Содержание

• Введение
• 1. Общая часть
• 1.1 Характеристика детали
• 1.2 Технические требования на дефектацию детали
• 1.3 Технические требования к отремонтированной детали
• 1.4 Выбор размера партии деталей
• 2. Технологическая часть
• 2.1 Маршрут ремонта
• 2.2 Выбор рационального способа восстановления деталей
• 2.3 Выбор технологических баз
• 2.4 Технологические схемы устранения дефектов
• 2.5 Расчет припусков
• 2.6 Технологический маршрут восстановления детали
• 2.7 Выбор оборудования и технологической оснастки
• 2.8 Расчёт режимов обработки
• 2.9 Расчет норм времени
• 2.10 Расчет годового объема работ
• 2.11 Расчет годовых фондов времени
• 2.12 Расчет числа основных рабочих
• 2.13 Расчет количества технологического, подъемно-транспортного оборудования и организационной оснастки
• 2.14 Расчет площади участка
• 2.15 Требования техники безопасности
• 3. Конструкторская часть
• 3.1 Назначение и устройство приспособления
• 3.2 Принцип действия приспособления
• 3.3 Расчет приспособления
• Заключение
• Список использованных источников

Введение

Создание парка автомобилей в Республике Беларусь потребовало организации их ремонта для поддержания работоспособного состояния. Одним из наиболее эффективных резервов подержания парка в технически исправном состоянии является капитальный ремонт автомобилей.

Авторемонтное производство, функция которого заключается в экономически обоснованном устранении неисправностей и восстановлении ресурса автомобилей, является ресурсосберегающим производством, которое экономит труд, материалы и энергию. Затраты денежных средств на устранение неисправностей и восстановление ресурса при капитальном ремонте составляют только 20…30 % от затрат на производство автомобилей [1].

Научно обоснованная технология и организация ремонта автомобилей позволяет достичь их нормативной наработки, а в отдельных случаях и превзойти наработку новых изделий. Повышение технического уровня авторемонтного производства требует непрерывного и планомерного развития его материальной базы, основу которой составляют средства ремонта. Прогрессивные средства ремонта должны использовать новые способы переработки материалов и энергии на пути превращения ремонтируемых автомобилей из состояния ремонтного фонда в товарную продукцию.

Одной из прогрессивных тенденций в ремонте стал агрегатный метод ремонта автомобилей. Кроме этого сегодня ведется целенаправленная работа заводов-изготовителей по повышению ресурса рам и кабин, доведению его до срока службы автомобиля, что способствует резкому сокращению сферы применения КР полнокомплектных автомобилей, а для грузовых автомобилей перспективных моделей (семейства КамАЗ, МАЗ, ЗИЛ-4331) предусмотрен КР только агрегатов.

В данном курсовом проекте требуется разработать технологический процесс восстановления детали с использованием ресурсосберегающих технологий и рациональных способов ремонта, новых материалов, применением прогрессивного режущего инструмента и средств контроля, высокопроизводительного оборудования и средств механизации, а также спроектировать участок электродугового напыления с соблюдением правил расстановки оборудования и организации рабочих мест.

1. Общая часть

Стакан подшипника № 5336 - 2402049 является деталью редуктора заднего моста автомобиля МАЗ-5336 и вместе с ведущей конической шестерней, коническими роликовыми подшипниками, крышкой сальника, фланцем карданного вала образуют сборочную единицу, собираемую отдельным узлом.

Стакан имеет два цилиндрических отверстия, в которые запрессовываются наружные кольца роликовых подшипников. Стакан устанавливается в отверстие редуктора заднего моста по цилиндрическому пояску до упора во фланец и закрепляется восьмью болтами. Крышка сальника устанавливается со стороны переднего подшипника и закрепляется шестью винтами М10. Два резьбовых отверстия на фланце стакана служат для установки съемника при демонтаже стакана с ведущей шестерней.

Стакан подшипников изготавливается из высокопрочного чугуна ВЧ 50-2 с шаровым графитом. Химические и механические свойства высокопрочного чугуна приведены в таблице 1[2].

