Разработка технологического процесса восстановления втулки шлицевого карданного вала

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

Национальный аэрокосмический университет им. Н. Е. Жуковского

«Харьковский авиационный институт»

Факультет самолетостроения

Кафедра 107 Автомобилей и транспортной инфраструктуры

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Основы технологии производства и ремонта автомобилей»

На тему: «Разработка технологического процесса восстановления втулки шлицевого карданного вала»

Выполнил:

студент группы 153Т

Шалимов В.О.

Проверил:

к. т. н., доцент каф. 107

Болдовский В.Н.

Харьков 2017 г.



СОДЕРЖАНИЕ

Реферат

Введение

1. Назначение и конструктивные особенности детали

1.1 Анализ конструктивных особенностей детали

1.2 Определение типа производства

1.3 Механические свойства и химический материал детали

2. Разработка технологического процесса восстановления детали

2.1 Основные дефекты рассматриваемой детали

2.2 Маршрутная карта восстановления детали

3. Расчет параметров режимов резания

Выводы

Список использованной литературы



РЕФЕРАТ

Курсовой проект содержит 24 с., 5 табл., 6 источников, 1 рисунок.

Цель работы - Разработка технологического процесса восстановления втулки шлицевого карданного вала.

В работе представлено технологический процесс восстановления втулки шлицевого карданного вала. Подобрано необходимое оборудование, а также оснастка. По начальным данным определен тип производства. Произведен анализ дефектов детали. Составлена маршрутная карта восстановления элемента. Рассчитаны параметры режимов резания для таких основных операций как шлифовальная, токарная, фрезерная и сверлильная. Разработан комплект документов на восстановление детали. Выполнено построение карт эскизов для выбранных операций.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, ПРОИЗВОДСТВО, ДЕТАЛЬ, РЕЖИМ РЕЗАНИЯ, ОПЕРАЦИЯ, ОБРАБОТКА.



ВВЕДЕНИЕ

Важнейшими факторами, определяющими эксплуатационную надежность и срок службы транспортных и технологических машин и оборудования являются эксплуатационные свойства поверхностного слоя материала и его прочность. При эксплуатации нередко изнашиваются рабочие поверхности деталей, что требует их полной замены и, как следствие, повышения себестоимости ремонта. В ряде случаев изготовление деталей целиком вообще нерационально в связи с высокой стоимостью материалов и трудностью обработки. Поэтому для решения задач повышения физико-механических показателей рабочих поверхностей деталей и увеличения их срока службы в машиностроении и предприятиях сервиса применяют различные способы восстановления и поверхностного упрочнения.

Восстановление деталей стало одним из важнейших показателей деятельности крупных ремонтных и специализированных малых предприятий. В последние годы разработаны и применяются технологии, которые позволяют получить ресурс восстановленной детали на уровне серийной и даже выше. Поэтому для решения задач повышения физико-механических показателей рабочих поверхностей деталей и увеличения срока их службы на предприятиях применяют различные способы восстановления.

Это является целесообразным и экономически выгодным. Себестоимость восстановления для большинства восстанавливаемых деталей не превышает 75% стоимости новых, а расход материалов в 15 - 20 раз ниже, чем на их изготовление. Высокая экономическая эффективность предприятий специализирующихся на восстановлении автомобильных деталей, обеспечивает им конкурентоспособность в условиях рыночного производства. Об этом свидетельствует опыт восстановления деталей в различных отраслях экономики, как в Украине, так и за рубежом. В высокоразвитых странах - США, Англии, Японии, Германии - ремонт в основном осуществляется на предприятиях изготовителях. Восстанавливают дорогостоящие, металлоёмкие, массовые детали.



1. НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ДЕТАЛИ

1.1 Анализ конструктивных особенностей детали

Шлицевая втулка по внутренним шлицам и наружному диаметру покрыта полиамидным покрытием (полиамид 11) с толщиной слоя 0,2...0,3 мм. Полиамидное покрытие износостойкое и имеет малый коэффициент трения по стали, поэтому при осевых перемещениях в шлицевом соединении сила трения значительно меньше чем, в традиционных конструкциях, таким образом, менее нагружены осевыми силами соединяемые агрегаты: коробка передач, ведущие мосты, раздаточная коробка.

