Разработка технологического процесса ремонта узла станка модели 16к20

Разработан метод зубохонингования цилиндрических колес инструментом с линейным контактом. Возможно зубохонингование колес с зацеплением Новикова с двумя линиями зацепления (исходный контур ЮТЗ-65).

Сопоставив установленные размеры износа с возможными методами ремонта, остановимся на следующем:

Шлифование червячным шлифовальный круг непрерывным шлифованием;

Ремонт поверхности зуба методом электролитического осаждения хромирования;

Шлифование червячным шлифовальный круг непрерывным шлифованием.

Последовательность выполнения операций при ремонте

Ремонт поверхности шестерни зуба:

шлифование до удаления следов износа;

нанесение ремонтного слоя методом железнение;

шлифование данной поверхности до размера и шероховатости, указанных на чертеже.

Оборудование, применяемое при ремонте

Для ремонта поверхности шестерни зуба понадобятся peбошлифовальный станок и хлористая ванна.

Естественно, более конкретный выбор оборудования зависит от геометрических параметров ремонтируемой детали, от предъявляемой точности к этой детали и от многих других факторов. Что касается зубоошлифовального станка - здесь проще некуда: шестерня, которую мы ремонтируем, является станком нормальной точности, следственно и требования к ремонту не такие высокие. То есть можно использовать зубошлифовальный станок как нормальной точности, так и особо высокой точности. Считаю целесообразным выбрать станок зубошлифовальный 5в833 полуавтомат с червячным кругом. Его технические характеристики позволяют обрабатывать данную ремонтируемую деталь.

Установочные базы делятся на основные и вспомогательные. Основные установочные базы - это поверхности, которые ориентируют заготовки (обрабатываемые детали) на станке и положение готовых деталей в машине относительно других сопрягаемых деталей при ее работе. Например, основными установочными базами для втулки могут являться торец 11 и внутренняя поверхность 10, если втулка монтируется на вал.

основные и вспомогательные. Основные установочные базы - это поверхности, которые ориентируют заготовки (обрабатываемые детали) на станке и положение готовых деталей в машине относительно других сопрягаемых деталей при ее работе. Например, основными установочными базами для втулки могут являться торец 11 и внутренняя поверхность 10, если втулка монтируется на вал.

основные и вспомогательные. Основные установочные базы - это поверхности, которые ориентируют заготовки (обрабатываемые детали) на станке и положение готовых деталей в машине относительно других сопрягаемых деталей при ее работе. Например, основными установочными базами для втулки могут являться торец 11 и внутренняя поверхность 10, если втулка монтируется на вал.

Вспомогательные установочные базы - это поверхности, которые используют только для установки заготовок (деталей) на станке; они не имеют особого значения для работы машины. Примерами вспомогательной базы могут служить центровые гнезда вала, обтачиваемого и шлифуемого с установкой в центрах, необработанная шестигранная поверхность головки болта и др.

Измерительная база - поверхность (линия или точка), от которой производят отсчет размеров. Например, на рисунке: а) заданы размеры А и С, а размер В - свободный; следовательно, поверхность 2 - измерительная.

Конструкторская база - совокупность поверхностей, линий, точек, от которых заданы размеры и положение деталей при разработке конструкции. Конструкторские базы могут быть реальными (материальная поверхность) или геометрическими (осевые линии, точки). При выборе черновых установочных баз руководствуются следующими правилами: базовые поверхности должны быть по возможности ровными и чистыми (не следует, например, принимать за базы поверхности, на которых располагаются литники, линии разъема моделей или заусенцы), базовые поверхности не должны изменяться относительно других поверхностей (не следует, например, брать за базу поверхность литого отверстия, так как его положение может изменяться), за базы рекомендуется принимать поверхности с минимальными припусками или вообще не подвергаемые обработке. При переустановке заготовки черновые базы заменяются чистовыми. При выборе чистовых установочных баз следует: выбирать основные базы, так как это обеспечивает большую точность обработки; соблюдать при обработке принцип постоянства баз; совмещать при возможности установочные и измерительные базы. Например, на рисунке а измерительной базой является поверхность 2, станок настроен от установочной базы 1 на размер В, а размер С получен на предыдущей операции. Следовательно, установочная и измерительная базы не совпадают. Для получения размера А в пределах допуска нужно определить отклонения размера В, как это сделано на рисунке б; при этом установочная и измерительные базы будут совмещены (совпадут). В качестве базирующих поверхностей при точении применяют наружную (или внутреннюю), цилиндрическую поверхность и торец, два центровых гнезда, наружную (или внутреннюю) цилиндрическую поверхность и центровое гнездо. Для повышения точности обработки в самоцентрирующих патронах применяют сырые кулачки, которые протачиваются непосредственно перед обработкой заготовки (детали) или партии деталей. Обработка кулачков производится под нагрузкой.

