2.2 Технологический контроль чертежа детали и анализ детали на технологичность

Деталь 540А-2208058 Фланец скользящий передний изготавливается из углеродистой конструкционной стали 40. Эта сталь рекомендуется для деталей, прошедших улучшение - коленчатые валы, шатуны, зубчатые венцы, маховики, зубчатые колеса, болты, оси и другие детали; после поверхностного упрочнения с нагревом ТВЧ - детали средних размеров, к которым предъявляются требования высокой поверхностной твердости и повышенной износостойкости при малой деформации (длинные валы, ходовые валики, зубчатые колеса).

Таблица 1 - Химический состав стали 40 ГОСТ 1050-88,в процентах

C	Si	Mn	S	P	Ni	Cr	As	Cu
			не более
0,37-0,45	0,17-0,37	0,5-0,8	0,04	0,035	0,25	0,25	0,08	0,25

[ 1 ] с.40, т.28

Таблица 2 - Физико-механические свойства стали 40 ГОСТ 1050-88

σТ,МПа	σВ,МПа	,%	ψ,%	αn,кДж/м2	HB ( не более )
не менее
334	568	19	45	588	285

[ 1 ] с.40, т.31

где: σВ - предел прочности при растяжении

σТ - предел текучести

αn - ударная вязкость

ψ - относительное сужение сечения

HB - твёрдость по Бринеллю

- относительное удлинение образца при разрыве

Достоинства стали 40 ГОСТ 1050-88:

1.После окончательной термической обработки приобретает высокую прочность и износостойкость;

2.Высокое содержание углерода (0,4%) обеспечивает хорошую закаливаемость и соответственно высокую твёрдость поверхности, и прочность изделия.

Недостатки стали 40 ГОСТ 1050-88:

1.Необходим нагрев и последующая термическая обработка;

2.Сталь трудно обрабатываемая.

Рисунок – Эскиз детали

Таблица 3 - Требования к детали по точности размеров, точности формы и расположения поверхностей, шероховатости поверхности.

№ поверхности	Размеры, характеризующие поверхность	Квалитет точности размеров по ГОСТ 25347-82	Шероховатость поверхности Ra, мкм по ГОСТ 2789-73	Допуск формы поверхности	Допуск расположения поверхности	Суммарный допуск формы и расположения
				ГОСТ 2.308 - 79
1	2	3	4	5	6	7
1	118-0,46	13	3,2	Допуск формы поверхности находится в пределах половины допуска на соответствующие размеры.	Допуск соосности поверхностей с размерами Ø90мм и Ø66+0,06мм относительно оси шлицевого отверстия не более 0,08 мм. Допуск перпендикулярности поверхности с размером 63±0,4 мм относительно оси шлицевого отверстия не более 0,08 мм. Позиционный допуск 8-ми отверстий с размером Ø12,5+0,24мм не более 0,15 мм.	Суммарный допуск формы и расположения поверхностей находится в пределах половины допуска на соответствующие размеры.
2	2×450	14	12,5
3	Ø84-0,46	13	12,5
4	R3	14	12,5
5	12±0,2	14	12,5
6	Ø90	7	1,6
7	63±0,4	14	3,2
8	Ø168-0,26	11	12,5
9	10-0,2	13	12,5
10	Ø12,5+0,24 (8 раз-в) Ø140	13 13	12,5 (8 пов-й) -
11	R5	14	12,5
12	Ø84-0,46	13	12,5
13	22+0,52	14	12,5
14	М76×1,5-6g 18	12 14	12,5 -
15	1,5×450	14	12,5
16	118-0,46	-	12,5
17	Ø66	14	12,5
18	Ø57+0,4	13	12,5 (16 пов-й)
19	Ø64,08+0,06 -	9 -	1,6 (16 пов-й) 1,6 (32 пов-ти)
20	-	-	12,5
21	К1/8''	12	12,5
22	- 32±1	- 16	12,5 -
23	R0,5	12	12,5
24	2×300	14	12,5

Продолжение таблицы 3.

1	2	3	4	5	6	7
25	-	-	12,5
26	Ø66	9	3,2
27	1,5×300	14	12,5
28	30±0,8	16	12,5
29	R2	14	12,5

К детали предъявляются следующие требования по твёрдости и термической обработке:

- твердость 241…285 НВ;

- деталь подвергается термической обработке. Улучшение в начале технологического процесса, термообработка до твёрдости 241…285 НВ, улучшение в конце технологического процесса. Поверхность А калить ТВЧ (глубина 1…3 мм) до твёрдости 54 HRC.

Качественный анализ детали на технологичность.

Деталь 540А-2208058 Фланец скользящий передний представляет собой тело вращения и относится к классу втулок. Она изготавливается из конструкционной углеродистой стали 40 ГОСТ 1050-88. Данный материал плохо обрабатывается резанием. Эта деталь входит в перечень изделий, изготавливаемых из данного материала, который выбран с учётом эксплуатационных характеристик самой детали. К детали предъявляются высокие требования по точности и шероховатости обрабатываемых поверхностей, а также по допускам расположения поверхностей. Заготовку для данной детали получают поковкой на КГШП. Данный вариант получения заготовки максимально приближает форму заготовки к форме готовой детали при небольшой стоимости заготовки. С точки зрения механической обработки деталь достаточно технологична и в то же время достаточна, сложна, т.к. она имеет большое количество обрабатываемых поверхностей с высокой точностью обработки. Форма детали может быть получена как на универсальном, так и на специальном оборудовании при использовании стандартных режущих, вспомогательных инструментов и приспособлений в зависимости от типа производства. Также деталь имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций. При обработке соблюдается принцип единства и постоянства баз. Все отверстия сквозные. В отверстии и на наружной поверхности имеются заходные фаски для нарезания резьбы метчиком и резцом. Отверстия у детали возрастают в одном направлении. Заготовка имеет небольшую массу и размеры, что позволяет не использовать подъёмно-транспортные устройства для установки и закрепления заготовки на станке.

К нетехнологичным моментам относятся:

- конструктивные элементы (фаски) неунифицированы, что требует использования многообразия режущего инструмента в обработке детали;

- наружные ступени у детали имеют большой перепад и возрастают не в одном направлении;

- наличие шлицевого отверстия требует использования специального дорогостоящего режущего инструмента – протяжки;

- данная деталь имеет поверхности, обрабатываемые с высокой точностью, что увеличивает длительность цикла обработки детали, а следовательно и её себестоимость;

- достаточно высокие требования по допуску расположения поверхностей, что усложняет механическую обработку детали.

Деталь нетехнологична.

Определяем уровень технологичности детали.

1. По точности.

,

[ 3 ] с.33

где К_бтч и К_тч – соответственно базовый и достигнутый коэффициенты точности обработки.

,

[ 3 ] с. 33

где Т_ср – средний квалитет точности изделия.

,

[ 3 ] с. 34

где Т_i - квалитет точности обработки;

n_i – число размеров соответствующего квалитета.

Т.к. изменений в конструкцию детали не вносим, то К_бтч = К_тч и К_утч = 1.

2. По шероховатости.

,

[ 3 ] с. 34

где К_бш и К_ш – соответственно базовый и достигнутый коэффициенты шероховатости.

,

[ 3 ] с. 34

где Ш_ср – средний параметр шероховатости.

,

[ 3 ] с. 34

где Ш_i – параметр шероховатости поверхности;

n_i – число поверхностей с соответствующим параметром шероховатости.

Т.к. изменений в конструкцию детали не вносим, то К_бш = К_ш и К_уш = 1.