Рисунок 1. Чертеж втулки шлицевой карданного вала.

Основу конструкции втулки кардана составляют шлицы. Втулка имеет посадочное место под вал изготовленное с определенной точностью. Вал фиксируется шайбой, которая имеет выступы заходящие в пазы находящиеся с торца втулки. Поверх шайбы накручивается гайка, фиксирующая элемент на втулке.

С противоположной стороны выполнено сверление с нарезанной трубной резьбой. Данное сверление предназначено для вкручивание тавотницы. Через нее осуществляется смазка шлицевого соединения.

Число шлицов выполненных во втулке составляет 22 шт. Профиль зубьев эвольвентный. Модуль зубьев составляет 2,5. С обеих сторон по наруже имеются фаски. Они облегчают заход соединяемых деталей в соединение.

Шлицевое соединение карданного вала представляет собой конструкцию из шлицевой втулки и пальца. Эта пара деталей обеспечивает осевое перемещение вала при вращении. Не смотря на то, что количество смазки, закладываемой при сборке шлицевой пары, хватает на большой срок эксплуатации, данное соединение также нуждается в техническом обслуживании.

Именно подвижная шлицевая пара подвержена высоким нагрузкам, а как следствие высокому износу. Поэтому диагностика и ремонт шлицевого соединения карданного вала одна из самых распространенных проблем, с которой к нам обращаются наши клиенты.

Также важна своевременная замена шлицевой втулки кардана, так как от состояния данной пары зависит работоспособность и срок эксплуатации трансмиссии транспортного средства. Чрезмерный износ шлицов приводит к дисбалансу карданного вала, и повышенная вибрация разрушает остальные узлы и агрегаты. Ремонт шлицевого соединения заключается, в большинстве случаев, заменой изношенных деталей для устранения зазоров в шлицах.



1.2 Определение типа производства

Тип производства -- это комплексная характеристика технических, организационных и экономических особенностей машиностроительного производства, обусловленная его специализацией, типом и постоянством номенклатуры изделий, а также формой движения изделий по рабочим местам.

Выделяют следующие типы производств:

1. единичное (проектное);

2. серийное;

3. массовое.

Серийное производство в свою очередь подразделяется:

А) мелкосерийное;

Б) серийное;

В) крупносерийное.

Таблица 1.1 Определение типа производства

Данная таблица показывает зависимость определенного типа производства от количества выпущенных за год деталей и веса одной детали. Согласно нашему варианту количества выпускаемых деталей и их веса производство среднесерийное.



1.3 Механические свойства и химический материал детали

Марка: 40Х (заменители 45Х, 38ХА, 40ХН, 40ХС, 40ХФ, 40ХР)

Класс: Сталь конструкционная легированная

Вид поставки: сортовой прокат: в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77. Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74. Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 82-70. Поковки ГОСТ 8479-70. Трубы ГОСТ 8731-74, ГОСТ 8733-74, ГОСТ 13663-86.

Использование в промышленности: оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.

Таблица 1.2 Химический состав в % материала - Сталь 40Х ГОСТ 13663-86

C Углерод	Si Кремний	Mn Марганец	Ni Никель	S Сера	P Фосфор	Cr Хром
0,36 - 0,44	0,17 - 0,37	0,5 - 0,8	до - 0,3	до - 0,035	до - 0.035	до - 0,3

Технологические свойства материала Сталь 40Х .

Удельный вес: 7820 кг/м3

Свариваемость: трудносвариваема.

Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе.

Склонность к отпускной хрупкости: склонна



Таблица 1.3 Механические свойства при Т=20 С материала Сталь 40Х ГОСТ 13663-86

Сортамент	Размер мм	Твердость НВ	Sв МПа	sT МПа	d5 %	y %	KCU кДж / м2	Термообр.
Труба	500 - 800	255-285	615	395	17	45	59	Закалка отпуск

Где: sв Предел кратковременной прочности , [МПа];

sT Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа];

d5 Относительное удлинение при разрыве , [ % ];

y Относительное сужение, [ % ];

KCU Ударная вязкость, [ кДж / м2].



2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОСЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

2.1 Основные дефекты рассматриваемой детали

В этом разделе разрабатывается план операций по устранению комплекса дефектов, объединенных общим маршрутом.