Для этого в кулачках закрепляется (с усилием, необходимым для крепления детали) диск 1 или кольцо 2 для выборки зазоров. Размер диска должен соответствовать наибольшему диаметру зажимаемой детали, а размер кольца - наименьшему (обычно кулачки протачивают от торца патрона).

Назначение технологических баз

Существует ряд основных принципов базирования заготовок:

1. При высоких требованиях к точности обработки для базирования заготовок необходимо выбирать такую схему базирования, которая обеспечивает наименьшую погрешность.

2. Для повышения точности деталей и собранных узлов необходимо применять принцип совмещения баз: совмещать базовую, измерительную и сборочные поверхности.

3. Целесообразно соблюдать принцип постоянства базы. При перемене баз в ходе технологического процесса точность обработки снижается из-за погрешности взаимного расположения новых и применяемых ранее базовых поверхностей.

Для установки заготовок на первой операции технологического процесса используют необработанные поверхности, так называемые черные базовые поверхности. Как правило, эту черную базовую поверхность используют однократно, на первой установке, так как повторная установка на необработанную поверхность может привести к значительным погрешностям во взаимном положении обработанных при этих установках поверхностей. Выбранная черная базовая поверхность должна обеспечивать равномерное распределение припуска для дальнейшей обработке и наиболее точное взаимное положение обработанных и необработанных поверхностей у готовых деталей. На первых операциях технологического процесса обрабатывают основные базовые поверхности.

Выбор режущего и вспомогательного инструментов

Режущий лезвийный инструмент назначают в зависимости от следующих факторов:

* характер производства (тип производства);

* метод обработки;

* тип станка;

* размер, конфигурация и материал обрабатываемой заготовки;

* необходимое качество поверхности;

* необходимая точность обработки.

Примечания:

1) Стандартный инструмент в 5 - 10 раз дешевле специального!

2) Особое внимание следует уделять выбору материала режущей части!

Абразивный инструмент выбирают по таким характеристикам:

Абразивный материал зерен - в зависимости от материала обрабатываемой заготовки (электрокорунд - обработка закаленных и незакаленных сталей, ковочного чугуна, мягких бронз). Зеленый карбид - заточки инструмента оснащенного твердым сплавом);

Зернистость круга - в зависимости от требуемого качества обрабатываемой поверхности и величины поверхности соприкосновения круга с заготовкой.

Крупное зерно - черновое шлифование; шлифование мягких и вязких материалов.

Мелкое зерно - чистовое шлифование; шлифование хрупких и твердых материалов.

Чем больше поверхность соприкосновения круга с заготовкой, тем более крупнозернистым должен быть круг.

Твердость шлифовального круга - чем тверже материал заготовки, тем мягче должен быть круг и наоборот.

Связующий материал - в основном керамические (позволяет применить смазочно-охлаждающую жидкость).

Структура круга - плотная структура хорошо сохраняет форму (чистовые и фасонные работы).

Вспомогательный инструмент:

* Лучше не использовать (будут короче размерные цепи (РЛ));

* Применять стандартный и нормализованный;

* Специальный - только в крайнем случае из-за его дороговизны.

Приступим к подбору режущих инструментов, которые понадобятся в процессе ремонта. Начнём с токарных инструментов.

