1.Аналз исходных данных проектирования технологического процесса

Рассмотрим вал с заданными параметрами.

Шейка 1:

Длина шейки 1 составляет 50 мм; точность по 14 квалитету (определяем по табл.3П) - допуск равен 0,62 мм. Диаметр шейки 1 составляет 76 мм; точность по 14 квалитету – допуск равен 0,74 мм. Шероховатость поверхности шейки 1 R_z= 80 мкм.

Шейка 2:

Длина шейки 2 составляет 80 мм; точность по 42 квалитету - допуск равен 0,74 мм. Диаметр шейки 2 составляет 58f9 мм; точность по 9 квалитету (по табл. 2П)– допуск равен 0,076 мм. Шероховатость поверхности шейки 2 R_а= 6,3 мкм.

Шейка 3:

Длина шейки 3 составляет 140 мм; точность по 14 квалитету - допуск равен 1 мм. Диаметр шейки 3 составляет 50 мм; точность по 14 квалитету – допуск равен 0,62 мм. Шероховатость поверхности шейки 3 R_z= 80 мкм.

После рассмотрения составных частей вала проанализируем заданный материал – Ст30. На основе табл. 1 и 2 опишем механические свойства и химический состав Ст30.

Таблица 1

Химический состав конструкционной стали марки 45Х

Содержание элементов, %
углерод	кремний	марганец	хром	сера	фосфор
				не более
0,27 - 0,35	0,50 - 0,80	0,17 - 0,37	-	0,040	0,040

Таблица 2

Механические свойства конструкционной стали марки 30

σт,МПа	σв, МПа	δ,%	ψ, %
не менее
300	500	21	50

Рассчитаем массу детали. Для этого расчленяем ее на три части по количеству шеек. Каждая шейка представляет собой цилиндр, объем которого рассчитывается по формуле:

V =

где D – диаметр ступени вала (шейки), L – длина ступени вала (шейки).

Размеры берутся с максимальными отклонениями.

Шейка 1:

L₁

D₁

V₁

Шейка 2:

L₂

D₂

V₂

Шейка 3:

L₃

D₃

V₃

Для определения общего объема детали складываем полученные объемы шеек:

V_Д = V₁ + V₂ + V₃ = 223,7 + 211,7 + 268,9 = 704,3 см³

Подсчитаем массу детали:

М_д = ρ V, где ρ – это плотность стали (ρ = 7,85 г/ см³)

М_д = 7,85 704,3 = 5,5 кг

2. Определение типа производства

Программа выпуска – 150 шт. Масса детали – 5,5 кг.

Согласно табл. 4П определим тип производства:

Мелкосерийное производство

3. Расчет припусков, выбор вида и метода получения исходной заготовки

Диаметр заготовки определяем по диаметру наибольшей шейки – шейки 1. Квалитет точности шейки 1 – 14-й; шероховатость поверхности R_z=80 мкм, что достигается черновым методом обработки согласно табл. 5П.

Диаметр шейки 1 d₁ = 75,26 мм; L = 270 мм. Припуск на диаметр составляет 4,5 мм (согласно табл.7П). Расчетный диаметр заготовки:

D_расч = 75,26 + 4,5 = 79,76 мм. По табл. 8П выбираем горячекатаный прокат обычной точности диаметром мм, допуск составляет 1,8 мм.

По табл. 6П выбираем припуск на длину при обработке торцевых поверхностей: а = 2,4 0,7 мм; тогда длина заготовки будет равна:

L_з = L + L_а = 271,15 + (2,4 0,7) 2 = 275,95 1,4 мм.

Заготовка имеет размеры:

D_заг мм; L_з = 275,95 1,4 мм

Рассчитаем объем заготовки, учитывая, что форма заготовки – цилиндр:

V_з

Рассчитаем массу заготовки:

M_з = ρ V_з = 7,82 1410,87 = 11,07 кг

Учитывая, что вал отнесен к мелкосерийному производству и перепад диаметров шеек не большой, выбираем заготовку из горячекатаного проката. Способ получения заготовки – отрезка горячекатаного прутка на отрезном круглопильном станке. Ширина пропила b_пр = 5 мм.