Таблица 2.1 Основные дефекты детали

Дефекты	Размеры, мм	Заключение
	Номинальный	Допустимый без ремонта
Износ наружной резьбовой поверхности вала	М70	Срыв не более двух витков резьбы	Наплавить, обработать поверхность на токарном станке, нарезать резьбу
Износ штопорных пазов	10	Округление кромок. Неспособность удержать стопорящее кольцо	Заварить пазы и фрезеровать их заново
Износ наружной поверхности	70	70,01	Наплавить, обработать поверхность на токарном станке, шлифовать
Износ внутренней резьбовой поверхности	К 1/8	Срыв не более двух витков резьбы	Заварить, сверлить, нарезать новую резьбу
Износ шлицов втулки	55	Шлицы без дефектов	Наплавить поверхность, выполнить протяжку

В зависимости от типа ремонтного производства технологические процессы разрабатывают с различной степенью детализации. В условиях индивидуального, мелкосерийного и среденсерийного ремонтного производства необходимо разрабатывать маршрутную карту, спецификацию технологических документов и ведомость технологической оснастки.

Маршрутная карта (МК) -- это документ, содержащий описание технологического процесса изготовления (восстановления) деталей по всем операциям. В верхней части карты указываются номер детали, размеры, материал, твердость и масса, номер маршрута. В основной части карты приводится краткое содержание операций и последовательность их выполнения, оборудование, инструмент и приспособления, время на операцию и разряд работы.

Если на детали сохранились базовые поверхности, по которым обрабатывалась при изготовлении, то при восстановлении будем базироваться по этим поверхностям.

Операционная карта (OK) содержит номер, наименование и последовательность каждой операции и перехода с указанием обрабатываемых и базирующих поверхностей соответственно обозначению их на операционном эскизе. В карте указываются операционные размеры и допуски, данные об оборудовании, приспособлениях и инструментах (наименование, размеры, шифры), режимы восстановления и механической обработки, составляющие штучного и штучно-калькуляционного времени и их сумма, разряды: работы по операциям.

2.2 Маршрутная карта восстановления детали

005 Крацевание. Зачистка всех поверхностей от загрязнений.

010 Промывка. Мойка детали от загрязнений растворителями.

015 Сушка атмосферная.

020 Сварочная. Наплавить поверхности под штопорные пазы.

025 Сварочная. Наплавить поверхность под наружную резьбу М70Ч1,5.

030 Сварочная. Наплавить наружную поверхность номинальным диаметром 70 мм.

035 Сварочная. Наплавить поверхность под шлицы.

040 Сварочная. Заварить отверстие под резьбу К 1/8.

045 Фрезеровальная. Фрезеровать новые фиксирующие пазы.

050 Токарная. Точить поверхность под резьбу М70Ч1,5.

055 Токарная. Точить наружную поверхность номинальным диаметром 70 мм.

060 Долбление. Нарезать новые шлицы.

065 Сверлильная. Сверлить отверстие под резьбу К 1/8.

070 Слесарная. Нарезать наружную резьбу М70Ч1,5

075 Слесарная. Нарезать резьбу К 1/8.

080 Шлифовальная. Шлифовать поверхность с номинальным диаметром 70 мм.

085. Контрольная. Контролировать все восстановленные размеры на соответствие их чертежу.

