Описание назначения детали и условий работы ее основных поверхностей
Содержание
| Введение | |
| 1. Описание назначения детали и условий работы ее основных поверхностей | |
| 2. Определение метода получения заготовки | |
| 3. Разработка маршрутной технологии | |
| 4. Выбор технологического оборудования | |
| 5. Реализация обработки в Siemens NX | |
| Заключение | |
| Список использованных источников | |
Введение
Целью курсовой работы является закрепления знаний, полученных в течение изучения курса технология машиностроения, получения опыта проектирования технологического процесса изготовления детали типа «Вал», выбора оборудования, приспособлений, режущего и мерительного инструментов, приобретения навыков проведения расчетов при решении типовых технологических задач с использованием технической справочной литературы и нормативной документации.
Описание назначения детали и условий работы ее основных поверхностей
К валам относят детали, образованные наружными и внутренними поверхностями вращения; имеющими одну общую прямолинейную ось при отношении длины цилиндрической части к наибольшему наружному диаметру более двух ( 
) 
.
Данный вал относится к группе ступенчатых валов (классификация по форме наружных поверхностей). По форме внутренних поверхностей его можно отнести к сплошным и по соотношению размеров – к жестким валам, т.к. жесткими считаются валы, у которых отношение длины к диаметру не превышает 10...12.
Основные технологические задачи при обработке детали следующие:
• выдержать точность и шероховатость поверхностей;
• выдержать прямолинейность общей оси;
• выдержать концентричность поверхностей вращения.
Поверхности с точностью обработки по 6 квалитету предназначены для подшипников и зубчатых колес, следовательно, для лучшего сопряжения деталей шероховатость этих поверхностей должна быть лучше, чем всех остальных ( 
). Канавка предназначена для выхода шлифовального круга при шлифовальной операции и для оттока масла в процессе работы круга. Шпоночные пазы служат для крепления колес и подшипников на валу (для предотвращения проскальзывания).
Сталь, используемая для изготовления данного вала - это конструкционная углеродистая сталь. После предварительной термообработки - нормализации, довольно легко проходит механическую обработку. Точение, фрезеровку и т. д. Получают детали, например, типа валов или втулок. После окончательной термообработки закалки, детали приобретают высокую прочность и износостойкость. Часто шлифуются. Высокое содержание углерода (приблизительно 0,45%) обеспечивает хорошую закаливаемость и соответственно высокую твёрдость поверхности и прочность изделия.
| Марка : | |
| Заменитель: | 40Х, 50, 50Г2 |
| Классификация : | Сталь конструкционная углеродистая качественная |
Химический состав в % материала 45ГОСТ 1050 - 88
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu | As |
| 0.42 - 0.5 | 0.17 - 0.37 | 0.5 - 0.8 | до 0.3 | до 0.04 | до 0.035 | до 0.25 | до 0.3 | до 0.08 |
Температура критических точек материала 45.
Ac1 = 730 , Ac3(Acm) = 755 , Ar3(Arcm) = 690 , Ar1 = 780 , Mn = 350
Технологические свойства материала 45 .
| Свариваемость: | трудносвариваемая. |
| Флокеночувствительность: | малочувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | не склонна. |
Механические свойства при Т=20oС материала 45 .
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
| Трубы, ГОСТ 8731-87 | ||||||||
| Пруток калиброван., ГОСТ 10702-78 | Отжиг | |||||||
| Прокат, ГОСТ 1050-88 | до 80 | Нормализация | ||||||
| Прокат нагартован., ГОСТ 1050-88 | ||||||||
| Прокат отожжен., ГОСТ 1050-88 | ||||||||
| Лента отожжен., ГОСТ 2284-79 | 440-690 | |||||||
| Лента нагартован., ГОСТ 2284-79 | 690-1030 | |||||||
| Полоса, ГОСТ 1577-93 | 6 - 60 | Нормализация |
| Твердость 45 , Трубы ГОСТ 8731-87 | HB 10 -1 = 207 МПа |
| Твердость 45 , Прокат горячекатан. ГОСТ 1050-88 | HB 10 -1 = 229 МПа |
| Твердость 45 , Прокат калиброван. нагартован. ГОСТ 1050-88 | HB 10 -1 = 241 МПа |
| Твердость 45 , Прокат калиброван. отожжен. ГОСТ 1050-88 | HB 10 -1 = 207 МПа |
| Твердость 45 , Прокат горячекатан. отожжен. ГОСТ 1050-88 | HB 10 -1 = 197 МПа |
Физические свойства материала 45 .
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) |
| 2.01 | 11.9 | ||||
| 1.93 | 12.7 | ||||
| 1.9 | 13.4 | ||||
| 1.72 | 14.1 | ||||
| 14.6 | |||||
| 14.9 | |||||
| 15.2 | |||||
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C |
Зарубежные аналоги материала 45. Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.
| США | Япония | Франция | Англия | Евросоюз | Китай | Австралия | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| - | JIS | AFNOR | BS | EN | GB | AS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Обозначения:
| Механические свойства : | |
| sв | - Предел кратковременной прочности , [МПа] |
| sT | - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
| d5 | - Относительное удлинение при разрыве , [ % ] |
| y | - Относительное сужение , [ % ] |
| KCU | - Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
| HB | - Твердость по Бринеллю , [МПа] |
| Физические свойства : | |
| T | - Температура, при которой получены данные свойства , [Град] |
| E | - Модуль упругости первого рода , [МПа] |
| a | - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град] |
| l | - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
| r | - Плотность материала , [кг/м3] |
| C | - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] |
| R | - Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
| Свариваемость: | |
| без ограничений | - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
| ограниченно свариваемая | - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
| трудносвариваемая | - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг |
Данная сталь используется для:
- для изготовления вал-шестерней, коленчатых и распределительных валов, шестерен, шпинделей, бандажей, цилиндров, кулачков и других нормализованных, улучшаемых и подвергаемых поверхностей термообработке детали, от которых требуется повышенная прочность;
- для изготовления деталей трубопроводной арматуры после закалки и отпуска;
- для изготовления бесшовных труб предназначенных для изготовления деталей и конструкций в мотовелостроении;
- для изготовления колец цельнокатаных различного назначения,
- для изготовления листового проката.