Токарная обработка проявляется следующими операциями:

протачивание до удаления следов абразивного износа;

получистовое точение до размера, указанного на чертеже;

шлифование поверхности зуба, параметры которой указаны на чертеже;

Ремонтируемая деталь выполнена из материала Сталь40Х ГОСТ 4543-71 с твёрдостью 1.35…40 HRCэ. Приняв это во внимание, подбираем:

ГОСТ 10331-81 фрез червячного мелкомодульного для цилиндрических зубчатых колес;

Шлифовальная обработка входит в процесс ремонта посадочной поверхности шестерни. Всего на зубошлифовальном станке выполняется две практически идентичные операции - шлифование до удаления следов износа, шероховатость Ra 1,6 и шлифование после нанесения железа до такой же шероховатости и до размера, указанного на чертеже. Данное шлифование является чистовым. Для этого нам понадобится шлифовальныйкруг прямого профиля, выполненный из белого электрокорунда средней или мелкой зернистости, марка круга ПП 14А 300х20х32 ГОСТ 2424-83

Приспособление, применяемое при ремонте.

Выбор мерительного инструмента.

Для определения размера износа, а также для контроля размеров во время ремонта необходимы мерительные инструменты.

В процессе дефектации и ремонта нужно выполнить следующие измерения:

· определение величины износа посадочной

· контроль осаждаемого железнение припуска

· контроль размера поверхности после выполненного ремонта.

Для этого нам понадобятся:

· штангенциркуль ГОСТ 166-89;

· микрометр ГОСТ 6507-90;

Штангенциркуль - устроен следующим образом. На измерительной штанге с помощью пазов установлена подвижная рамка. Для того чтобы рамка плотно сидела, внутри установлена плоская пружина и предусмотрен винт, для жёсткой её фиксации. Фиксация необходима при проведении разметочных работ. На штанге нанесена метрическая шкала с шагом 1 мм и цифрами обозначены сантиметровые деления. На рамке нанесена дополнительная шкала с 10 делениями, но с шагом 1,9 мм. Шкала на рамке называется нониусом. Штанга и рамка имеют измерительные губки для наружных и внутренних измерений. К рамке дополнительно закреплена линейка глубиномера. Измерения выполняются зажимом между губками детали. После зажима рамка фиксируется винтом для того, чтобы она не сместилась, и было удобно считать показания. Измеренные миллиметры отсчитываются непосредственно по шкале на штанге, ориентируясь по первой риске нониуса. Десятые доли миллиметров отсчитываются непосредственно по нониусу.

Микрометр - состоит из следующих частей: скобы, пятки, стебля, микрометрического винта, барабана, трещотки и стопора. Скоба является основной частью: к ней крепятся остальные части микрометра; пятка служит неподвижным упором при измерениях. Стебель представляет собой трубку, неподвижно соединенную со скобой; на стебле имеется шкала, которая состоит из риски, нанесенной вдоль образующей стебля, и штрихов, перпендикулярных к риске и нанесенных под ней и над ней. Штрихи под риской расположены через 1мм, над риской - точно в середине, между нижними штрихами. Следовательно, расстояние по направлению риски (образующей) между любым нижним штрихом и следующим за ним верхним штрихом равно 0,5мм.

Расчёт режимов резания и машинного времени для всех операций на ремонт.

Маршрут обработки поверхности зуба.

№ операции	Содержание операции	Оборудование	Приспособление
005	Шлифовальная. Установить деталь. Шлифовать поверхность D 19,91 мм до удаления следов износа и до шероховатости Ra1,6	зубошлифовальный 5в833 полуавтомат	Трёхкулачковый Патрон ГОСТ 2675-80.
010	Хромирование. Нанести на поверхность ремонтный припуск до D 20,21 мм	Ванна для железнения
015	Шлифовальная. Установить деталь. Шлифовать поверхность D 20,21 мм до D 20,11 до шероховатости Ra0,8	зубошлифовальный 5в833 полуавтомат	Трёхкулачковый Патрон ГОСТ 2675-80.?

Расчет режима резания на операцию 005 шлифование

На зубошлифовальном станке 5в833 шлифуется поверхность толщиной 20,01мм длиной l= 5,5мм. Параметр шероховатости обрабатываемой поверхности Ra=0,6 мкм. Материал заготовки - сталь 40Х закаленная, твердостью 40 HRCэ.

Режим резания

Скорость шлифовального круга

V_k= ( 3,14Dnкр) / ( 1000 60 )

V_k = (3.144001501) / (100060) = 31,42м/сек

Частота вращения шпинделя шлифовальной бабки

, об/мин

n_ш = (100031,4260) / (3,14400) = 1500,19 об/мин

Корректируя по паспортным данным станка, принимаем

n_ш=1500 об/мин.