Таблица 2.2 Технологический маршрут восстановления детали

Наименование операции	Оборудование	Технологическая оснастка и инструмент
005 Крацевание. Зачистка поверхностей от загрязнений	Стол, тиски станочные 250 мм 7200-0225	Щетка металлическая, очки защитные ГОСТ 12.4.013-75
010 Промывка. Мойка детали от загрязнений растворителями..	Ванна для мойки растворителями ГОСТ 18297-96.	Рукавицы стойкие к растворителям, фартух, очки защитные.
015 Сушка атмосферная	Компрессор 50 литров 1.5кВт Intertool PT-0003,	Пневмопистолет продувочный ЛАЗ ПН 10-АА, рукавицы стойкие к растворителям
020 Сварочная. Наплавить поверхности под штопорные пазы	Автоматическая сварка в двуокиси углерода ИП 37.155.6004-85	Щиток электросварщика НН-Э301У1, ГОСТ 124035-78, рукавицы
025 Сварочная. Наплавить поверхность под наружную резьбу М70Ч1,5.	Автоматическая сварка в двуокиси углерода ИП 37.155.6004-85	Щиток электросварщика НН-Э301У1, ГОСТ 124035-78, рукавицы
030 Сварочная. Наплавить наружную поверхность номинальным 70 мм.	Автоматическая сварка в двуокиси углерода ИП 37.155.6004-85	Штангенциркуль ШЦ-I-125 ГОСТ 166-89 Очки защитные ГОСТ 12.4.013-75, проходной резец 2102-0055 Т15К6
035 Сварочная. Наплавить поверхность под шлицы.	Автоматическая сварка в двуокиси углерода ИП 37.155.6004-85	Щиток электросварщика НН-Э301У1, ГОСТ 124035-78, рукавицы
040 Сварочная. Заварить отверстие под резьбу К 1/8.	Автоматическая сварка в двуокиси углерода ИП 37.155.6004-85	Щиток электросварщика НН-Э301У1, ГОСТ 124035-78, рукавицы
045 Фрезеровальная. Фрезеровать новые фиксирующие пазы	Шпоночно-фрезерный станок 692Р	Фреза 63х10 Р6М5 ГОСТ 28527-90., прихваты, призмы
050 Токарная. Точить поверхность под резьбу М70Ч1,5	Станок токарный винторезный 16ТО1П	Очки защитные ГОСТ 12.4.013-75, микрометр МК-100 ГОСТ 6507-78, проходной резец 2102-0055 Т15К6
055 Токарная. Точить наружную поверхность номинальным 70 мм.	Станок токарный винторезный 16ТО1П	Очки защитные ГОСТ 12.4.013-75, микрометр МК-50 ГОСТ 6507-78, проходной резец 2102-0055 Т15К6
060 Долбление. Нарезать новые шлицы..	Станок долбёжный 7А420	Резец долбежный 2182-0601 ГОСТ 10046--72 Р6М5
065 Сверлильная. Сверлить отверстие под резьбу К 1/8.	Станок сверлильный 2М55-1	Штангенглубиномер ЩГЦ-200-001, ГОСТ 162-85, очки защитные ГОСТ 12.4.013-75, сверло диаметром 9 мм 2301-0990 ГОСТ 10903-77
070 Слесарная. Нарезать наружную резьбу М70Ч1,5	Ручная плашка для метрической резьбы	Плашка М70Ч1,5 ГОСТ 24705-85
075 Слесарная. Нарезать резьбу К 1/8.	Ручной метчик для трубной резьбы	Метчик К 1/8 ГОСТ 3266-81 (Р6М5)
080 Шлифовальная. Шлифовать поверхность с номинальным диаметром 70 мм.	Станок круглошлифовальный мод. 3Б161	Микрометр МК-75 ГОСТ 6507-89, Круг абразивный ПП 100 х 20 х 20 14А F90-36 очки защитные ГОСТ 12.4.013-75
085 Контрольная. Контролировать соответствие размеров чертежу	Контрольный стол	Штангенциркуль ШЦ-III-500 гост 166-89, электромагнитный индикатор трещин ЭМИТ-1М, Штангенглубиномер ЩГЦ-200-001, ГОСТ 162-85, Микрометр МК-75 ГОСТ 6507-89, ветошь.



3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ

Режимы выполнения технологических операций по восстановлению деталей (например, наплавка, металлизация, хромирование, металлизация и др.) существенно влияют на физико-механические свойства и их ресурс, При этом выбранные режимы и материалы должны обеспечивать выполнение технических требований к детали, изложенных на ремонтном чертеже.

При назначении видов и режимов механической обработки необходимо исходить из того, что изношенная поверхность в большинстве случаев имеет неравномерный износ, деформированные слои металла, подвергается химико-термической и механической упрочняющей обработке. Поэтому такие поверхности целесообразно обрабатывать шлифованием или точением резцами с пластинками твердого сплава или металлокерамики. При выборе режущего инструмента и режима обработки восстановленных поверхностей исходят из структуры и физико-механических свойств нанесенного металла.

