Разработка технологического процесса изготовления гайки, расчет режимов обработки

5  Технологическая часть

В данном проекте на основании нормативных документов разработан технологический процесс изготовления гайки, рассчитаны режимы обработки, нормы времени пооперационно. Для операции приведены указанные расчеты.

5.1    Конструкция детали и ее назначение

Изготовляемая деталь – гайка.

Все необходимые сведения, дающие полное представление о детали содержится в рабочем чертеже оси, где показаны все необходимые сечения, совершенно четко и однозначно поясняющие его конструкцию. На чертеже указаны все размеры с необходимыми допусками, шероховатостью поверхностей.

5.2    Материал детали

Гайка изготовлена из стали 45 ГОСТ 1050-88. Химический состав       стали 45, в соответствии с ГОСТ 1050-88, приведен в таблице 5.1.

Таблица 5.1 -  Химический состав стали 45

Содержание  %
С	Si	Mn	Не более
			Cn	S	Ni	P	Cu
0,42-0,5	0,17-0,37	0,5-0,8	0,25	0,04	0,3	0,035	0,3

Механические свойства стали приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 – Механические свойства

Врем. сопрот-ие разрыву   σв, Н/мм2	Предел текучести Σr, Н/мм2	Работа удара      Кс, Дж	НВ	Относительно
				Удлинение σ, %	Сужение  ψ, %
630	3750	15	229	16	40

Технические свойства стали 45  /13/.

Обрабатываемость резанием в закаленном состоянии при НВ=229 и σ_в>598 МПа

К_{v твердых сплавов}=1,0

К_кб=1,0

где К_v – коэффициент, характеризующий сталь по обрабатываемости /стм/

n_vтвспл=1,0

n_мбст=0,9 – для сверленмя.

Таким образом, для обработки стали 45 можно применять твердосплавной инструмент и инструмент из быстрорежущей стали.

С целью увеличения прочности и твердости гайку необходимо подвергнуть закалу и отпуску для снятия напряжений.

5.3    Разработка технологического процесса изготовления гайки        

Технологический процесс разрабатывается в соответствии с чертежом детали и на основании технологических нормативных документов.

Технологический процесс содержит:

- маршрутную карту, определяющую очередность технологических операций;

- операционные карты с указанием типа применяемого оборудования, технологических приспособлений, инструмента, режимов обработки и норм времени, выбор и расчет которых обусловлен требованиями по точности обработки, расположению поверхностей и их формы, серийного производства.

Перед разработкой операционных припусков производится расчет заготовки детали, которые обусловлены объемом выпуска партии.

В данном случае производство единичное, поэтому в качестве заготовки выбираем прокат круглый горячекатный по ГОСТ 2590-88 с длиной, необходимой для изготовления одной детали.

5.4    Выбор термообработки

Термообработка назначается с целью обеспечения:

- заданных изменений в свойствах материала;

- сохранение неизменными других свойств изделия;

- сохранение первоначальной геометрической формы и размеров детали.

В качестве термообработки, упрочняющей поверхностный слой от 3мм до 6мм, применима поверхностная закалка . При этом происходит изменение кристаллов мартенсита, что повышает его прочность и пластичность и в результате повышает усталостную прочность детали и ее долговечность.

После закалки производится низкий отпуск (самоотпуск) с целью снижения остаточных напряжений.

5.5    Расчет припусков заготовки

Минимальный   диметр   заготовки   D_min,  мм,   определяется  по  формуле

D_{з min}=D_{д min}+2*Z_omin                                                                         (5.1) [13]

где   D_дmin – наименьший предельный размер расчетной ступени по чертежу, D_{д min}=40 мм;

Z_omin – минимальный припуск заготовки, мм.

Минимальный припуск заготовки при черновом точении Z_1min, мкм, определяется по формуле

                                                      (5.2)

где   R_zo – шероховатость поверхности проката, R_zo=200 мкм;      /стм/

        h_o – глубина  дефектного  слоя  на  предшествующей  операции   

                прокат,  h_o=300 мкм;

        Δζ_о – глубина проката,  Δζ_о=ΔК=0,5 мкм;

        ζ₁ – погрешность установки ζ₁>0,05 мкм, пренебрегаем в виду ее 

               малой величины.

Принимаем 2*Z_1min равный 1 мм.

Минимальный припуск заготовки при чистовом точении Z_2min, мкм, определяется по формуле

                                                       (5,3)

где   R_z1 – шероховатость  поверхности  после  чернового точения, 

                  R_z1=125 мкм;

h₁ – глубина поверхностного дефектного слоя после черновой обработки,

        h₁=120 мкм     /стм/

Δζ_о – глубина проката, Δζ_о=ΔК=0,5 мкм;

Ζ₁ и ζ₂ пренебрегаем в виду их малой величины

Принимаем  2*Z_2min=0,49 мм

Ближайший по сортаменту диаметр прутка по ГОСТ 2590-88

Действительный  общий  припуск  на  обработку  расчетной  ступени      , мм, определяется по формуле

                                                                             (5,4)