(корректируется только в меньшую сторону).

Окружная скорость заготовки для стали V_з =15-55 м/мин; принимаем V_з=30 м/мин.

Частота вращения шпинделя передней бабки, соответствующая принятой окружной скорости заготовки,

, об/мин

n_з= ( 100030 ) / ( 3,1420,01) = 477об/мин.

Так как частота вращения заготовки регулируется бесступенчато, принимаем n_з=480 об/мин.

Глубина шлифования (из табл. 34 t=0,0050,015 мм.)

Принимаем, учитывая бесступенчатое регулирование поперечной подачи шлифовального круга на ход стола,

t=0,005 мм.

Продольная подача (из табл. 34 S = ( 0,20,4 )В_к , мм/об.)

В_к - ширина круга.

Принимаем S = 0,25 В_к= 0,25 80 = 20 мм/об.

2.5 Скорость продольного хода стола

V_c= ( 20480 ) / 1000 = 9,6 м/мин

С учетом паспортных данных (бесступенчатое регулирование скорости продольного хода стола) принимаем

V_c= 9,5м/мин.

Основное время

, мин

L=l-(1-Km)В_к , мм

где m - доля перебега круга, принимаем m = 0,5, К = 1- число сторон перебега круга, тогда

L=l-(1-10,5)В_к=l-0,5В_к=150-0,5 80 =110 мм

К=1,4 - коэффициент выхаживания

мин.

= (110 0,005 ) / (1000 9,5 0,005) 1,4 = 0,01 мин

Расчет режима резания на операцию 015 шлифование

На зубошлифовальном станке 5а841 шлифуется поверхность зуба диаметром D = 19,91 мм длиной l= 5,5 мм. Параметр шероховатости обрабатываемой поверхности Ra=1,6 мкм. Материал заготовки - сталь 40Х закаленная, твердостью 40HRCэ.

Режим резания

Скорость шлифовального круга

V_k= ( 3,14Dnкр) / ( 1000 60 )

V_k = (3.144001501) / (100060) = 31,42м/сек

Частота вращения шпинделя шлифовальной бабки

, об/мин

n_ш = (100031,4260) / (3,14400) = 1500,19 об/мин

Корректируя по паспортным данным станка, принимаем

n_ш=1500 об/мин. (корректируется только в меньшую сторону).

Из табл. 34 окружная скорость заготовки для стали V_з =15-55 м/мин; принимаем V_з=30 м/мин.

Частота вращения шпинделя передней бабки, соответствующая принятой окружной скорости заготовки,

, об/мин

n_з= ( 100030 ) / ( 3,1419,91 ) = 479об/мин.

Так как частота вращения заготовки регулируется бесступенчато, принимаем n_з=480 об/мин.

Глубина шлифования (из табл. 34 t=0,0050,015 мм.)

Принимаем, учитывая бесступенчатое регулирование поперечной подачи шлифовального круга на ход стола,

t=0,005 мм.

Продольная подача (из табл. 34 S = ( 0,20,4 )В_к , мм/об.)

В_к - ширина круга.

Принимаем S = 0,25 В_к= 0,25 80 = 20 мм/об.

Скорость продольного хода стола

V_c= ( 20480 ) / 1000 = 9,6 м/мин

С учетом паспортных данных (бесступенчатое регулирование скорости продольного хода стола) принимаем

V_c= 9,5м/мин.

Основное время

, мин

L=l-(1-Km)В_к , мм

где m - доля перебега круга, принимаем m = 0,5, К = 1- число сторон перебега круга, тогда

L=l-(1-10,5)В_к=l-0,5В_к=150-0,5 80 =110 мм

К=1,4 - коэффициент выхаживания

= (110 0,005 ) / (1000 9,5 0,005) 1,4 = 0,01 мин

Расчет технических норм времени.

Под техническим нормированием труда понимается процесс установления для конкретных организационно-технических условий научно обоснованных:

норм времени, необходимых на выполнение единицы заданной работы;

норм обслуживания оборудования и рабочих мест.

Наиболее важное место в работах по техническому нормированию занимает разработка технически обоснованных норм времени.