Таблица 1 Химический состав высокопрочного чугуна ВЧ 50-2 ГОСТ 7293-85

Примечание: Содержание фосфора, серы, хрома, меди и никеля регламентировано ГОСТ 7293-85.

Таблица 2 Механические свойства высокопрочного чугуна ВЧ 50-2 ГОСТ 7293-85

Технологические свойства высокопрочного чугуна ВЧ 50-2[2]:

· используемые виды термической обработки - ТВЧ и другие;

· изготовление заготовки в условиях авторемонтного производства практически невозможно;

· обрабатываемость резанием - вполне удовлетворительная;

· свариваемость при восстановлении - удовлетворительная;

· износостойкость - высокая (после закалки).

Габаритные размеры стакана подшипников: наибольший диаметр - 250 мм, длина детали - 152 мм.

Масса детали - 10,5 кг.

1.2 Технические требования на дефектацию детали

Технические требования на дефектацию детали «Стакан подшипников» представлены ниже.

1.3 Технические требования к отремонтированной детали

После ремонта стакан подшипника должен отвечать требованиям рабочего и ремонтного чертежей, а именно:

· Диаметр отверстий под передний подшипник должен быть равен Ш соответствует 7 квалитету точности с отклонением N. Шероховатость поверхностей составляет Ra = 2,5 мкм, что соответствует 6 классу шероховатости и согласно ряду предпочтительных чисел шероховатости принимается Ra = 1,6 мкм.

· Диаметр отверстий под задний подшипник должен быть равен Шсоответствует 7 квалитету точности с отклонением N. Шероховатость поверхностей составляет Ra = 2,5 мкм, что соответствует 6 классу шероховатости и согласно ряду предпочтительных чисел шероховатости принимается Ra = 1,6 мкм.

· Диаметр посадочного пояска в картер редуктора Ш примерно соответствует 7 квалитету точности. Шероховатость поверхностей составляет Ra = 2,5 мкм, что соответствует 6 классу шероховатости и согласно ряду предпочтительных чисел шероховатости принимается Ra = 1,6 мкм [3].

· Овальность и конусообразность отверстий под подшипники должна быть не более 0,02 мм, что соответствует 7 степени точности.

· Радиальное биение отверстия под передний подшипник относительно отверстия под задний подшипник должно быть не более 0,05 мм, что соответствует 7 степени точности и радиальное биение посадочного пояска - не более 0,06 мм, что соответствует 7 степени точности.

· Торцовое биение торца фланца и торца под крышку относительно отверстия под передний подшипник должно быть не более 0,06 мм, что отвечает соответственно 8 степени точности и 9 степени точности.

· Резьба М10-5Н6Н отверстий под фланец полуоси является метрической резьбой с наружным диаметром 10 мм, основным шагом 1,5 мм, степенью точности - 5,6 и полем допуска - Н.

· Резьба М10-6Н двух отверстий является метрической резьбой с наружным диаметром 10 мм, основным шагом 1,5 мм, степенью точности - 6 и полем допуска - Н.

1.4 Выбор размера партии деталей

В условиях серийного ремонтного производства размер партии ремонтируемых деталей равен месячной потребности в ремонтируемых объектах.

Месячная программа восстанавливаемых по маршруту деталей N мес , шт, определяется по формуле

(1)

где Nа - годовая производственная программа ремонта агрегатов или автомобилей, шт;

Кр - коэффициент ремонта;

n - число одноименных деталей на автомобиле, шт;

12 - число месяцев в году.

Так как в редукторе заднего моста автомобиля МАЗ-5336 устанавливается один стакан подшипников, то принимаем равным n = 1.

Размер партии деталей Z, шт, равен

где Х - число запусков в месяц (принимается не более трех).

Принимаем Х = 2 (по заданию), тогда

Z = 400 / 2 = 200 шт

Выбранный размер партии деталей принимается числу кратному пяти, т. е.

Z = 200 шт

2. Технологическая часть

Стакан подшипников перемещается по ремонтным участкам завода согласно маршруту №1. На этом маршруте устраняются следующие дефекты:

· Износ посадочного пояска в картере редуктора;

· Износ отверстий под подшипники;

· Обломы и трещины.

