При определении содержания и количества разрабатываемых маршрутов, а также сочетания дефектов следует исходить из следующих рекомендаций:

- сочетание дефектов в маршруте должно быть естественным;

- количество маршрутов должно быть минимальным, обычно 2…3;

- в маршруте должно обеспечиваться технологическая взаимосвязь дефектов по способам их устранения;

- восстановление деталей по выбранному маршруту должно быть экономически целесообразно.

Таблица 4.1 - Карта сочетания дефектов по маршрутам

Для разработки технологического процесса восстановления золотника гидрораспределителя принимается второй маршрут.

4.2 Выбор рационального способа восстановления золотника гидрораспределителя

Для устранения каждого дефекта (группы или комплекса одинаковых дефектов) необходимо выбрать рациональный способ восстановления, технологически применимый, технически обоснованный и экономически целесообразный.

Рациональный способ восстановления деталей определяется, с помощью следующих критериев [2]:

- технологического;

- технического;

- технико-экономического.

4.2.1 Назначение способов устранения дефектапо технологическому критерию

Технологический критерий характеризует принципиальную возможность применения нескольких способов восстановления исходя из конструктивно-технологических особенностей деталей, их технологических и эксплуатационных свойств.

Конструктивно-технологические особенности деталей определяются их структурными характеристиками, такими как:

- геометрической формой и размерами;

- материалом и термообработкой, поверхностной твердостью;

- точностью изготовления и чистотой поверхности;

- характером соединения (типом посадки);

- условиями работы (характером нагрузки, родом и видом трения) [2].

Данный критерий позволяет определить применимость способов восстановления к конкретно рассматриваемой детали. По технологическому критерию назначаются возможные способы, которые могут быть использованы для устранения конкретного дефекта детали.

В качестве основного дефекта принимается износ и отклонение геометрической формы, царапины и риски вдоль поясков золотника распределителя.

Возможными способами восстановления в соответствии с конструктивно-технологическими особенностями восстанавливаемой детали учитывая проведенный математический анализ износной информации и обзор справочных литературных источников [2, 3, 4.] в соответствии с требованиями ресурсосбережения, являются:

- электроискровая обработка.

- плазменное напыление;

4.2.2 Оценка назначенных способов устранения дефекта по техническому критерию

Технический критерий оценивает каждый способ, выбранный по технологическому критерию устранения дефектов детали с точки зрения восстановления (иногда и улучшения) свойств поверхностей, т. е. обеспечения работоспособности за счет достаточной твердости, износостойкости и сцепляемости покрытия восстановленной детали.

Оценка проводится по следующим показателям [6]:

- износостойкости;

- сцепления;

- усталостной прочности;

- микротвердости.

Для каждого выбранного способа дается комплексная, качественная оценка по значению коэффициента долговечности Кд, вычисляемому по формуле:

(4.1) [6]

где Кi, Кв, Кс - соответственно коэффициенты износостойкости, выносливости и сцепления.

Кп - поправочный коэффициент, учитывающий фактическую работоспособность восстановленной детали в условиях эксплуатации, при этом Кп = 0,8…0,9, [6].

Электроискровая обработка: Кi = 1,66; Кв = 0,96; Кс = 1,83, Кп = 0,85, следовательно:

[6].

Плазменное напыление: Кi = 1,84; Кв = 0,93; Кс = 1,75, Кп = 0,85, следовательно:

[2].

Наиболее рациональным способом по техническому критерию является плазменное напыление , поскольку коэффициент долговечности Кд данного способа является наибольшим.

4.2.3 Оценка способов устранения дефекта по технико-экономическому критерию

Данные справочных литературных источников показывают, что почти все восстанавливаемые детали принадлежат к числу тех, работоспособностью которых определяются сроки службы агрегатов, и в подавляющем большинстве изготовлены из конструкционных легированных и углеродистых сталей и термически обработаны на высокую твердость - до НRС 60.

Окончательное решение о выборе рационального способа принимается при помощи обобщающего технико-экономического критерия, связывающего долговечность детали с экономикой ее восстановления.

Выбор наиболее рационального способа восстановления поясков золотника распределителя принимается по технико-экономическому критерию, который вычисляется по формуле:

, (4.2) [6]

где Св - удельная себестоимость восстановления, руб./м2,[2].

Электроискровая обработка:

Плазменное напыление:

Для восстановления золотника гидрораспределителя Р-80 МТЗ-1221 применяется электроискровая обработка, так как технико-экономический критерий является наименьшим.

4.3 Карта технологического процесса восстановления

4.3.1 План операций технологического процесса

Технологические операции каждого маршрута располагают одна за другой в наиболее рациональной последовательности из условия выполнения требований ремонтного чертежа наиболее экономичным способом.

