Химико - термическая обработка стали 20-б

Примечание:

s_т – временное сопротивление (предел прочности при растяжении), МПа;

s_в – предел текучести (физический), Мпа;

d₅ – относительное удлинение после разрыва на образцах 5- кратной длины, %;

y - относительное сужение после разрыва, %.

· Проводится анализ структуры детали, т.е. разделение её конструктивных элементов на уровни с учётом следующих конструктивно – технологических признаков: геометрической характеристики элементов; топологической связи элементов; целесообразной последовательности формирования элементов в ходе изготовления детали и применяемого при этом оборудования. Для этого структуру конструктивных элементов детали рекомендуется разделить на следующие четыре уровня:

- цилиндрические наружные и внутренние поверхности: открытые с одной или двух сторон, находящиеся на основной оси вращения детали (элементы I уровня);

- поверхности, отсекающие от элементов I уровня слой материала, имеющие с ними общую ось вращения - фаски, канавки, сферы, конуса, резьбы, центра, шлицы и т.п. - (элементы II уровня);

- поверхности, отсекающие от элементов I уровня слой материала, имеющие ось вращения не совпадающую с основной осью вращения детали, и обрабатываемые на станках сверлильной и расточной групп - отверстия, расположенные перпендикулярно, параллельно или под углом к основной оси детали - или фрезерной группы - пазы, окна, скосы, лыски и т.п. - (элементы III уровня);

- элементы IV уровня – торцы, плоскости и оси отверстий перпендикулярные к основной оси и ограничивающие элементы детали вдоль основной оси вращения.

Нумерацию элементов I, II, III уровней следует проводить арабскими цифрами слева направо, начиная с наружных поверхностей и продолжая также слева направо для внутренних поверхностей. При этом для указания номеров уровня и элемента на этом уровне следует воспользоваться индексацией i*k, где:

i – номер элемента в уровне, начиная с первого;

k – номер уровня.

Индексацию торцев, плоскостей и осей отверстий следует проводить двухзначным кодом, порядковым номером слева направо для наружных и внутренних поверхностей с добавлением к ним цифры 9. Пример нумерации и обозначения элементов показан на рис.

Рис. Обозначение конструктивных элементов детали

Результат анализа структуры детали оформляется эскизом детали с нумерацией элементов каждого и тремя массивами: массивом элементов первого уровня (табл. 2.6), массивом плоскостей (табл. 2.7), массивом конструкторских связей (линейных размеров) (табл. 2.8).

· Анализ конструкции детали на технологичность. Вопрос технологичности конструкции является одним из самых актуальных вопросов, т.к. низкая технологичность, как правило, ведет к удорожанию продукции за счет высокой трудоемкости изготовления, повышает металлоемкость изделия, требует применения специального инструмента и оснастки. Поэтому технологический анализ, как на производстве, так и в курсовой работе - один из важнейших этапов технологической разработки. Цель такого анализа - выявление недостатков конструкции по сведениям, содержащимся в чертежах и технических требованиях, а также возможное улучшение технологичности рассматриваемой конструкции.

Таблица 2.6

Элементы первого уровня

Таблица 2.7

Массив плоскостей

Таблица 2.8

Массив конструкторских связей

Основные задачи, решаемые при анализе, сводятся к возможному уменьшению трудоемкости и металлоемкости, возможности обработки детали высокопроизводительными методами, снижению себестоимости ее изготовления без ущерба для ее служебного назначения.

С целью упрощения анализа на технологичность ниже приводятся частные рекомендации для некоторых типовых конструкций деталей.

Примечание. Для проведения анализа на технологичность необходимо в пояснительной записке дать логически обоснованные ответы на ниже поставленные вопросы:

Для валов

1. Можно ли обрабатывать поверхности проходными резцами?

2. Можно ли уменьшить диаметры фланцев, шеек, венцов, буртов
или исключить их вообще из конструкции детали, увеличив при
этом коэффициент использования материала?

3. Можно ли заменить закрытые шпоночные пазы на открытые,
обрабатываемые дисковыми фрезами?

4. Допускает ли жесткость вала получение высокой точности
обработки?

5. При анализе решить возможность замены ступенчатого вала на
гладкий.

___________________

Примечание: Вал, имеющий опорные шейки, выполняемые по 5-8 квалитету точности, считается жестким, если выдерживается соотношение среднего диаметра к длине не более чем 1:10. Для валов с опорными шейками 9-го и выше квалитетов точности это соотношение увеличивается до 15. Для многорезцовой обработки валов с опорными шейками 9-го и выше квалитетов точности соотношение уменьшится до 10.

Для зубчатых колес

При анализе технологичности конструкции зубчатых колес следует определить возможность использования высокопроизводительных методов формообразования зубчатого венца с применением пластического деформирования в горячем или холодном состоянии. При этом решаются следующие вопросы по технологичности конструкции:

1. Наличие простой, технологической формы отверстия;

2. Простота конфигурации наружного контура зубчатого колеса (наиболее технологическими являются зубчатые колеса плоской формы без выступающих ступиц);

3. Если ступицы расположены с двух сторон, то для обработки таких колес (по сравнению с односторонним расположением ступиц) станочный парк увеличивается на 25-30%;

4. Наличие правильной формы и размеров канавки для выхода инструмента;

5. Возможность многорезцовой обработки в зависимости от соотношения диаметров венцов и расстояний между ними;

6. Симметричность расположения перемычки между ступицей и венцом для зубчатых колес, подлежащих термической обработке (асимметричность приводит к значительным односторонним деформациям при нагреве детали).

После приведенного анализа на технологичность, все предложения по изменению конструкции детали должны быть систематизированы в расчетно-пояснительной записке. Ряд этих предложений по согласованию с руководителем может быть внесен в конструкцию детали.

Для анализа и отработки конструкции на технологичность можно воспользоваться следующими источниками [6, с.31...35], [7, с.30...36], [22, с.160...184], [36].