Диплом. Общий и технологический разделы

1 Общий раздел

1.1 Описание и технологический анализ конструкции детали

1.1.1Описание конструкции детали

Деталь – ступенчатый вал изготовленный из стали 9ХС ГОСТ 5950-73.В конструкциях машин и механизмов основными деталями для передачи вращательного движения являются валы. В процессе работы материал валов испытывает сложные деформации – кручение, изгиб, растяжение и сжатие. Поэтомучтобы обеспечить нормальную работу деталей, передающих движение на вал, и сборочной единицы в целом, валы должны быть жесткими.
Наиболее распространены в машиностроении ступенчатые валы, основными технологическими параметрами которых являются: общая длина вала, количество ступеней, неравномерность их перепада по диаметрам, диаметр наибольшей ступени.
Деталь представляет собой шестиступенчатоецилиндрическое тело вращения. Диаметр наибольшей ступени 80 h7 мм, общая длина – 254мм. Масса детали m=2,7кг.
На поверхности ступени диаметром 16h8 мм фрезеруется шпоночный паз длиной 16 мм, шириной 5N9мм и глубиной 3мм;, а также имеется паз на резьбовой поверхности М16х1,5-6g длиной 15мм, шириной 5N9мм и глубиной 3мм под стопорящую шайбу. На поверхности 80 h7 просверлены 8 отверстий диаметром 9Н14 мм, расположенныепараллельно оси валка.
Вал имеет резьбовую поверхность, обозначенную на чертеже М16х1,5-6g шестой степени точности.
Эксплуатационные кромки притуплены фасками 2х450. На рисунке 1 показан эскиз детали «Валок ТМ 3061.24.00.003».

1.1.2 Данные о материале детали и его свойствах

На выбор материала для валов оказывают влияние критерии работоспособности, технология изготовления, условия работы. Валыизготавливают из сталей, которые должны обладать высокой прочностью, малой чувствительностью к концентрации напряжений, хорошей обрабатываемостью и способностью подвергаться термической обработке. В качестве материала для детали «Валок ТМ 3061.24.00.003» используется инструментальная легированная сталь 9ХС ГОСТ 5950-73. Из стали 9ХС ГОСТ 5950-73 рекомендуется изготавливать свёрла, развёртки, метчики,плашки, гребёнки, фрезы, клейм для холодных работ.
В качестве заготовки для изготовления данной детали возможно применение проката горячекатаного круглого или поковки стальной штампованной. Окончательное решение принимается на основании экономического расчета.
Для повышения механических свойств материала, деталь подвергается термической обработке до HRCэ 56…58 ед.
Химический и механическийсостав стали 9ХС представлен в таблице 1 и 2.
Таблица 1- Химический состав стали 9ХС ГОСТ 5950-73,%
С | Si | Mn | S | P | Ni | Cr |
| | | не более | | |
0,85-0,95 | 1,12-1,6 | 0,30-0,60 | 0,03 | 0,03 | 0,35 | 0,95-1,25 |
Таблица 2- Механический состав 9ХС ГОСТ 5950-73
не менее | КVC,Дж/см2 |
σ m,МПа | σ вр, МПа | δ 5,% | Ψ,% | |
786 | 980 | 10 | 45 | 78 |

1.1.3 Анализ техническихтребований

Анализ детали необходимо производить по всем ее обрабатываемым поверхностям. Анализу подвергаются степень точности и шероховатость обрабатываемых поверхностей, технические требования на изготовление детали, допуски формы и расположения поверхностей. Это дает возможность выбрать самые оптимальные методы обработки каждой из рассмотренных поверхностей изготавливаемой детали.
Степеньточности и шероховатость обрабатываемых поверхностей:
Торцы 1,14:
– фрезерование однократное h14, Ra=6,3 мкм.
Торцы 19,22 :
– точение однократное h12, Ra=6,3 мкм;
Поверхность 7 диаметром 80h7 мм:
– точение предварительное h12, Ra=6,3 мкм;
– точение окончательное h10, Ra=3,2 мкм.
– шлифование однократное h7, Ra=0,8 мкм.
Поверхности 3,12,25 диаметром 17h6 мм:
– точение предварительноеh12, Ra=6,3 мкм;
– точение окончательное h10, Ra=3,2 мкм;
– шлифование предварительное h8, Ra=0,8 мкм;
– шлифование окончательное h6, Ra=0,4 мкм.
Поверхности 27 диаметром 16h8мм
– точение предварительное h12, Ra=6,3 мкм;
– точение окончательное h10, Ra=3,2 мкм;
– шлифование однократное h8, Ra=0,8 мкм.
Поверхность 17,24 диаметром 22h12 мм:
–...