Стакан подшипников относится к 5-ой группе (стаканы подшипников)

2-ого класса деталей - «полые цилиндры».

2.2 Выбор рационального способа восстановления деталей

Выбор способа восстановления деталей зависит от их конструктивно-технологических особенностей и условий работы, износа, технологических свойств самих способов восстановления, определяющих долговечность отремонтированных деталей, и стоимость их восстановления. Выбор способов ремонта ведется с использованием трех критериев - применимости, долговечности и экономичности [3].

Потенциально возможными способами восстановления отверстий под подшипники и посадочного пояска в картер редуктора являются:

· постановка дополнительных ремонтных втулок (ДРД);

· металлизация;

· нанесение синтетических материалов (СМ).

При восстановлении отверстий под подшипники постановкой ДРД отверстия необходимо расточить на глубину 2,5…3 мм, однако данная операция нежелательно утончит стенки стакана и снизит их механическую прочность.

Способ напыления металлических порошков сопровождается небольшим нагревом детали (120…180⁰С), обеспечивает нанесение износостойкого покрытия толщиной 0,1…10 мм из любых материалов и сплавов. К недостаткам способа следует отнести пониженную механическую прочность покрытия, сравнительно невысокую прочность сцепления его с металлом детали.

Способ нанесения синтетических материалов не обеспечивает такого прочного сцепления слоя с основным металлом, как при металлизации, а так как стакан подшипников работает в динамических условиях, то этот способ не даст долговечности детали.

Исходя из коэффициентов долговечности и конструктивных особенностей детали, наиболее рациональными способами восстановления отверстий под подшипники и посадочного пояска в картер редуктора являются: металлизация (0,9) и нанесение синтетических материалов (0,75).

Наибольшему значению коэффициента технико-экономической эффективности оставшихся способов ремонта отвечает способ металлизации (0,4). Учитывая недостатки способа нанесения синтетических материалов, более альтернативным способом ремонта отверстий под подшипники и посадочного пояска выступает в данном случае металлизация, которую принимаем окончательно (таблица 3).

Таблица 3 Выбор рационального способа восстановления детали

Потенциально возможными способами восстановления трещин и обломов являются:

· ацетилено-кислородная сварка (горячий способ);

· ручная электродуговая сварка (холодный способ).

Ацетилено-кислородная сварка обеспечивает высокое качество сварному шву, однако в технологическом отношении это сложный процесс, сопровождающийся предварительным нагревом до 550…600⁰ С и медленным охлаждением после сварки, поэтому применяется редко, в основном для сложных корпусных деталей.

Электродуговая сварка чугуна в технологическом отношении проще и в авторемонтном производстве применяется широко. Ручная электродуговая сварка выполняется:

· стальными электродами ЦЧ-4 (простой и экономичный способ, но возможно науглероживание и закалка шва, что ухудшает обрабатываемость);

· медными (ОЗЧ-1, -2) и медно-никелевыми (МНЧ-1) электродами (менее экономичный способ, но обеспечивает достаточную прочность, пластичность и плотность шву).

Исходя из коэффициентов долговечности, выносливости наиболее рациональными способами восстановления трещин и обломов является ручная электродуговая сварка медными электродами.

Наибольшему значению коэффициента технико-экономической эффективности отвечает ручная газовая сварка, однако, учитывая, что горячий способ имеет более длительный производственный цикл, требует наличия специфического и дорогостоящего оборудования, соблюдения повышенных требований техники безопасности, более альтернативным способом ремонта выступает в данном случае электродуговая сварка медными электродами, которую и принимаем окончательно для восстановления.

Результаты выбора рациональных способов восстановления детали представлены в таблице 3.

2.3 Выбор технологических баз

Так как стакан подшипников относится к деталям класса «полые цилиндры», для которых типичными технологическими базами, обеспечивающими точность механической обработки, являются внутренние и наружные поверхности и их торцы, то и в данном случае, в качестве технологических баз принимаются: отверстие под подшипник и торец стакана.

