Введение

В современных условиях рыночной экономики ведущую роль в ускорении научно-технического прогресса призвано сыграть машиностроение.

В настоящее время машиностроение в значительной степени определяет развитие и совершенствовании всего народного хозяйства республики.

В свое время машиностроение пережило несколько этапов своего развития. Первые этапы характеризовались накоплением опыта производства машин, опубликовывались статьи по обработке заготовок и появлялись нормативные материалы. Появлялись теоретические труды в области машиностроения, разрабатываются методы анализа точности и управления качеством продукции с помощью математической статистики и теории вероятности.

В наши дни широко используются фундаментальные и теоретические науки. Для решения теоретических и практических задач используются современные вычислительные средства. ЭВМ нашлось применение не только для проектирования технологий, но и для процесса изготовления машин. Создаются и развиваются системы автоматизированного производства.

В процессе механической обработки деталей машин возникают проблемные ситуации, связанные с необходимостью выполнения технических требований, поставленных конструктором перед производством. Производственный процесс связан с эксплуатацией сложного металлорежущего оборудования, в том числе полуавтоматического оснащенного системами числового, программного управления, быстродействующей технологической оснасткой. Механическая обработка определяет трудоёмкость и себестоимость продукции, а так же долговечность эксплуатационных свойств деталей машин.

Развитие технологии механической обработки и сборки и её направленность обуславливается стоящими перед машиностроительным комплексом задачами:

1)создание новых методов обработки;

2)внедрение механизации и автоматизации;

3)обеспечение высокой производительности и надлежащего качества;

4)снижение себестоимости изготавливаемой продукции.

Требование современности – выпуск конкурентоспособных изделий, востребованных на внутреннем и внешнем рынке. В связи с этим основными направлениями развития современной технологии являются: переход от прерывистых, дискретных технологических процессов к непрерывным автоматизированным, обеспечивающим увеличение масштабов производства и качества продукции; внедрение безотходной технологии для наиболее полного использования сырья, материалов, энергии, топлива и повышения производительности труда; создание гибких производственных систем, широкое использование роботов и роботизированным технологических комплексов в машиностроении и приборостроении.

1 Назначение и конструкция детали

Деталь вал относится к классу валов и предназначен для передачи крутящего момента.

Заготовка детали может быть получена как из проката, так и штамповкой.

Деталь представляет собой вал, у которого диаметры увеличиваются от одного торца к другому. На валу расположены три шпоночных паза для установки призматических шпонок. На поверхности 55 нарезана резьба М55х2-6g.

В правом торце вала имеется центровое отверстие FM16.

Рабочий чертеж вала приведен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Рабочий чертеж детали

Вал изготавливается из углеродистой стали 45 ГОСТ 1050-74. Исходная твердость стали НВ 156-197. Деталь подвергается закалке с последующим высоким отпуском.

Механические свойства и химический состав стали 45 приведены в таблице1 и 2.

Таблица 1 – Механические свойства стали 45

στ, МПа	σв, МПа	,%	,%
360	610	16	40

Таблица 2 – Химический состав стали 45

В процентах

С	Сu, не более	Si	Мn	Cr	Ni, не более	S, не более	Р, не более
0,4-0,5	0,25	0,17-0,37	0,5-0,8	0,3	0,30	0,04	0,035

2 Анализ технологичности конструкции вала

Деталь вал относится к деталям класса “валы”. Деталь представляет собой вал, у которого диаметры увеличиваются от одного торца к другому. Обработка вала ведется проходными резцами с одной стороны сторон.

Вал имеет центровые отверстия, позволяющие устанавливать его в центрах на большинстве операций, кроме сверлильной и фрезерной операций, что обеспечивает необходимую точность размеров обрабатываемых поверхностей и их взаимное расположение. Это обеспечивает принцип постоянства баз в технологическом процессе.

К нетехнологическим элементам могут быть отнесены закрытые шпоночные пазы и глухое отверстие с резьбой FM16 в торце детали.

Деталь имеет удобные базовые поверхности, что позволяет на всех операциях использовать стандартные приспособления.

Конструктивно деталь считаем технологичной.

В соответствии с ГОСТ 14.201-1873 рассчитываем показатели технологичности конструкции детали.

Средний квалитет точности обработки детали определяется по формуле:

(2.1)

где – номер квалитета точности i - ой поверхности;

- количество размеров деталей, обрабатываемых по - му квалитету.

Для расчета среднего квалитета точности составляем исходную таблицу точности 3.

Таблица 3 - Точность поверхностей детали

Квалитет точности	6	9	10	13	14	15
Количество поверхностей	2	3	1	1	7	3

Коэффициент точности обработки определяется по формуле:

, (2.2)

Деталь соответствует базовым технологическим требованиям.

Средняя шероховатость поверхностей определяется по формуле:

, (2.3)

где - значение шероховатости i-ой поверхности;

-количество поверхностей, имеющих шероховатость .

Для расчета средней шероховатости составляем исходную таблицу шероховатости детали 4

Таблица 4 - Шероховатость поверхностей детали

Шероховатость поверхности R, мкм	0,8	1,6	3,2	12,5
Количество поверхностей, n	2	1	4	10

Коэффициент шероховатости детали определяется по формуле:

(2.4)

Коэффициент использования материала определяется по формуле:

, (2.5)

где - масса детали,

- масса заготовки,