9.1. Описание объекта производства и его назначение.

Поршневой палец служит для передачи усилий от поршня двигателя, на который действует газовая сила, к шатуну. Поэтому поршневой палец должен быть прочным, лёгким и износостойким, так как во время работы подвергается трению и большим механическим нагрузкам , переменным по величине и направлению. Пальцы изготавливают из углеродистой стали в виде пустотелых трубок. Для повышения надёжности и износостойкости наружную поверхность пальца цементуют или закаливают, а затем тщательно шлифуют и полируют. Пальцы из углеродистой стали закаливают на глубину 1-1,15 мм, а изготовленные из малоуглеродистой стали цементуют на глубину 1-1,4 мм. После цементации пальцы закаливают и отпускают до определённой твердости. После такой термообработки наружная поверхность пальца твёрдая, а сердцевина вязкая.

Основное значение для служебного назначения имеют следующие поверхности:

боковые поверхности (шероховатость 5 мкм по Ra, отклонение от перпендикулярности не более 0,16 мкм);

наружная радиусная поверхность (22  0,2, шероховатость 1,25 мкм по Ra);

Поршневой палец изготавливается из легированной высококачественной стали марки 12ХН3А, обладающей хорошими механическими свойствами, имеющего относительно низкую стоимость.

Химические свойства стали марки 12ХН3А приведены в таблице 9.1, а физические свойства в таблице 9.2.

Таблица 9.1. Химические свойства стали 12ХН3А.

Элемент	С	Si	Mn	Сr	Ni
Процентное содержание	0,09	0,17	0,3	0,6	2,75

Таблица 9.2. Физические свойства стали 12ХН3А.

Свойство	Значение
Временное сопротивление при растяжении,	930 Н/мм²
Твердость не более, НВ	182 НВ
Плотность	7,8·10 ³кг/м³
Предел текучести	685 Н/мм²
Относительное удлинение	11%
Относительное сужение	55%
Ударная вязкость КСU	88 Дж/см²

Рис 9.1. Месторасположение поршневого пальца.

9.2. Анализ технологичности конструкции обрабатываемой детали.

9.2.1. Качественная оценка технологической конструкции.

Поршневой палец изготавливается из легированной конструкционной стали 12ХН3А, заготовкой является сортовой прокат по ГОСТ 7417-75. Деталь проходит термическую обработку, что имеет большое значение в отношении короблений, возможных при нагревании и охлаждении детали. Так как деталь работает в тяжелых условиях, то применение другого материала нецелесообразно или экономически невыгодно.

Поршневые пальцы с точки зрения механической обработки достаточно технологичны, так как применяются высокопроизводительные методы обработки. Поверхность пальца имеет хорошую базовую поверхность и довольно проста по конструкции, а так же имеет простую форму центрального отверстия. Однако при шлифовки пальцев необходимо применять высоко точное оборудование.

Качественная оценка – хорошо.

9.2.2. Количественная оценка технологичности конструкции.

Количественная сравнительная оценка технологичности конструкции детали может быть осуществлена лишь при использовании соответствующих базовых показателей технологичности.

Определим основные и дополнительные показатели технологичности.

К основным показателям относятся:

трудоемкость изготовления Т_и=Т_м·к=9,05 мин;
технологическая себестоимость С_т=2,65руб

необходимость использования дополнительных показателей определяется тем, что на стадии разработки чертежа детали и его согласования с технологом, последний руководствуется, главным образом, технологическими критериями, ввиду отсутствия в этот момент данных о трудоемкости и технологической себестоимости проектируемой детали, т.к. технологический процесс ее изготовления не разработан.

Дополнительные показатели.

1. Коэффициент унификации конструктивных элементов:

где и- соответственно число унифицированных конструктивных элементов, и общее, шт.

Конструктивные элементы: наружная поверхность (1шт.); внутренняя поверхность(1шт.); фаски (2шт.); торцевые поверхности (2шт.).

Всего 6шт., из них унифицировано 6шт.:

2. Коэффициент применяемости стандартизированных обрабатываемых поверхностей:

где и- соответственно число поверхностей детали. Обрабатываемых стандартными инструментами, и всех, подвергаемых механической обработке поверхностей, шт.