Под технически обоснованной нормой понимается устанавливаемое для определенных организационно-технических условий время на выполнение данной работы (операции), исходя из рационального использования производственных возможностей оборудования и рабочего места, с учетом передового производственного опыта. В машиностроении норма времени, как правило, устанавливается на операцию. Операцией называется часть производственного процесса, выполняемая над предметом труда одним рабочим или бригадой на одном рабочем месте.

Вводим следующие обозначения:

- вспомогательное время обработки в мин.;

- вспомогательное время на установку и снятие детали;

- вспомогательное время, связанное с переходом в мин.;

- вспомогательное время, связанное с переходом на приемы и вышедшие в комплексы в мин.;

- вспомогательное время на контроль измерений в мин.;

- время на обслуживание рабочего места в мин.;

- время перерыва на отдых и личные надобности в мин.;

- время штучное в мин.;

- заключительное время в мин.

Расчет технических норм времени на технологические операции процесса ремонта «шестерни». Ремонт поверхности зуба.

Шлифовальная

Вспомогательное время (табл.41, для детали до 50 кг, установка в 3-х кулачковом патроне)

Т_в=0,9.

Подготовительно-заключительное время (табл.41, для детали до 50 кг, установка в 3-х кулачковом патроне)

Т_пз=8.

Расчет технических норм времени на технологические операции процесса ремонта «Шпиндель». Ремонт посадочной поверхности под подшипник.

Шлифовальная

Вспомогательное время (табл.41, для детали до 50 кг, установка в 3-х кулачковом патроне)

Т_в=0,9.

Подготовительно-заключительное время (табл.41, для детали до 50 кг, установка в 3-х кулачковом патроне)

Т_пз=8.

3.4 Техника безопасности при ремонтных работах

Перед допуском к работе вновь принятых людей, а также при выполнении ими работ руководители организации должны проводить обучение и инструктаж по безопасности труда.

В помещениях, где работают люди, должны быть созданы условия для безопасного ведения работ и нормальные санитарные условия труда. Рабочие места должны быть обеспечены естественным и искусственным светом. Предприятие должно быть оборудовано санитарно-бытовыми помещениями. Запрещается загромождение проходы между рабочими местами и сборочными единицами. Работа на металлорежущих станках разрешается в спецодежде, головном уборе, защитных очках. Электрические и пневматические инструменты перед началом работы следует апробировать в холостую для проверки их исправности.

При работе машины пожары возникают в большинстве случаев из-за работы с горючими материалами. При возникновении пожара следует немедленно сообщить в пожарную охрану. Одновременно с тушением пожара оказывают помощь людям. Возникший пожар тушат средствами пожаротушения с учетом свойств горючих материалов.

Для обеспечения охраны окружающей среды необходимо содержать топливную аппаратуру в исправном состоянии, на предприятиях должны быть созданы сборники нефтепродуктов и различных отходов.

Техника безопасности - это система организационных и технических мероприятий, обеспечивающих безопасность труда.

При помощи отдельных методов и технических средств предотвращается производственный травматизм и несчастные случаи. Несчастные случаи чаще всего происходят в результате недостаточного усвоения работниками производственных навыков и отсутствия знаний по технике безопасности.

В процессе мойки необходимо предотвратить вредное воздействие моющих средств на организм человека.

Запрещается обслуживать машину при работающем двигателе, кроме, когда необходимо проверить работу ее составных частей после регулировочных работ. Не допускается находится под машиной при работающем двигателе.

При проведении технического обслуживания и ремонта машин слесари обращаются с топливно-смазочными материалами, красками, газами, и другими веществами, в которых заключена возможность пожара. Во избежание возникновения пожара при обращении с указанными материалами и веществами требуется, чтобы рабочие места и помещения были соответствующим образом оборудованы.

Необходимо постоянно следить за исправностью электропроводки оборудования.

В процессе эксплуатации, обслуживания и ремонта машины запрещается открывать пробки бочек с бензином, ударяя по ним металлическими предметами, пользоваться открытым огнем и курить в местах заправки, ремонта и обслуживания машин; прогревать двигатели двигатель открытым огнем, при пуске машины; подходить к открытому огню в одежде, пропитанной нефтепродуктами.

В случае воспламенения нефтепродуктов пламя следует гасить огнетушителем, забрасывать песком, землей или прикрывать очаг брезентом. Категорически запрещается заливать очаг воспламенения водой!