Для предварительной обработки наплавленных поверхностей невысокой твердости (резание по корке наплавленных слоев, прерывистое сечение стружки, наличие ударных нагрузок) рекомендуется применять резцы с пластинками из сплава Т5К10. Наплавленные поверхности высокой твердости обрабатывают резцами из гексанита и других сверхтвердых материалов. При обработке чугуна следует применять резцы с пластинками из твердого сплава ВК6, ВК8. Окончательную обработку наплавленных поверхностей, а также обработку поверхностей с гальваническими покрытиями выполняют шлифованием.

045. Фрезеровальная. Фрезеровать новые фиксирующие пазы При выполнении операции используются шпоночно-фрезерный станок 692Р, фреза 63х10 Р6М5 ГОСТ 28527-90., прихваты, призмы, штангенглубиномер ШГЦ-200-001 ГОСТ 2034-80.

Во всех видах фрезерования, кроме торцового, t определяет продолжительность контакта зуба фрезы с заготовкой. Глубина резания при цилиндрическом фрезеровании зависит от припуска, а также от жесткости и мощности станка. Ширина фрезерования В определяет длину лезвия зуба фрезы, участвующую в резании. При торцовом фрезеровании эти понятия меняются местами.

t =1,5 мм;

В =10 мм.

При фрезеровании различают подачу на один зуб sz, подачу на один оборот фрезы s и подачу минутную sм мм/мин, которые находятся в следующем соотношении:

(3.1)

где n - частота вращения фрезы, об/мин; z - число зубьев фрезы.

Исходной величиной подачи при черновом фрезеровании является величина ее на один зуб Sz, при чистовом фрезеровании - на один оборот фрезы S, по которой для дальнейшего использования вычисляют величину подачи на один зуб

Sz = S/z.

Sz =0,07 мм/зуб.

Скорость резания - окружная скорость фрезы, м/мин,

(3.2)

Т - среднее значение стойкости при одной инструментальной обработке, принимаем Т=80 мин.

Сv=12 - коэффициент (табличная величина);

x=0,3 показатель степени (табличная величина);

y=0,25 - показатель степени (табличная величина);

m=0,26 - показатель относительной стойкости;

q=0,3 - показатель степени (табличная величина);

u=0 - показатель степени (табличная величина);

p=0 - показатель степени (табличная величина);

z=16 - число зубьев фрезы;

D=63 мм - диаметр фрезы;

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:

(3.3)

где - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала:

(3.4)

где KГ - коэффициент характеризующий группу стали по обрабатываемости (табличная величина равная 1);

nv - показатель степени (табличная величина равная 1,75);

уB - граница прочности при растяжении, принимаем 615 МПа.

- коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

- коэффициент, учитывающий материал инструмента.

Тогда:

Определим скорость резания по выше написанной формуле:

/мин

Составляющая силы резания при фрезеровании - окружная сила, Н:

Н (3.5)

=825; x=1; y=0,75; u=1,1; q=1,3; w=0,2.

n - частота вращения фрезы (400 об/мин);

- коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала (1,42).

Крутящий момент на шпинделе:

Н•м (3.6)

Эффективная мощность резания:

кВт (3.7)

Мощность на шпинделе станка определяется по формуле:

(3.8)

- мощность станка (2,2 кВт)

Так как то данный станок может применятся для этого вида обработки в нашем случае.

При токарной обработке основное время рассчитывают по формуле:

(3.9)

Где L - длинна обрабатываемой поверхности (25 мм);

i - число проходов(1);

n - число оборотов фрезы в минуту;

Soб - подача на один оборот фрезы:

мм/об (3.10)

Тогда:

мин

050 Токарная. Точить поверхность под резьбу М70Ч1,5. при выполнении операции используются станок токарный винторезный 16ТО1П, трехкулачковый патрон ГОСТ 2675-80, очки защитные ГОСТ 12.4.013-75, микрометр МК-75 ГОСТ 6507-78, проходной резец 2102-0055 Т15К6 Диаметр обрабатываемой поверхности 70 мм;

Глубина резания t=0,5 мм;

Подача S=0,6 мм/об.

Скорость резания определяется по формуле:

(3.11)

Т - среднее значение стойкости при одной инструментальной обработке, принимаем Т=60 мин.

Сv=350 - коэффициент (табличная величина);

x=0,15 показатель степени (табличная величина);

y=0,35 - показатель степени (табличная величина);

m=0,2 - показатель относительной стойкости;

KV - коэффициент, который определяется перемножением коэффициентов:

(3.12)

где KmV - коэффициент учитывающий влияние материала заготовки

где KГ - коэффициент характеризующий группу стали по обрабатываемости (табличная величина равная 1);

nv - показатель степени (табличная величина равная 1,75);

уB - граница прочности при растяжении, принимаем 615 МПа.

