предварительно определить себестоимость механической обработки. Поэтому обычно выбор первичной заготовки определяется ее себестоимостью. Для массового производства стальных деталей с массой до 10 кг наиболее приемлемы штампованные заготовки. Для деталей со значительной массой и габаритов – поковки или литье. Для заготовок из чугуна – литье.

Для единичных заготовок, учитывая малое время, предоставляемое на изготовление детали рекомендуется использовать прокат, поставляемый металлургическими заводами (прутки и полосы круглого, квадратного, шестигранного, прямоугольного и т. п. сечения).

Учитывая то, что деталь является осесимметричной наиболее рекомендуемой формой проката является – круглый. Сортамент круглого проката оговорен в ГОСТ 2590–2006 Сталь горячекатаная круглая. Для заданной детали с учетом припуска под обработку на наружную поверхность рекомендуется принять пруток 160( ).