Описание конструкции и назначения детали

 

Студент самостоятельно описывает служебное назначение детали, основных ее поверхностей, их взаимного расположения, точности и шероховатости поверхности. При описании поверхностей следует присвоить им цифровое обозначение, которое наносится на чертеже. Например, плоскость А, торец Б. Необходимо определить отклонения на размеры и поверхности. Указываются основные и вспомогательные конструкторские базы, исполнительные конструкторские базы, исполнительные поверхности. Описываются воспринимаемые нагрузки, возможности износа, смятия, поломки, виды сопряжений и дается обоснование выбранного материала, необходимость легирующих элементов, обеспечивающих требуемое свойство материала.

Из описания должно быть ясно, какие поверхности и размеры имеют основное, решающее значение для служебного назначения детали и какие - второстепенные.

В этом разделе приводятся сведения о материале детали: химический состав, механические свойства до и после термической обработки.

Например, для стали 45Х

Данная деталь изготавливается из стали 45Х, которая имеет следующий химический состав и механические свойства.

Таблица 1.1.1 – Химический состав стали 45Х (ГОСТ 4543 – 71)

Углерода (С), %	Кремния (Si), %	Марганца (Мп), %	Серы (S)	Фосфора (Р)	Никеля (N), %	Хрома (Сг), %
			Не более, %
0,40-0,43	0,04	0,5-0,8	0,04	0,04	0,30	1,2-1,8

Моя марка стали 45Х - хромистая улучшенная сталь (ЗОХ, 35Х, 38Х, 40Х, 45Х, 50Х) имеет более высокую прочность. Сталь данной группы склонна к отпускной хрупкости.

Детали из хромистой стали, работающие на износ в условиях трения, подвергаются цианированию.

Введение в хромистую сталь марганца повышает её прокаливаемость и прочностные свойства. Хромо-марганцовую сталь применяют часто в качестве заменителя более дорогой и дефицитной хромисто-никелевой стали.

Таблица 1.1.2Механические свойства стали 45Х (ГОСТ 4543 – 71)

 

При выполнении этого раздела рекомендуется использовать следующую литературу [7, 32, 33].

 

2.2.2. Анализ технологичности конструкции детали

 

Анализ технологичности детали производим двумя методами – качественным и количественным.

Качественный метод

Анализ технологичности целесообразно проводить в следующей последовательности:

1. Установить возможность применения высокопроизводительных методов обработки.

2. Проанализировать конструктивные элементы детали, выявить труднодоступные для обработки места

3. Определить возможность совмещения технологических и измерительных баз, необходимости дополнительных операций для получения заданной точности и шероховатости обработанных поверхностей.

4. Определить поверхности, которые могут быть использованы при базировании.

5. Проанализировать возможность выбора рационального метода получения заготовки, учитывая экономические факторы.

Например, для валов указывают:

· Можно ли обрабатывать поверхности проходными резцами

· Убывают ли к концам диаметральные размеры шеек вала

· Допускает ли жесткость вала получение высокой точности обработки (жесткость считается недостаточной, если соотношение его длины к диаметру свыше 10…12

Исходя из выше перечисленных факторов, делаем вывод, что данная деталь достаточно технологична по качественным показателям. С точки зрения механической обработки деталь достаточно технологична, допускает применения высокопроизводительных режимов обработки, имеет достаточно несложную геометрическую форму, то есть состоит из поверхностей вращения, что позволяет обеспечить точность и стабильность обработки. Большинство размеров имеют возможность непосредственного измерения универсальным инструментом. Деталь имеет поверхности с повышенным требованием к точности обработки и довольно высоких требований к шероховатости обрабатываемых поверхностей.

Количественная оценка конструкции детали.

В качестве количественных показателей на технологичность могут рассматриваться: коэффициент использования материала, коэффициент точности обработки, коэффициент шероховатости. Коэффициент точности обработки и коэффициент шероховатости поверхности определяются в соответствии с ГОСТ 188831 – 73. Для этого необходимо рассчитать среднюю точность обработки поверхности и среднюю шероховатость обработки поверхности.

Определение коэффициента точности по формуле:

где Тср – средняя точность обработки детали определяется по формуле:

где Тi – точность(квалитет) обработки i-ой поверхности;

ni – количество i-х поверхностей по соответствующему классу точности.

Для удобства расчёты коэффициента точности и шероховатости сведём в таблицы 1.2.1 и 1.2.2 соответственно.

Таблица 1.2.1 – Расчет коэффициента точности

Наименование поверхностей	Ti	ni	Tini
ø100
ø80
L30
Итого:

 

Средняя точность детали:

Коэффициент точности:

Определение коэффициента шероховатости по формуле:

где Шср - средняя шероховатость детали определяется по формуле:

Шi – шероховатость i-й поверхности;

ni – количество i-й поверхностей с соответствующей шероховатостью.

Таблица 1.2.2 – Расчёт коэффициента шероховатости

№ п/п	Шi	ni	Шini
ø100	2,5		7,5
ø 80
ø110
ø 56
Итого			197,5

 

Средняя шероховатость детали:

Коэффициент шероховатости:

Определяем коэффициент использования материала по формуле:

где: Мд – масса детали;

Мзаг – масса заготовки;

Для определения массы детали необходимо посчитать ее объем и умножить его на плотность данного материала

 

2.2.2. Конструкторский контроль чертежа детали, корректировка чертежа детали в соответствии с требованиями ЕСКД

 

Анализ рабочего чертежа детали производится с целью установления факта соответствия его действующим стандартам ЕСКД. Рабочий чертеж детали должен содержать все необходимые сведения, дающие представление о детали, т.е. все проекции, разрезы, сечения, необходимые для полного понимания конструктивных особенностей и конфигурации детали. На чертеже должны быть указаны все размеры с предельными отклонениями, допустимые отклонения от правильных геометрических форм, взаимного расположения и шероховатость поверхностей. Чертеж должен содержать все необходимые сведения о материале детали, термической обработке, применяемых защитных покрытиях, массе детали, масштабе и т.п. Если на чертеже детали имеются какие-либо несоответствия действующим стандартам, то проектант вносит в чертеж соответствующие изменения, отражая эти внесения в пояснительной записке.

При выполнении данного раздела рекомендуется использовать следующую литературу [1, 4, 32, 33, 34].

 

2.2.3. Анализ технических требований на изготовление детали

 

Перечень технических требований, их количественные и качественные показатели зависят от служебного назначения детали и условий ее работы в сборочной единице. К ним относятся: 1) точность размеров (квалитеты); 2) точность формы поверхностей и их взаимное положение; 3) шероховатость поверхности; 4) требования к материалу по твердости, химико-термической обработке, отделке, покрытию и т.д.

Анализ технических требований и норм точности должен подтвердить или опровергнуть правильность указанных на чертеже детали величин допусков линейных размеров, допусков углов, допусков формы и расположения поверхностей, величины шероховатости поверхностей.