Описание характеристик детали

Технологический анализ чертежа

 

В данной части дипломного проекта рассмотрена часть основных процессов изготовления детали. Описаны основные параметры этой детали, технические характеристики материала, из которого она изготовляется. Способ получения и расчёта режимов резания, технологических процессов, таких, как токарная обработка и сверление. А так же выбор оптимального оборудования для проведения данных видов обработки.

Деталь типа «вороток» необходима для проведения ремонта печатной машины Planeta - Variant P44-3, после всех механических обработок которой, закрепляется в корпусе приспособления для притира корпусных отверстий.

 

Характеристика материала детали типа «вороток»

 

а) Материал детали:

Сталь конструкционная легированная 40Х, по ГОСТ 4513 - 71

б) Химический состав:

 

№ п/п	Химический элемент	Содержание в сплаве, %
1	Кремний (Si)	0,17–0,37
2	Марганец (Mn)	0,50-0,80
3	Медь (Cu)	до 0,30
4	Никель(Ni)	до 0,30
5	Сера(S)	до 0,035
6	Углерод (C)	0,36-0,44
7	Фосфор (P)	до 0,035
8	Хром(Cr)	0,80-1,10

 

Механические свойства при Т = 20⁰С материала 40Х

Твердость: НВ 217 кг/см²

 

Сортамент	Размер	Направление	σв	σт	δ5	ψ	KСU	Термообработка
-	мм	-	МПа	МПа	%	%	кДЖ/м2	-
Пруток	Ø 28-55	продольное	940	800	13	55	850

 

г) Физические свойства материала 40Х

 

Т	Е*10-5	α*10	λ	ρ	C	R*109
град	МПа	1/град	Вт/(м*град)	Кг/м3	Дж/(кг*град)	Ом*м
20	2,14			7820		210
100	2,11	11,9	46,0	7800	466	285
200	2,06	12,5	42,7	7770	508	346
300	2,03	13,2	42,3	7740	529	425
400	1,85	13,8	38,5	7700	563	528
500	1,76	14,1	35,6	7670	592	642
600	1,64	14,4	31,9	7630	622	780
700	1,43	14,6	28,8	7590	634	936
800	1,32		26,0	7610	664	1100
900			26,7	7560		1140
1000			28,0	7510		1170
1100			28,8	7470		1200
1200				7430		1230

 

д) Технологические свойства материала 40х.

 

Свариваемость:	трудносвариваемая
Флокеночувствительность:	чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости:	склонна

 

Обозначения:

 

Механические свойства
σв	Предел кратковременной прочности	МПа
σт	Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации)	МПа
δ5	Относительное удлинение при разрыве	%
ψ	Относительное сужение	%
KСU	Ударная вязкость	кДж / м2
НВ	Твердость по Бринеллю
Физические свойства
Т	Температура, при которой получены данные свойства	Град
Е	Модуль упругости первого рода	МПа
α	Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 200 -Т)	1/Град
λ	Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала)	Вт/(м*град)
ρ	плотность материала	кг/м3
C	Удельная теплоемкость материала (диапазон 20° - Т)	Дж/(кг*град)
R	Удельное электросопротивление	Ом*м

 

 

Определение веса заготовки и вида заготовки

А) Определение веса заготовки:

 

m = Vq

 

V – объем заготовки:

 

V = πD² L/ 4

 

q – плотность = 7,8 г/см³

V = 3,14 * 4,95² *33,6/4 = 646,2 см³

массазаготовки:

m = 646,2 *7,8 = 5042 г = 5 кг

б) Определение вида заготовки:

- Материал - сталь 40Х

- Вид производства - штучный

- Деталь - вороток

- Вид заготовки – пруток

- Коэффициент использования материалов - 0,85... 0,9

 

 

Оборудование и инструмент для механической обработки заготовки

Выбор оборудования

 

Для обработки детали «вороток» предусмотрены токарная и сверлильная операции.

а) Для токарных операций выбирается токарный станок 16К20.

 

Параметры токарного станка 16К20	Показатели
Наибольший диаметр обрабатываемой детали	400 мм
Наибольший диаметр прутка, проходящий через отверстие шпинделя	53 мм
Число скоростей шпинделя	22
Частота вращения шпинделя	12,5 -1600 об/мин
Число ступеней подач суппорта	24
Подача суппорта:
- продольная	0,05 -2,8мм/об
- поперечная	0,025-1,4 мм/об
Скорость быстрого перемещения суппорта:
- продольного	3800 мм/мин
- поперечного	1900 мм/мин
Мощность главного электродвигателя	11 квт
КПД станка	0,75

 

б) Для сверлильной операции выбирается сверлильный станок 2Н125

 

Параметры сверлильного станка 2Н125	Показатели
Наибольший диаметр сверления	25 мм
Рабочая поверхность стола	400x450
Наибольший ход шпинделя	250мм
Конус Морзе отверстия шпинделя	3
Число скоростей шпинделя	12
Частота вращения шпинделя	31 - 1400 об/мин
Подача шпинделя	0,1-1,6 мм/об
Мощность привода электродвигателя	4 кВт

 

Выбор режущего инструмента

Токарные операции

В качестве режущего инструмента для токарной используем токарный проходной упорный отогнутый резец (левый) по ГОСТ 18879-73 с углом в шине 90°, с пластиной из твердого сплава Т15К6.

- высота Н =25 мм,

- ширина В =20 мм,

- длина L =140 мм

Для сверления отверстия под резьбу М36 берется сверло D=34,5 мм.

Для нарезания резьбы применяется ручной метчик d =36 мм с шагом L= 5мм.

В качестве дополнительной оснастки для токарной обработки выбираем:

- патронсамоцентрирующийся трех кулачковый по ГОСТ 2675 - 80; 7100-0005;

Сверлильная операция

Для сверления отверстия D = 20 мм используется спиральное сверло d = 20 ммс цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ 4010 - 77, рабочая часть сверла из инструментальной стали Р9К5.

Длина сверла L = 131 мм, длина рабочей части 1 = 66 мм

В качестве оснастки для сверления используется:

Призматическая опора по ГОСТ 16897 - 71 для диаметра 35 мм.