2.4 Аналіз матеріалу деталі та його властивостей

Вісь виготовляється з легованої конструкційної сталі 40Х ГОСТ 4543-94. Хімічні і механічні властивості сталі 40Х наведені в табл. 1.1, 1.2.

Обробка вісі різанням відмінна. Забезпечення необхідної шорсткості поверхонь, що оброблюються досягається без ускладнень. Матеріал деталі проколюється та схильний до відпускної хрупкості.

Таблиця 1.1 – Хімічний склад сталі 40Х

C, %	Si, %	Mn, %	Ni, %	S, %	P, %	Cr, %	Cu, %
0,36-0,44	0,17-0,37	0,5-0,8	0,3	0,035	0,035	0,8-1,1	0,3

Таблиця 1.2 – Механічні властивості сталі 40Х

Тимчасовий опір на розрив , МПа	Тимчасовий опір на згин , МПа	Відносне подовження d, %	Звуження поперечного перетину y, %	Ударна в¢язкість Ам, кДж/м2	Твердість за Бринелем НВ
800	940	13	55	850	217

3 Вибір та обґрунтування методів обробки поверхонь

Вибір методу обробки поверхонь заготовки проводять на підставі забезпечення найбільш раціонального процесу обробки, службового призначення деталі, функціонального призначення поверхонь, вимог до точності, шорсткості, геометричній формі та інших. Необхідну якість поверхонь у машинобудуванні в більшості випадків забезпечують обробкою різанням. Залежно від вимог, які ставляться до деталі, типу виробництва, вибирають один або декілька можливих методів обробки і тип відповідного обладнання.

Обробку поверхонь можна виконати, за один чи декілька переходів, на кожному з яких використовують свій метод обробки. Якщо заготовка має високу точність, то інколи можна починати з чистової обробки.

В тих випадках, коли до точності розмірів і якості поверхонь не ставляться високі вимоги, можна здійснити одноразову напівчистову або навіть чорнову обробку.

Кожний наступний метод обробки однієї елементарної поверхні повинен бути точнішим за попередній. Точність на кожному наступному переході обробки, як правило, підвищується на чорнових переходах на два-чотири квалітету, на чистових – на один-два квалітету по точності розмірів.

Необхідна точність поверхні може бути забезпечена сполученням різних варіантів методів обробки. Переважаючим варіантом буде рахуватись той, який містить меншу кількість переходів обробки даної поверхні. Слід прагнути до того, щоб в маршрутах обробки різних поверхонь, які належать до однієї деталі, повторність методів обробки була максимальною. Це скорочує номенклатуру необхідного ріжучого інструменту і дозволяє проектувати технологічний процес за принципом концентрації операцій. Такий шлях веде до скорочення кількості установ, підвищує продуктивність праці і точність обробки.

Відповідно до службового призначення різні поверхні деталі виконують різні функції. Тому вимоги до них можуть бути найрізноманітнішими: за точністю, шорсткістю, твердістю тощо.

Створюючи маршрут обробки поверхні (МОП), виходимо з того, що кожен наступний метод повинен бути більш точним, ніж попередній. Технологічний допуск на проміжний розмір і якість поверхні, що отримані на попередньому етапі обробки, повинні мати числові значення, за яких можливе нормальне використання дальшого методу обробки, що намічається.

За методом найбільш спрямованого вибору числа ступенів обробки за формулою:

, (1)

де  - ступінь впливу технологічної системи на заготовку за показником К_у у процессі її обробки, чисельно надається передаточним відношенням:

, (2)

де К_д та К_з – відхилення параметра К на вході та виході технологічної системи.

Для поверхні №8 Æ35h6 допуск заготовки Тdз=620 мкм, а допуск деталі Тdд=16 мкм. Тоді

, ,

тобто для отримання заданої точності поверхні треба виконати чотири переходи.

Для поверхні №9 Æ35h13 допуск заготовки Тdз=620 мкм, а допуск деталі Тdд=390 мкм. Тоді

, ,

тобто для отримання заданої точності поверхні треба виконати один перехід.

Для поверхні №10 Æ35h6 допуск заготовки Тdз=620 мкм, а допуск деталі Тdд=16 мкм. Тоді

, ,

тобто для отримання заданої точності поверхні треба виконати чотири переходи.

Для поверхні №13 Æ36h12 допуск заготовки Тdз=520 мкм, а допуск деталі Тdд=250 мкм. Тоді

, ,

тобто для отримання заданої точності поверхні треба виконати один перехід.

Методи обробки поверхонь осі приведені в табл. 1.3.

Таблиця 1.3 – Вибір числа ступенів обробки поверхонь осі

№ пов	Вид поверхні	Квалітет	Шорсткість Rа, мкм	Метод обробки поверхонь
1	Торцева	14	6,3 3,2	Фрезерування чорнове Центрування
2	Зовнішня конусна (фаска)	14	6,3	Точіння чорнове
3	Зовнішня циліндрична	14	6,3	Чорнове точіння
4	Торцева	14	6,3	Чорнове точіння
5	Зовнішня конусна (фаска)	14	6,3	Точіння чорнове
6	Зовнішня циліндрична	14	6,3	Точіння чорнове
7	Зовнішня циліндрична (канавка)	14	6,3	Чорнове точіння
8	Зовнішня циліндрична	12 10 8 6	10 5 2,5 1,25	Чорнове точіння Чистове точіння Тонке точіння Шліфування
9	Зовнішня циліндрична	13	6,3	Точіння чорнове
10	Зовнішня циліндрична	12 10 8 6	10 5 2,5 1,25	Чорнове точіння Чистове точіння Тонке точіння Шліфування
11	Торцева	14	6,3	Чорнове точіння
12	Торцева	14	6,3	Чорнове точіння
13	Зовнішня циліндрична	12	6,3	Точіння чорнове
14	Зовнішня конусна (фаска)	14	6.3	Точіння чорнове
15	Торцева	14	6,3 3,2	Фрезерування чорнове Центрування