Таким образом, отверстия под подшипники и торцы ступицы используются в качестве технологических баз на токарных и металлизационных операциях, фланец стакана и посадочная шейка в картер редуктора - на сварочной операции, тем самым обеспечивается принцип постоянства баз. Данные поверхности используются как базовые при контроле и сборке, что обеспечивает соблюдение принципа единства баз.

Эти поверхности использовались как технологические базы при изготовлении стакана подшипников, и очевидно, что их рационально использовать при ремонте данной детали. Отверстия под подшипники наиболее точными поверхностями, что обеспечивает точность базирования детали при ремонте.

2.4 Технологические схемы устранения дефектов

Технологические схемы устранения дефектов (подефектные технологии) стакана подшипников разработаны на каждый дефект в отдельности и представлены в таблице 4.

Таблица 4 Схема подефектного технологического процесса

2.5 Расчет припусков

Дефект - износ отверстий под передний и задний подшипники.

Определение промежуточных припусков и размеров для следующего технологического процесса.

- Отверстие под передний подшипник

1. Расточить отверстие под передний подшипник, выдерживая размер …

2. Нарезать на поверхности А «рваную резьбу».

3.Произвести нанесение металлизированного слоя, выдерживая размер...

4.Расточить отверстие под передний подшипник с подрезкой торца предварительно и окончательно, выдерживая размер Ш 140 .

5.Подрезать второй торец «как чисто».

6.Точить фаску, выдерживая размер 1,6 х 45⁰.

- Отверстие под задний подшипник

1.Расточить отверстие под задний подшипник, выдерживая размер …

2.Нарезать на поверхности Б «рваную резьбу».

3.Произвести нанесение металлизированного слоя, выдерживая размер...

4.Расточить отверстие под задний подшипник с подрезкой торца, выдерживая размеры Ш 170 L = 48 мм.

5.Точить фаску, выдерживая размеры С = 2 мм и угол 30⁰.

Диаметры отверстий под подшипники D , мм, после токарной обработки равны по рабочему чертежу

D = Ш D = Ш170

Диаметры отверстий после металлизации D₁, мм, равны

D₁ = D - 2h, ( 3 )

где 2h - припуск на чистовое растачивание на диаметр, мм.

Принимаем 2h = 2,5 мм [4].

D₁ = 140 - 2,5 = 137,5 мм

D₁ = 170 - 2,5 = 167,5 мм

Диаметры отверстий после растачивания под металлизацию D, мм, равны

D₂ = D_и - 2h₂ ,

где 2h₂ - припуск на растачивание на диаметр, мм.

Принимаем

2h₂ = 1,5 мм [4].

D₂ = 140,0 + 1,5 = 141,5 мм

D₂ = 170,0 + 1,5 = 171,5 мм

Припуск на металлизацию 2h₁ , мм равен

2h₁ = D₂ - D₁

2h₁ = 141,5 - 137,5 = 4 мм

2h₁ = 171,5 - 167,5 = 4 мм

2.6 Технологический маршрут восстановления детали

При составлении технологического маршрута восстановления детали - Стакан подшипников - учтен ряд требований, изложенных в пособии [3].

Операция 005 Дуговая сварка

Переход 1. Установить деталь на подставку.

Переход 2. Разделать трещину под углом 90…120⁰ на глубину ²/₃ толщины ребра.

Переход 3. Заварить разделанную трещину сплошным швом с превышением на 1,5… 2 мм под основным металлом.

Переход 4. Проверить внешним осмотром качество свариваемого шва. Шов должен быть плотным, без прижогов и недоплавов.

Переход 5. Зачистить заваренный шов заподлицо с основным металлом.

Переход 6. Снять деталь и уложить в тару

Операция 010 Токарно-винторезная

Переход 1. Установить деталь в планшайбу и закрепить.

Переход 2. Расточить отверстие под передний подшипник, выдерживая размеры Ш141+^0,4

Переход 3. Проверить размер

Переход 4. Нарезать на поверхности А «рваную резьбу»

Переход 5. Снять деталь и уложить в тару.

Операция 015 Токарно-винторезная

Переход 1. Установить деталь в патрон и закрепить.

