26.

Московский Государственный Университет Путей Сообщения (миит)

Институт транспортной техники и систем управления

Кафедра «Технология транспортного машиностроения и ремонта подвижного состава»

Курсовая работа

по дисциплине «Технология конструкционных материалов»

тема: «Проектирование технологического маршрута механической

обработки деталей подвижного состава»

Выполнил:

студент гр. ТВГ-211

Зеленин С.С.

Проверил:

Попов А.Ю.

Москва – 2012

Содержание

Введение……………………………………………………………………….....3

1. Установление конструкторско-технологической характеристики заданной детали…………………………………………………………………………….…...4

2. Определение типа производства……………………………………………..7

3. Выбор способа получения заготовки…………….…………………………..8

4. Составление структуры технологического процесса изготовления заданной детали……….............................................................................................14

5. Выбор станочного оборудования……………………………………….......15

6. Выбор режущего инструмента………………………………………….......17

7. Выбор измерительного инструмента……………………...………………..22

Заключение………………………………………………………………….......25

Список литературы……………………………………………………………..26

Приложения……………………………………………………………………..27

Введение

Цель курсовой работы - закрепить знания, полученные при изучении дисциплин «Технология конструкционных материалов», «Основы технологии машиностроения» а также приобретение практических навыков по проектированию технологических процессов механической обработки изделий.

Задача работы: установить степень усвоения полученных теоретических и практических знаний и способностей применять их при решении конкретных задач в теории и на практике, а также научится пользоваться справочной литературой, ГОСТами и нормативными данными, применяемыми в машиностроении.

1. Установление конструкторско-технологической характеристики заданной детали

Материал детали

Сталь 40ХН (Гост 4543-71) относится к качественным конструкционным сталям (т.е предназначенным для изготовления машиностроительных и строительных изделий) легированным хромоникелевым стальным сплавам. Добавление никеля в состав стали повышает ее химическую устойчивость. Впервые это явление было открыто в конце девятнадцатого века. Французский химик Пруст высказал предположение, что железные метеориты слабо подвержены коррозии именно благодаря никелю в их составе. Через 20 лет Фарадей выплавил первый сплав железа и никеля, который обладал повышенной антикоррозийной устойчивостью. Но только после получения ковкого никеля появилась возможность создавать никелевые стальные сплавы, которые обладали в два раза большим пределом упругости, высокими антикоррозийными свойствами и большой механической прочностью. Дополнительную устойчивость к коррозирующим факторам сталь 40ХН приобретает благодаря добавке хрома. Он также усиливает такие механические свойства стали 40ХН, как твердость и прочность.

Основная область применения стали 40ХН – изготовление деталей, которые эксплуатируются в условиях повышенной динамической нагрузки, вибрации. Это такие детали, как оси, шатуны, валы, замки (ниппели и муфты) для нефтепроводов. Изготавливают из стали 40ХН также зубчатые колеса, шпиндели, болты, штоки гидроцилиндров, валки прокатных станов. В общем, этот сплав используется для деталей, материал которых должен обладать повышенной вязкостью, и прочностью. Максимальная толщина деталей из стали 40хн не должна превышать 120 мм. Аналоги стали 40ХН, разрешенные к применению в тех же целях: 40Х, 40ХНМ, 40ХНР, 30ХГВТ, 35ХГФ, 38ХГН, 45ХН, 50ХН.

Сталь 40ХН имеет в своем составе: от 0,36 до 0,44% углерода; 0,17-0,37% кремния; 0,5 - 0,8% марганца; от 1 до 1,4% никеля; максимум 0,035% серы и столько же фосфора; 0,45 – 0,75% хрома и до 0,3% меди. Содержание серы и фосфора (меньше 0, 36%) позволяет причислять сталь 40ХН к качественным легированным сталям. Маркировка стали по ГОСТу 4543-71 обозначает содержание углерода, хрома и никеля, округленные до целого (один процент в маркировке не отражается).

Сварочный процесс для легированных сталей несколько затруднен, поскольку околошовная зона склонна к закалке и в ней могут образовываться хрупкие структуры (сварка требует специальной технологии). Сварочные работы можно производить при подогреве перед процессом и отпуском или отжигом сразу по окончании сварки.

Термообработка стали 40ХН включает в себя закалку и отпуск. После такой термической обработки сталь 40ХН приобретает предел выносливости по трещинообразованию в 2 раза больший, нежели до обработки, а предел прочности по разрушению – в 6 раз.

Закалка металла 40ХН обычно производится в масле; крупногабаритные детали в редких случаях подвергают закаливанию в воде с последующим немедленным низким отпуском или с переносом в масло. Часто детали из стали 40ХН закаливают при нагревании высокочастотными токами и последующим отпуском. В результате этой процедуры получают высокую поверхностную твердость (RC = 52—56).

Технические требования

Самым точным элементом вала является отверстие, которое выполняется по 7-му квалитету.

Поверхности диаметрами 50k6, 50d9 с шероховатостью Rа =1,25 мкм.

Наружная цилиндрическая поверхность диаметром 56d11 с шероховатостью Rа =1,25 мкм.

Торцевые поверхности с шероховатостью Rа =2,5 мкм/

Канавка диаметром 37,5 предназначена для установки стопорного кольца

Остальные поверхности являются свободными и предназначены для соединения основных и вспомогательных баз.

Материал: углеродистая сталь 40ХН термообработанная и обладающая высокой твердостью, износостойкостью и коррозионной стойкостью - соответствует конструктивным и прочностным характеристикам детали;

Деталь подвергается термической обработке - улучшению для обеспечения твердости 28..32 HRС, при дальнейшей обработке некоторые поверхности заготовки подвергаются закалки токами высокой частоты, данное условие необходимо для обеспечения твердости 50..55 HRС;

Остальные ТТ по ОСТ 3-3189-75. Отраслевой стандарт предусматривает ряд технических требований, предъявляемых к механической обработке и обеспечивающих требуемое качество.