Вибір матеріалу, маршрутної технології виготовлення заготовки і термічної обробки вимірювального інструменту "калібр-скоба"

Abstract

У машинобудуванні широко використовують так званий альтернативний метод контролю за придатністю виробів. Він дозволяє розділити продукцію на придатну та дефектну. При цьому дійсні значення параметра, що перевіряється, не визначаються, а встановлюється факт його відповідності нормативу. При альтернативній перевірці геометричних параметрів виробів найчастіше застосовують калібри. Для вимірювання валів і зовнішніх розмірів деталей, обмежених плоскими паралельними поверхнями, використовуються граничні скоби. Вони бувають регульованими і нерегульованими, а за характером отримання заготовки поділяються на листові, штамповані і литі. До сталей для вимірювальних інструментів пред'являється комплекс вимог, з яких найважливішими є висока зносостійкість, збереження сталості лінійних розмірів та форми при експлуатації, висока чистота поверхні (висока полірованість). Метою роботи є підвищення експлуатаційних властивостей деталі «калібр-скоба» шляхом аналізу умов експлуатації, вибору оптимального матеріалу та раціональних режимів термічної обробки, розробки маршрутної технології виготовлення виробу та проектування плану термічної дільниці. В ході виконання роботи було проаналізовано умову роботи деталі «калібр-скоба» та сформульовано вимоги до матеріалів з якого вона виготовляється. Ґрунтуючись на результатах літературного огляду призначена марка сталі, розроблена маршрутна технологія виготовлення деталі «калібр-скоба», запропоновано оптимальний режим термічної обробки деталі. Досліджено структуру та властивості сталі після термічної обробки. Проведений вибір основного і допоміжного обладнання та базуючись на річній програмі розрахована необхідна кількість обладнання та спроектовано термічну дільницю.

In mechanical engineering, an alternative method of controlling the suitability of products is widely used. It helps to divide products into suitable and defective. The actual values of the parameter being tested are not determined, but the fact of its compliance with the standard is established. In the alternative verification of the geometric parameters of the products are often used calibers. Boundary brackets are used to measure the shafts and the external dimensions of the parts bounded by flat parallel surfaces. They are adjustable and unregulated, and by the nature of the workpiece are divided into sheet, stamped and cast. The aim of the work is to increase the performance properties of the "caliber-bracket" part by analyzing the operating conditions, choosing the optimal material and rational modes of heat treatment, development of route technology of product manufacturing and design of thermal section plan. Research objectives: to analyze the working conditions of the part; to analyze literary sources; rationally choose the material for the manufacture of parts; develop the technological process and choose the optimal heat treatment of the product; select the basic equipment for the thermal section and design the thermal section. In the course of the work, the working conditions of the "caliber-bracket" part were analyzed and the requirements for the materials from which it is made were formulated. Based on the results of the literature review, the steel grade was assigned, the route technology of manufacturing the "caliber-bracket" part was developed, and the optimal mode of heat treatment of the part was proposed. The structure and properties of steel after heat treatment have been studied. The selection of the main and auxiliary equipment was made and based on the annual program the required amount of equipment was calculated and the thermal section was designed. Research methods: use of standard methods for determining the physical and mechanical properties and structure of steel 20 for the manufacture of calipers and modern microscopic and metallographic research methods, including microscopic and macroscopic analysis, theoretical and practical methods, review of literature and patent search. In the qualifying bachelor's thesis the characteristics and working conditions of the measuring instrument were analyzed "Caliber bracket", which is designed to control the size, shape and location of the surfaces of parts. Gauges are used to control parts with tolerances IT6-IT17 mostly in series and mass production. Steels for measuring instruments are subject to a set of requirements, the most important of which are high wear resistance, maintaining the stability of linear dimensions and shape during operation, high surface cleanliness (high polishing). A block diagram of the route technology for obtaining the "caliber-bracket" part was developed. Based on the operating conditions and technical requirements, steel 20 was selected for the manufacture of parts. Depending on the operating conditions, the improvement of the properties of the selected material is achieved by chemical-thermal treatment, in our case, cementation with subsequent hardening and low tempering. The part has a rational shape that allows you to use high-performance processes to obtain workpieces and machining. The main and auxiliary equipment for thermal and chemical-thermal treatment of the part was selected, its quantity was calculated and the planning of the thermal section was carried out. The practical significance of the results obtained. The material was selected, the thermal section was designed, the route manufacturing technology and the technological process of strengthening the "caliber-bracket" part were proposed to improve the operational characteristics of the product.