Переход 2. Расточить отверстие под задний подшипник, выдерживая размер Ш171^+0,4

Переход 3. Сменить инструмент.

Переход 4. Точить поверхность посадочного пояска, выдерживая размер Ш194,5_-0,46;

Переход 5. Проверить размеры Ш171^+0,4 и Ш194,5_-0,46 .

Переход 6. Сменить инструмент

Переход 7. Нарезать на поверхности Б «рваную резьбу».

Переход 8. Снять деталь и уложить в тару.

Операция 020 Промывка

Переход 1. Установить детали в камеру моечной машины.

Переход 2. Промыть детали от грязи и обезжирить.

Переход 3. Извлечь детали и уложить на подставку.

Операция 025 Очистка

Переход 1. Установить детали в камеру печи.

Переход 2. Выдержать детали при температуре 350 єС в течение 2…4 часов.

Переход 3. Извлечь детали и уложить на подставку для охлаждения.

Операция 030 Очистка струйно-абразивная

Переход 1. Установить деталь на стол камеры установки.

Переход 2. Произвести абразивно-струйную обработку поверхности посадочного пояска В детали под напыление до получения равномерной, чистой матовой поверхности без пятен и загрязнений.

Переход 3. Извлечь деталь и уложить на подставку.

Операция 035 Металлизация электродуговая

Переход 1. Установить деталь в патрон и закрепить.

Переход 2. Установить в канавку А резиновое кольцо, а отверстие Б заглушить резиновой пробкой.

Переход 3. Произвести нанесение металлизированного слоя, выдерживая размеры Ш 167,5^+1,0 и Ш 198,5_-1,0.

Переход 4. Проверить размеры Ш 167,5^+1,0 и Ш 198,5_-1,0

Переход 5. Снять деталь и уложить на подставку.

Операция 040 Металлизация электродуговая

Переход 1.Установить деталь в патрон и закрепить.

Переход 2. Произвести нанесение металлизированного слоя, выдерживая размер Ш 137,5^+0,1.

Переход 3. Проверить размер Ш 137,5^+0,1.

Переход 4. Снять деталь и уложить в тару.

Операция 045 Токарно-винторезная

Переход 1. Установить деталь в патрон и закрепить.

Переход 2. Расточить отверстие под передний подшипник с подрезкой торца, выдерживая размер Ш 140 L = 36 мм; и Ra = 1,6 мкм.

Переход 3. Подрезать второй торец «как чисто»

Переход 4. Точить фаску, выдерживая размер 1,6х45⁰.

Переход 5. Проверить размер Ш 140 L = 36 мм; и Ra = 1,6 мкм.

Переход 6. Снять деталь и уложить в тару.

Операция 050 Токарно-винторезная

Переход 1. Установить в патрон деталь и закрепить.

Переход 2. Расточить отверстие под задний подшипник с подрезкой торца, выдерживая размеры Ш 170 L = 46 мм; и Ra = 1,6 мкм .

Переход 3. Точить фаску, выдерживая размеры С = 2 мм и угол 30⁰

Переход 4. Проверить размеры Ш 170 ; L = 46 мм;; Ra = 1,6 мкм.

Переход 5. Снять деталь и уложить в тару.

Операция 055 Токарно-винторезная

Переход 1. Установить в патрон деталь и закрепить.

Переход 2. Точить поверхность посадочного пояска, выдерживая размер Ш196 L = 34 мм; и Ra = 1,6 мкм.

Переход 3. Подрезать торец «как чисто».

Переход 4. Точить фаску, выдерживая 2х45⁰.

Переход 5. Проверить размеры Ш196 ; L = 34 мм; Ra = 1,6 мкм.

Переход 6. Снять деталь и уложить в тару.

Операция 060 Контроль

Переход 1. Проверить размеры Ш 140 ; Ш 170 ; Ш196 .

Переход 2. Проверить шероховатость Ra = 1,6 мкм.

2.7 Выбор оборудования и технологической оснастки

Выбор оборудования выполнен с учетом характера работ, видов и размеров обрабатываемых поверхностей детали, типа производства, требований достижения заданной точности обработки, экономного использования площадей и электроэнергии, с применением производительного обновленного станочного парка.