KnV - коэффициент учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания.

KuV - коэффициент учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания.

KцV, KrV - коэффициенты которые учитывают влияние параметров резца на скорость резания, принимаем 0,8 и 1,13 соответственно.

Тогда:

Определим скорость резания по выше написанной формуле:

м/мин

Частота вращения детали:

мин-1 (3.13)

где d - диаметр обрабатываемой детали

Силу резания R, принято раскладывать на составляющие силы, направленные по осям координат станка (тангенциальную Pz , радиальную Py и осевую Px) При наружном продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов и фасонном точении эти составляющие рассчитывают по формуле:

(3.14)

Cp =300, x=1,0; y=0,75; n=0,15.

Поправочный коэффициент:

(3.15)

где Kцp, Kгp, Krp, Kлp - поправочные коэффициенты учитывающие влияние геометрических параметров режущей части инструмента на составляющие силы резания при обработке стали, принимаем соответственно 1; 1,1; 1; 1.

Kmp - коэффициент учитывающий влияние качества обрабатываемого материала на силовые зависимости.

(3.16)

n - показатель степени (0,75).

Тогда:

Сила резания равна:

Н

Мощность резания определяется по формуле:

кВт

Мощность на шпинделе станка определяется по формуле:

- мощность станка (7 кВт)

Так как то данный станок может применятся для этого вида обработки в нашем случае.

При токарной обработке основное время рассчитывают по формуле:

мин

Где L - длинна обрабатываемой поверхности (20 мм);

i - число проходов(1);

n - число оборотов детали в минуту;

So - продольная подача, мм/об;

065 Сверлильная. Сверлить отверстие под резьбу К 1/8.

Сверлить отверстие в диаметр 9 мм.

Обработка производится на вертикально-сверлильном станке, модель 2М55-1 и специальном приспособлении, штангенглубиномер ЩГЦ-200-001, ГОСТ 162-89, очки защитные ГОСТ 12.4.013-75, сверло диаметром 9 мм 2301-0990 ГОСТ 10903-77.

Глубина резания t=0,5•d=4,5 мм;

Подача S=0,17 мм/об.

Скорость резания определяется по формуле:

(3.17)

Cv=7; q=0,4; y=0,7; m=0,2; T=25 мин.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:

(3.18)

Где KmV - коэффициент на обрабатываемый материал.

KГ =1; nv=1.75; уB=615 МПа

KuV - коэффициент, который учитывает влияние инструмента на скорость резания, принимаем 1.

KlV - коэффициент, который учитывает глубину обрабатываемого отверстия, принимаем 1.

Тогда:

Тогда скорость резания равна:

м/мин

Крутящий момент определяется по формуле:

(3.19)

Cм=0,0345; q=2; y=0,8.

Коэффициент, учитывающий фактические условия обработки, в данном случае зависит только от материала обрабатываемой заготовки и определяется выражением:

Тогда:

Осевая сила определяется по формуле:

Н (3.20)

Ср=68; q=1; y=0,7

Частота вращения инструмента определяется по формуле:

об/мин

Мощность резания определяется по формуле:

кВт

Мощность на шпинделе станка определяется по формуле:

- мощность станка (4 кВт)

Так как то данный станок может применятся для этого вида обработки в нашем случае.

При сверлении основное время рассчитывают по формуле:

мин (3.21)

Где L - длинна обрабатываемой поверхности (12 мм);

n - число оборотов детали в минуту;

So - подача на один оборот сверла, мм/об;

080 Шлифовальная. Шлифовать поверхность до номинального диаметра 70 мм.

При выполнении операции используется станок круглошлифовальный мод. 3Б161,патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-80 микрометр МК-75 ГОСТ 6507-89, круг абразивный ПП 100 х 20 х 20 14А F90-36, очки защитные ГОСТ 12.4.013-75.

Скорость шлифовального круга Vш зависит от вида подачи, связки и профиля круга.

