Характеристика материала детали

Материал детали - сталь 38ХА. Эго среднеуглеродистая улучшаемая сталь перлитного класса. Сталь высококачественная, т.е. содержит < 0,025 Р и S (каждого).

Химический состав

по ГОСТ5632-72 (%> по массе): 0,38 С; 0,5-0,8 Mn; 0,8-1,1 Сr.

Физические свойства

				НВ

 

Коэффициент обрабатываемости материала по отношению к Ст.45 составляет 0,8, что говорит о хорошей обрабатываемости резанием. Наибольшая скорость резания - при обработке твердосплавными резцами.

Рекомендуемые виды ТО: закалка в масле при 860°С, отпуск 550°С в воде или масле. Закалка позволяет получить необходимую твердость HRc 30...37 и улучшить обрабатываемость. ТО осуществляем после заготовительной операции, так как материал с такой твердостью хорошо обрабатывается режущими инструментами. Проведение же ТО после чернового этапа приведет к кораблению детали и необходимости вводить дополнительные операции по восстановлению баз.

Требуемое покрытие - оксидная пленка. Назначение - защита от коррозии. Толщина пленки: 0,5 - 10 мкм.

Область применения материала: в двигателях различных типов, в частности для изготовления шатунов, фланцев, крепежных деталей (болтов) и т.д.

Материал сталь 38ХА относится к деформируемому классу, поэтому в качестве заготовки конструктор указывает штамповку III категории, т.к. этот вид заготовки позволяет получить размеры близкие к окончательным, также улучшает использование материала, уменьшает его расход.

 

Анализ технологичности конструкции

Требования к точности отдельных поверхностей детали

Размеры и поверхности детали должны иметь соответственно оптимальную точность и качество (прежде всего шероховатость). Шероховатость поверхности должна соответствовать требуемой точности ее обработки ([1], рис.7 - График зависимости шероховатости от точности обработки). Точность изготовления торцов В и Г - 100 мкм, что соответствует шероховатости 2,5...Rz20. Точность изготовления поверхности А - по 7 квалитету 30 мкм, что соответствует шероховатости 0,32... 1,25 мкм. Точность изготовления поверхности Б - 15 мкм, что соответствует шероховатости 0,63... 1,25. Таким образом, указанная конструктором шероховатость поверхностей соответствует требуемой точности обработки.

Шероховатость сопряженных поверхностей, обрабатываемых в одной операции, часто не может быть одинаковой. Так, при шлифовании цилиндрической поверхности и прилегающего к ней торца шероховатость торца из-за различных условий резания приблизительно на класс ниже. Это обстоятельство учтено конструктором (рис. 1).

Рисунок 1 - Шероховатость цилиндрической поверхности и прилегающего к ней торца.

Проверим соответствие точности и шероховатости ответственных поверхностей. При назначении параметров шероховатости поверхностей рекомендуется их величину согласовывать с допусками размеров Т_р, формы Т_ф и расположения поверхностей Т_п. В этом случае значение высоты неровностей Rz можно определять следующим соотношением:

,

где К _р - коэффициент, зависящий от квалитета, вида погрешностей (формы или расположения) и отношения Т_ф(Т_п) /Т_р.

Таблица 1 – значения коэффициента К_р

Квалитеты	К р при Тф(Тп) /Тр
	≥0,63	≥0,40	≥0,25
3…5	0,5	0,35	0,2
6…8	0,4
9;10	0,3
11…17	0,3	0,15

Поверхность А:

Т_р - 0,03 мм;

Т_п ~ 0,03 мм.

По таблице 1 для 7 квалитета получаем К_Р = 0,4.

Следовательно, Rz ≤ 12 мкм.

Указанная конструктором шероховатость - Ra = 1,25 мкм, что соответствует данному неравенству.

Поверхность Б.

Т_р = 0,015;

Т_п = 0,03.

По таблице 1 для 5 квалитета получаем К_Р = 0,5.

Следовательно, Rz ≤ 8 мкм.

Указанная конструктором шероховатость - Ra 1,25 мкм, что соответствует данному неравенству.

Присваиваем каждой поверхности детали свой определенный номер (рис.2).

Рисунок 2 – Элементарные поверхности детали

Параметры каждой поверхности детали и технологические последствия приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 – Технологические требования чертежа и технологические последствия

№ пов.	Технологические требования чертежа	Технологические последствия
	22-0,52 (14 кв.) Rz20	Черновое, получистовое точение
	1+0.30 (14 кв.) Rz20	Фрезерование получистовое
	18-0,1 (11 кв.) Rа2,5 Неперпендикулярность торца 3 относительно поверхности 7 не более 0,05	Черновое, получистовое, чистовое точение. Обработать вместе с поверхностью 7 в одной операции.
	22-0,52 (14 кв.) Rz20	Черновое, получистовое точение
	19+0,1 (11 кв.) Rа2,5 Неперпендикулярность торца 5 относительно поверхности 9 не более 0,03	Черновое, получистовое, чистовое точение. Обработать вместе с поверхностью 9 в одной операции.
	Ø110-0,54 (5 кв.) Rz20	Черновое, получистовое точение
	(5 кв.) Rа1,25 Неперпендикулярность торца 3 относительно поверхности 7 не более 0,05 Неперпендикулярность торца 7 относительно поверхности 9 не более 0,03	Черновое, получистовое, чистовое точение; чистовое шлифование. Обработать вместе с поверхностью 3 в одной операции. Обработать вместе с поверхностью 9 в одной операции.
	Ø77-0,46 (13 кв.) Rz20	Черновое, получистовое точение
	Ø75+0,03 (7 кв.) Rа1,25 Неперпендикулярность торца 5 относительно поверхности 9 не более 0,03 Неперпендикулярность торца 7 относительно поверхности 9 не более 0,03	Черновое, получистовое, чистовое точение; чистовое шлифование. Обработать вместе с поверхностью 5 в одной операции. Обработать вместе с поверхностью 7 в одной операции.
	Ø66+0,46 (13 кв.) Rz20	Черновое, получистовое точение
	Ø9+0,22 (13 кв.) Rz20 Отклонение отверстий от их номинального положения не более 0,2	Сверление Точность размеров, координирующих положение осей отверстий обеспечивается кондуктором нормальной точности
	Ø4+0,18 (13 кв.) Rz20	Сверление Точность размеров, координирующих положение осей отверстий обеспечивается кондуктором нормальной точности
	7,7-0,36 (14 кв.) Rz20	Фрезерование получистовое