Для базирования и закрепления детали при электродуговой металлизации требуется токарно-винторезный станок мод. 1К62 с высотой центров 200 мм. Станок имеет минимальную частоту вращения шпинделя 12,5 мин^-1 и поэтому для осуществления наплавки оснащается понижающим редуктором, обеспечивающим частоту вращения детали при наплавке 3…8 мин^-1. Мощность электродвигателя 10 кВт.

Для металлизации отверстий под подшипники требуется применить установку электродуговой металлизации КДМ-2, в комплект которой входит источник тока, пульт управления, стойки с кассетами, ручной электрометаллизатор ЭМ-14 с воздушной турбиной для подачи проволоки и масловлагоотделитель ВД-41-16. Сила сварочного тока, согласно рекомендуемым режимам, равна 250…270А, тогда наиболее подходящим источником тока ВДУ-505, который допускает регулирование сварочного тока в пределах 50…500А и обеспечивает сварочное напряжение до 46В. Электродная проволока для данной установки - 1,6…2,0 мм.

Для токарной обработки отверстий под напыление и обработку торцов требуется использовать универсальный токарно-винторезный станок мод.16К20 (обновленная модификация), с высотой центов 215 мм. Расстояние между центрами до 2000 мм. Мощность электродвигателя станка - 10 кВт. Диапазон частот вращения шпинделя - 12,5…1600 мин^-1.

Для сварки ребер стакана, имеющих толщину 8 мм, потребуется электрода d = 4…6 мм. При таком диаметре электрода сила сварочного тока, согласно рекомендуемым режимам сварки равна 160…190А, тогда наиболее подходящим источником тока будет тот же выпрямитель сварочный ВД-301УЗ с жестокой внешней характеристикой. Для выполнения сварочных работ необходимо оборудовать рабочее место столом сварщика.

Выбранное оборудование представлено в таблице 5.

Таблица 5 Сводная ведомость оборудования [ 5,6 ]

 Приспособления и вспомогательный инструмент выбраны с учетом повышения точности обработки, улучшения условий труда, увеличения производительности механической обработки, максимального использования стандартного оснащения.

Режущий и слесарный инструменты выбраны в зависимости от вида обработки, свойств обрабатываемого материала, требуемой точности обработки и качества обрабатываемой поверхности детали.

Для межоперационного и окончательного контроля детали выбран измерительный инструмент с учетом точности измеряемых параметров и типа производства (серийного).

Однако на отдельных операциях применены специальные приспособления, вспомогательный режущий и слесарный инструмент, измерительные средства, что вызвано особенностями конструкции восстанавливаемой детали или отсутствием стандартной оснастки.

Выбранная технологическая оснастка представлена в таблицах 6…9.

Таблица 6 Сводная ведомость приспособлений и вспомогательного инструмента [3,7]

Таблица 7 Сводная ведомость режущего и слесарного инструмента [3,7]

Таблица 8 Сводная ведомость материалов [ 3,7 ]

Таблица 9 Сводная таблица измерительного инструмента и контрольных приспособлений [3,7]

2.8 Расчёт режимов обработки

Операция 040 Металлизация электродуговая

Переход 1.Установить деталь в патрон и закрепить.

Переход 2.Произвести нанесение металлизированного слоя, выдерживая размер Ш 137,5^+0,1.

Переход 3. Проверить размер Ш 137,5^+0,1.

Переход 4. Снять деталь и уложить в тару

Оборудование и оснастка: токарно-винторезный станок 1К62, выпрямитель ВДУ-505, металлизатор ЭМ-14; патрон спец.; штангенциркуль ШЦ-I-160-0,05.

Диаметр отверстия под передний подшипник после растачивания под металлизацию D₂ = 141,5 мм.

Диаметр отверстия после металлизации

D₁ = 137,5 мм.