Для обеспечения наибольшей производительности труда и наименьшей шероховатости обрабатываемой поверхности при минимальном износе шлифовальных кругов значения реальных скоростей Vш рекомендуется выбирать близкими к максимально допустимым значениям. Производительность труда при шлифовании прямо пропорциональна скорости Vш кругов. Vш - табличная величина равная 50 м/с.

Скорость детали Vи продольная подача S и глубина шлифования t определяют объем снимаемого металла в единицу времени. Значение продольной подачи ограничено шириной шлифовального круга. Значение глубины шлифования ограничено припуском и точностью обработки. Скорость детали может изменяться в широких пределах в зависимости от разных факторов. Поэтому обычно значения продольной подачи S и глубины шлифования t выбирают по технологическим соображениям, а скорость детали Vи, подсчитывают по формуле:

м/мин (3.22)

где Vи скорость детали, м/мин;

t глубина шлифования, мм (0,025 мм);

Сv-коэффициент (табличная величина 0,24);

m, x, y, p показатели степени (табличная величина 0.5, 1.0, 1.0, 0.3 соответственно);

Т - среднеэкономическое значение стойкости шлифовальных кругов между правками, мин (табличная величина 15 мин.),

Sд - продольная подача в долях ширины круга (0,7), d - диаметр детали, мм (70).

Частота вращения детали:

мин-1

Эффективная мощность привода шлифовального круга рассчитывается по формуле:

кВт (3.23)

где So - продольная подача на один оборот детали (28 мм/об).

Значения коэффициента CN и показателей степени x, z, y, p в формуле являються табличними даннями (CN =2,2; x=0,5; z=0,5; y=0,55; p=0)

Мощность на шпинделе станка определяется по формуле:

- мощность станка (8 кВт)

Так как то данный станок может применятся для этого вида обработки в нашем случае.

Значение мощности N. определяемое по формуле является ее среднеквадратическим значением за один цикл работы. Мощность, расходуемая на привод шлифовального круга, изменяется, увеличиваясь по мере затупления шлифовального круга. Радиальная составляющая силы шлифования в 1,5 раза больше ее тангенциальной составляющей при остром круге, а при тупом круге - в 3 раза.

Основное время определяют по формуле:

мин (3.24)

где L - длинна обрабатываемой поверхности (70 мм);

i - число проходов;

n - число оборотов детали в минуту;

So - продольная подача, мм/об;

k - коэффициент зачистных ходов (принимается в пределах 1,2-1,7 в зависимости от требований к чистоте обработки, большее значение для более высокого класса чистоты).



ВЫВОДЫ

В результате выполнения курсового проекта мы определили назначение детали и условия ее работы в узле, был проведен анализ дефектов и технические условия на контроль. Для понимания причин возникновения дефектов на детали рассмотрели устройство и принцип действия, изучили нагрузки действующие в процессе работы на рассматриваемый элемент. Особое внимание уделили местам соприкосновения рассматриваемой детали и других деталей и узлов как мест с наибольшей вероятностью возникновения дефекта. Рассмотрели материал, из которого изготавливается, какие виды упрочнения его существуют и как он восстанавливается при износе. Определили тип производства, а также ознакомились с механическими свойствами и химическим составом материала детали.

Выделили основные дефекты и способы их восстановления. Разработали технический процесс восстановления детали. Подобрали необходимое оборудование согласно имеющихся первичных данных. Также уделили внимание инструменту и элементам защиты рабочего во время выполнения отдельных операций.

Рассчитали режимы резания по основным операциям. В качестве основных были приняты: токарная, шлифовальная, сверлильная и фрезеровальная.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Справочник технолога-машиностроителя: / Под. Ред. Г.А. Косиловой и Р.К. Мещерякова - М.: Машиностроение, 1985, 496 с.

2. Восстановление деталей машин: Справочник / под ред. Молодык Н.В., Зенкина А.С. -М.: Машиностроение, 1989.

3. Справочник технолога - машиностроения, М, Машиностроения, 1973г, 1986г.

4. Ремонт автомобилей. Под ред. Румянцева С.И. М., Транспорт, 1981.

5. Справочник технолога авторемонтного производства. Под ред. Малышева А.Г., Транспорт, 1977.

6. Оборудование для ремонта автомобилей. Под ред. Шахнева М.Н., Транспорт, 1979.

Размещено на Allbest.ru

...