1. Проектирование технологического процесса изготовления «Вала червячного»

1.1Анализ исходных данных

1.1.1 Анализ чертежа детали

Для проектирования технологических процессов механи­ческой обработки необходимы следующие основные исходные данные:

1.Сборочный чертеж с кратким описанием служебного на­значения и технических условий приемки изделия.

2.Рабочие чертежи, определяющие материал, конструк­тивные формы и размеры деталей, точность и качество обра­ботанных поверхностей, особые требования (твердость и струк­тура материала, покрытия, термообработка, балансировка и т.п.).

3.Объем выпуска изделий, в состав которых входят изготав­ливаемые детали, с учетом выпуска запасных частей.

Кроме базовых исходных данных используют руководящую и справочную технико-экономическую информацию: стандарты ЕСТПП и ЕСТД; типовые технологические процессы и опера­ции, каталоги прогрессивного технологического оборудования и оснастки; материалы по выбору режимов резания, припусков, расчетам точности и надежности технологических процессов.

Деталь представляет собой многоступенчатый червячный вал длиной 577 мм и максимальным диаметром Ø68 мм. Червяк делительный предназначен для передачи крутящего момента с цилиндрического червяка диаметром Ø68 мм и модулем m=3 мм, выполненным по 6-ой степени точности, на червячное колесо в делительной цепи коробки передач зубообрабатывающего станка. Червячный вал изготовлен из легированной стали 18ХГТ ГОСТ 4543-71 и проходит термическую обработку (отжиг, цементация, отпуск и др.) в процессе механической обработки для улучшения обрабатываемости и снятия остаточных внутренних напряжений.

Анализируя рабочий чертеж детали, можно сделать следующие выводы:

• чертеж в достаточной мере информативен, имеет необходимые проекции, разрезы и сечения;

• на чертеже указаны все необходимые размеры с допусками, требования к точности формы и взаимного расположения, а также требования к качеству поверхности, обеспечивающие разработку технологического процесса, проектирование и изготовление детали;

• указаны требования к материалу, физико-механическому состоянию детали;

• допуски формы, взаимного расположения поверхностей, параметры шероховатости соответствуют стандартным значениям (ГОСТ 2.308-79, ГОСТ 2.309.77).

1.1.2 Характеристики материала, применяемого для изготовления детали

Для изготовления детали применяется сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-71. Из данной стали изготавливаются улучшаемые или цементируемые детали ответственного назначения, от которых требуется повышенная прочность и вязкость сердцевины, а также высокая поверхностная твердость, работающая под действием ударных нагрузок: оси, валы, валы-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, зубчатые венцы, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности..

Вид поставки данной стали - сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 259071, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 4543-71, ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.

Химический состав стали 18ХГТ приведен в таблице 1.1.

Механические свойства указаны в таблицах 1.2. – 1.4.

Технологические свойства стали 18ХГТ приведены в таблице 1.5.

Таблица 1.1

Хим. состав стали 18ХГТ, % (ГОСТ 4543-71)

Химический элемент	Процентное содержание, %
Кремний (Si)	0.17-0.37
Марганец (Mn)	0.80-1.10
Медь (Cu), не более	0.30
Никель (Ni), не более	0.30
Сера (S), не более	0.035
Титан (Ti)	0.03-0.09
Углерод (C)	0.17-0.23
Фосфор (P), не более	0.035
Хром (Cr)	1.00-1.30

Таблица 1.2

Механические свойства при повышенных температурах

Температура отпуска, °С	0,2, МПа	B, МПа	5, %	, %
900	54	95	55	96
1000	50	78	58	100
1100	25	43	61	100
1200	13	25	56	100

Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, кованый и нормализованный. Скорость деформирования 50 мм/мин. Скорость деформации 0,03 1/с.

Таблица 1.3.

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Темп. отп., °С	0,2, МПа	B, МПа	5, %	, %	KCU, Дж/м2	HB
Закалка 1000 °С, масло.
200	1150	1370	11	57	98	41
300	1150	1330	10	57	78	41
400	1150	1210	9	57	78	40
450	950	940	15	66	144	32
475	720	780	20	73	216	22
500	1150	1370	11	57	98	41
550	1150	1330	10	57	78	41
600	1150	1210	9	57	78	40

Таблица 1.4.

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм	0,2, МПа	B, МПа	5, %	, %	KCU, Дж/м2	HRCэ
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 200 °С, воздух.
5	1320	1520	12	50	72
15	930	1180	13	50	78	38
20	730	980	15	55	113	30
25	690	980	19	50	93	28

Таблица 1.5

Технологические свойства стали 18ХГТ

Температура ковки

Начала 1250, конца 800.

Свариваемость

Хорошая свариваемость всеми способами сварки.

Обрабатываемость резанием

В нормализованном состоянии при НВ 156-159, B = 540 МПа K тв.спл. = 1.0, K б.ст. = 0.9.