Длина напыляемого отверстия

L = 36 мм

Для металлизатора ЭМ-14 и выпрямителя:

Диаметр проволоки d = 1,5…2,5 мм

Марка электродной проволоки - св.08Г2С

Напряжение U = 27…30 В [5]

Сила сварочного тока I = 250…270 А [5]

Дистанция L = 120…150 мм [5]

Давление воздуха р = 0,49…0,55 МПа[5]

Расход воздуха S = 180 м³/ч[5]

Скорость подачи проволоки V_пр = 0,7…8,7 м/мин

Скорость напыления V_н = 0,004 м/с[5]

Производительность электродугового металлизатора - до 15 кг/ч

Припуск на металлизацию h, мм равен

h = (D₂ - D₁) / 2 ( 4 )

h = (141,5 - 137,5) / 2 = 2 мм

Рекомендуемая толщина покрытия из стали на внутренние цилиндрические поверхности

h = 1,5…2,5 мм

Толщина наплавляемого слоя на сторону за один проход

t = h = 0,3…0,5 мм [5]

Принимаем t = 0,5 мм.

Число проходов при напылении

i = h / t , ( 5 )

i = 2 / 0,5 = 4

Продольная подача металлизатора s, мм/об [5]

s = 1,2 мм/об

Принимаем по паспорту токарного станка s _п = 1,2 мм/об

Рекомендуемая скорость вращения детали V, м/мин равна

V = 14 м/мин [5]

Частота вращения детали n, мин ^-1 ,

n = 1000V / р * D₂ ( 6 )

n = 1000 * 14 /3,14 *141,5 = 31,509 мин^-1

По паспорту станка принимаем n _п = 31,5 мин^-1

Фактическая скорость V, м/мин, равна

V_ф = р * D₂ * n /1000 ( 7 )

V_ф = 3,14 * 141,5 * 31,5 /1000 = 13,996 м/мин

Операция 045 Токарно-винторезная

Переход 1. Установить деталь в патрон и закрепить.

Переход 2. Расточить отверстие под передний подшипник с подрезкой торца Б, выдерживая размер Ш 140 L = 36 мм; и Ra = 1,6 мкм.

Переход 3. Подрезать торец А «как чисто»

Переход 4. Точить фаску, выдерживая размер 1,6х45⁰.

Переход 5. Проверить размер Ш 140 L = 36 мм; и Ra = 1,6 мкм.

Переход 6. Снять деталь и уложить в тару.

Оборудование и оснастка: токарно-винторезный станок мод.16К20, патрон спец., резец расточной упорный, резец фасочный; штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1, образец шероховатости Ra1,6.

· Диаметр отверстий до токарной обработки (после металлизации) D₁ = 137,5 мм

· длина растачиваемых отверстий L =36 мм

· диаметр отверстий после расточки D = 140 мм

Переход 2

Припуск на обработку на сторону h, мм, определяется по формуле

где D₁ ,D - диаметры отверстий до и после обработки, мм.

h = (140 - 137,5) / 2 = 1,25 мм

Глубина резания t, мм для чистовой обработка равна

t = 0,415 мм

Число проходов принимаем по формуле (5)

i = 1,25 / 0,415 = 3

Подача продольная по нормативам (табличная) S _{о табл}, мм/об равна

S _{о табл} = 0,8 мм/об

При Rа = 1,6 мкм (6 класс шероховатости) и r = 1,6 мм

S _{о табл} = 0,15 мм/об [10 ]

Подача продольная фактическая S _{о ф}, мм /об, принимаем по паспорту станка

S _{о ф} = 0,15 мм /об [паспорт станка]

Период стойкости резца Т_р, мин, принимаем T_р = 60 мин [10]

Скорость резания расчетная V_р, м/мин, определяется по формуле

V_p = V _табл К₁ К₂ К₃ , ( 9 )

где V_табл - табличная скорость резания, м/мин;

К₁, К₂, К₃ - коэффициенты, зависящие соответственно от обрабатываемого материала, стойкости марки твердого сплава, вида обработки.

