В технологии современного энергомашиностроения значительное место занимает механическая обработка. Форсирование рабочих процессов в двигателях летальных аппаратов (ДЛА) заставляет конструкторов использовать жаропрочные, высокопрочные, тугоплавкие и композиционные материалы. Все перечисленные материалы являются труднообрабатываемыми. Поэтому разработка технологических процессов механообработки этих материалов должна осуществляться с учётом особенностей их физико-механических свойств, специфики износа инструмента и формирования поверхностного слоя деталей.
Человеческое общество постоянно испытывает потребности в новых видах продукции, либо в сокращении затрат труда при производстве основной продукции. В общих случаях эти потребности могут быть удовлетворены только с помощью новых технологических процессов и новых машин, необходимых для их выполнения. Следовательно, стимулом к созданию новой машины всегда является новый технологический процесс, возможность которого зависит от уровня научного и технического развития человеческого общества.
Тема разрабатываемого проекта на сегодняшний день является актуальной. В первую очередь, разработка технологического процесса предложенной детали позволит на практическом уровне освоить методы машиностроения, более глубоко познакомиться с инструментами, методами, приспособлениями и станками.
Исследуемая деталь – оправка, является распространенной и типичной деталью, для изготовления которой применяются практически все основные виды обработки металла резанием, что позволить освоить и закрепить теоретические знания, полученные во время учебного года.
1. Исходные данные
На рис. 1 представлен чертеж детали необходимой для разработки.
Технические требования к материалу назначаются исходя из условий работы изготавливаемой детали. В нашем случае деталью является – оправка, которая не является деталью ответственного назначения и потому для её изготовления подойдут углеродистые стали, которые являются достаточно дешёвыми для подобных целей. Эти стали имеют более низкое содержание вредных примесей и неметаллических включений, чем стали обыкновенного качества.
В машиностроении применяют углеродистые качественные стали, поставляемые по ГОСТ 1050-74. Содержание серы и фосфора в них допускается в пределах 0,03-0,04% каждого из элементов. Маркируются эти стали двузначными цифрами 05, 08, 10, 20,… 75, 80, 85, обозначающими среднее содержание углерода в сотых долях процента. Например, сталь 20 содержит в среднем 0, 20% С, сталь 45 – 0,45% и т.д.
Оценим примерные качества материала: предел прочности (sВ) порядка 1220 МПа; условный предел текучести (s0,2) порядка 900 МПа; ударная вязкость КСU не менее 0,9 МДж/м2; твёрдость упрочнённой поверхности HRC не менее 58; глубина упрочнённого слоя d от 1,0 до 1,6 мм; твёрдость сердцевины НВ не менее 3000 МПа.
С учетом вышеприведенных качеств материала можно использовать Ст 45 (свойства этой стали приведены ниже в таблице 1.
В промышленность эти стали, поставляются в виде проката, поковок, профилей различного назначения с гарантированным химическим составом и механическими свойствами.
Среднеуглеродистые стали 30, 35, 40, 45, 50 в нормализованном состоянии отличаются повышенной прочностью, но соответственно меньшей вязкостью и пластичностью. В зависимости от условий работы деталей из этих сталей к ним применяют различные виды термической обработки: нормализацию, улучшение, закалку с низким отпуском, закалку ТВЧ и др.