Запрещается использовать машины с подтеканием топлива, смазки, из баков, картеров и трубопроводов.

Запрещается сливать отработанные нефтепродукты, на землю, в водоемы и канализационную сеть.

Демонтируемые металлоконструкции, детали и узлы оборудования укладывают таким образом, чтобы исключить возможность их падения, скатывания или перемещения.

Огнеопасные материалы для чистки оборудования применяют только по специальному разрешению начальника цеха или его заместителя. Все работы с огнеопасными материалами производят под руководством инженерно-технического работника с соблюдением всех мер пожарной безопасности. Все оборудование прокатного цеха, подвергающееся интенсивному воздействию лучистого тепла перед началом ремонта охлаждают до температуры 60°С.

В случае разлива смазочных материалов на настил пола или на оборудование немедленно принимают меры к их удалению.

Оставлять неулаженные кирпичи, инструмент и мусор на стенках во время перерыва и после окончания работы запрещается.

При кладке запрещается стоять на стене, каменщик должен находиться на лесах возле стены. На лесах между стеной и материалами должен быть проход шириной не менее 600 мм. Настил в проходе должен быть свободен от кирпича и мусора, не иметь выступов и порогов. Пребывание рабочих под местом кладки запрещается.

Повышенные требования безопасности предъявляются при ремонте электрооборудования прокатных цехов. Все работы по демонтажу, ремонту н установке электродвигателей и пусковой аппаратуры производит только электротехнический персонал под руководством инженера-электрика. После установки электрооборудования правильность произведенного монтажа соединений проверяет инженер-электрик цеха или службы главного энергетика. Пробное включение электродвигателей производят одновременно с опробованием всех механизмов прокатного цеха.



Список используемой литературы

1. «Сборник задач по техническому нормированию в машиностроении»

В.С. Стародубцева

2. Выбор материалов и технологий в машиностроении: Уч.пос. / А.М.Токмин, В.И.Темных, Л.А.Свечникова. -М.:НИЦ ИНФРА-М; Красноярск: Сибирский федеральный ун-т,2013

3. Металлообработка: справочник: Учебное пособие / Л.И. Вереина, М.М. Краснов, Е.И. Фрадкин; Под ред. Л.И. Вереиной. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013

4. Металлообработка: справочник: Учебное пособие / Л.И. Вереина, М.М. Краснов, Е.И. Фрадкин; Под ред. Л.И. Вереиной. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013.

5. Методология выбора материалов и упрочняющих технологий в машиностроении: Учебник / В.Е. Зоткин. - 4-e изд., перераб. и доп. - М.: ИД ФОРУМ: ИНФРА-М, 2011.

6. Нормирование точности и технические измерения в машиностроении: Учебник / С.С. Клименков. - М.: НИЦ ИНФРА-М; Мн.: Нов. знание, 2013.

7. Покровский Б.С. Ремонт промышленного оборудования.

8. Проектирование и ремонт шпиндельных узлов: Учебное пособие / П.М. Чернянский, А.Г. Схиртладзе. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2014.

9. Проектирование механических передач: Учебное пособие / С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцов. - 7 изд., перераб. и доп. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013.

10. Режущий инструмент. Эксплуатация: Учебное пособие / Е.Э. Фельдштейн, М.А. Корниевич. - М.: НИЦ ИНФРА-М; Мн.: Нов. знание, 2014.

11. Резание материалов: Учебное пособие / Е.А. Кудряшов, Н.Я. Смольников, Е.И. Яцун. - М.: Альфа-М: НИЦ ИНФРА-М, 2014.

12. Техническое обслуживание и ремонты оборудования. Решения НКМК-НТМК-ЕВРАЗ: Учеб. пособие / Под ред. В.В.Кондратьева и др. - М.: ИНФРА-М, 2010.

13. Технологическое оборудование машиностроительных предприятий: Учебное пособие / Н.Н. Сергель. - М.: НИЦ Инфра-М; Мн.: Нов. знание, 2013.

14. Технологическое оборудование. Металлорежущие станки: Учебник / М.Ю. Сибикин. - 2-e изд., перераб. и доп. - М.: Форум, 2012

Размещено на Allbest.ru

...