V _табл= 120 м/мин [10]

К₁ = 0,65 [10] К₂ = 1,45 [10] К₃ =1,0 [10]

V_p = 120 * 0,65 * 1,45 * 1,0 = 113,1 м/мин

Частота вращения шпинделя расчетная n _p , мин ^-1, определяется по формуле (6)

Частота вращения шпинделя фактическая n _ф , мин ^-1 , по паспорту станка равна

n _ф = 250 мин ^-1 [паспорт станка]

Скорость резания фактическая V _ф , м/мин, определяется по формуле (7)

Сила резания P_Z , H (кгс), определяется по формуле

P_Z = Р_{Z табл} * К₁ * К₂ , ( 10 )

где Р_{Z табл} - табличная сила резания, Н (кгс);

К₁ - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К2- коэффициент, зависящий от скорости резания и геометрии резца;

Р_{Z табл} = 500 H = 50 кгс [10] K₁ = 0,65 [10] К₂ = 1,0 [10]

P_z = 50 * 0,65 * 1,0 = 32,5 кгс

Мощность, затрачиваемая на резание N _p, кВт, определяется как

Проверка достаточности мощности станка

N _p ? N _шn = N _эдв * з ( 12 )

где N _шп - мощность на шпинделе станка, кВт;

N _эдв - мощность электродвигателя станка, кВт;

з - коэффициент полезного действия станка.

N _эдв = 10 кВт [паспорт станка] з = 0,75 [паспорт станка]

N _шn = 10 * 0,75 = 7,5 кВт

N _p ? N _шn

0,58 ? 7,5

Переход 3

Припуск на обработку «как чисто» на сторону h, мм, равен

h = 0,5 мм

Глубина резания t, мм для подрезки торца равна

t = 0,5 мм

Число проходов принимаем по формуле (5)

i = 0,5 / 0,5 = 1

Подача продольная по нормативам (табличная) S _{о табл}, мм/об равна

S _{о табл} = 0,8 мм/об

При Rа = 3,2 мкм (5 класс шероховатости) и r = 1,6 мм

S _{о табл} = 0,45 мм/об [10 ]

Подача продольная фактическая S _{о ф}, мм /об, принимаем по паспорту станка

S _{о ф} = 0,4 мм /об [паспорт станка]

Период стойкости резца Т_р, мин, принимаем T_р = 60 мин [10]

Скорость резания расчетная V_р, м/мин, определяется по формуле ( 9 )

V _табл= 110 м/мин [10]

К₁ = 0,65 [10] К₂ = 1,45 [10] К₃ =1,05 [10]

V_p = 110 * 0,65 * 1,45 * 1,05 = 108,858 м/мин

Частота вращения шпинделя расчетная n _p , мин ^-1, определяется по формуле (6)

Частота вращения шпинделя фактическая n _ф , мин ^-1 , по паспорту станка равна

n _ф = 200 мин ^-1 [паспорт станка]

Скорость резания фактическая V _ф , м/мин, определяется по формуле (7)

Переход 4

Припуск на обработку фаски на сторону h, мм, равен

h = 1,6 мм

Глубина резания t, мм равна

t = 1,6 мм

Число проходов принимаем по формуле (5)

i = 1,6 / 1,6 = 1

Подача продольная по нормативам (табличная) S _{о табл}, мм/об равна

S _{о табл} = 0,8 мм/об

При Rа = 12,5 мкм (3 класс шероховатости) и r = 1,6 мм

S _{о табл} = 0,5 мм/об [10 ]

Подача продольная фактическая S _{о ф}, мм /об, принимаем по паспорту станка

S _{о ф} = 0,5 мм /об [паспорт станка]

Период стойкости резца Т_р, мин, принимаем T_р = 60 мин [10]

Скорость резания расчетная V_р, м/мин, определяется по формуле ( 9 )

V _табл= 89 м/мин [10]

К₁ = 0,65 [10] К₂ = 1,45 [10] К₃ =1,05 [10]

V_p = 89 * 0,65 * 1,45 * 1,05 = 88,076 м/мин

Частота вращения шпинделя расчетная n _p , мин ^-1, определяется по формуле (6)

Частота вращения шпинделя фактическая n _ф , мин ^-1 , по паспорту станка равна

n _ф = 200 мин ^-1 [паспорт станка]

Скорость резания фактическая V _ф , м/мин, определяется по формуле (7)

2.9 Расчет норм времени