При составлении плана технологических операций маршрута следует исходить из следующих положений:

- тепловые операции, такие как кузнечные, сварочные, наплавочные выполняются в первую очередь;

- операции при выполнении которых производится съем металла большой толщины также планируются в числе первых;

- механическую обработку деталей необходимо начинать с исправления базовых поверхностей, а при использовании в качестве установочных баз работавших поверхностей необходимо ориентироваться на неизношенные участки детали;

- в первую очередь необходимо обрабатывать ту поверхность, относительно которой на чертеже координировано большее количество других поверхностей;

- в числе последующих операций назначают механические (слесарные) и окончательную обработку, причем при механических операциях планируется обработка сначала менее точных поверхностей, а затем более точных если при восстановлении деталей применяется термическая обработка, то операции выполняются в такой последовательности: черновая механическая, термическая, чистовая механическая;

- в последнюю очередь выполняются чистовые операции, заканчивается обработка детали обработкой наиболее точной поверхности детали;

- последней в маршруте назначается обработка легкоповрежденных поверхностей (резьба).

Таблица 4.2 - План операций технологического процесса восстановления

4.3.2 Выбор средств технологической оснастки

Для разработанного технологического процесса восстановления золотника гидрораспределителя Р-80 подбирается оборудование, оснастка и измерительный инструмент необходимый для выполнения операции, в соответствии с таблицей 4.2 [5].

Таблица 4.2 - Ведомость технологического оборудования и оснастки

4.3.3 Расчет режимов на основные технологические операции

Операция 15 Электроискровая

Оборудование - Станок токарно-винторезный 1А616

Переход 2. Нанести на поясок золотника покрытие, дойдя серединой электрода до края пояска

Электроискровой комплекс БИГ-3 ;

Патрон 7100-0048 ГОСТ 2675-80;

Головка электрододержателя.

1. Расчет массы материала МТ, осаждаемого на катоде за время одного контакта электрода:

(4.3)

где n - коэффициент, учитывающий массу расплавленного материала, оставшегося на аноде при размыкании электродов; н - коэффициент, учитывающий массу материала, потерянного на разбрызгивание и испарение при взрыве металлического мостика; в - коэффициент, характеризующий отношение между массой испарившегося и плавленого материала; СП - удельная теплоемкость материала в процессе плавления, Дж/(кг*0С); Си -удельная теплоемкость материала в процессе испарения, Дж/(кг*0С); tп - температура плавления, 0С; tи - температура испарения, 0С; Lп - теплота плавления, Дж/кг; Lи - теплота испарения, Дж/кг; СА - удельная теплоемкость материала анода, Дж/(кг*0С); mА - масса анода, кг; tн- температура нагрева анода, 0С; t0- начальная температура анода, 0С; f - частота подачи импульса тока, Гц; фл - длительность обработки, с; Rц - сопротивление цепи при контакте электродов, Ом; RА - сопротивление электрода, Ом.

Используя работы В.М. Куляпина,коэффициент в можно представить в виде:

(4.4)

,

кг.

2. Диаметр лунки определяется:

,

.

3. Площадь обрабатываемой поверхности определяется:

(4.5)

где d - диаметр детали;

рd- длина строки (длина окружности цилиндрической поверхности детали);

L - длина детали.

.

4. Шаг разрядов по строке: Sp = di Кпер. Коэффициент перекрытия лунок в строке должен быть равен коэффициенту перекрытия лунок между строками. Шаг по строкам (расстояние между центрами лунок двух соседних строк) определится:

(4.6)

.

5. Время между разрядами определится:

, (4.7)

где tp - время между разрядами;

fи - частота следования искровых разрядов генератора ЭИЛ.

, мм.

6. Количество разрядов в строке определится:

(4.8)

7. Время прохождения одной строки определится:

(4.9)

8. Линейная скорость перемещения по строке при вращении детали определится:

(4.10)

мм/мин.

9. Количество строк определится:

(4.11)

мм.

10. Общее время легирования - время прохождения длины L при продольной подаче определится:

(4.12)

мин.

11. Удельное время легирования определится:

(4.13)

мин.

12. Линейная скорость вращения детали определится:

(4.14)

мм/мин.

13. Скорость продольной подачи определится:

(4.15)

мм/мин.

Две последние формулы позволяют устанавливать значение линейной скорости вращения детали и скорости продольной подачи в зависимости от требуемого удельного времени легирования. При измерении частоты следования искровых разрядов в Гц, удельного времени легирования в мин/см2, диаметра цилиндрической поверхности детали в мм эти формулы, определяющие режим обработки, имеют следующий вид:

(4.16)

.

(4.17)

.

Вместо линейной скорости вращения детали можно использовать частоту вращения детали - шпинделя станка:

(4.18)

.

Вместо скорости продольной подачи удобнее использовать подачу на оборот шпинделя:

(4.19)

.

Операция 20 Шлифовальная

Оборудование - Бесцентрово-шлифовальный станок JCG-12,

установочные призмы.

Переход 2: Шлифовать золотник в размер отверстия, обеспечивая зазор в паре золотник-корпус 8-12мкм

Круг 1 250Ч250Ч76,2F60 K6 V40 м/с 2к ГОСТ 52781-2007

1. Скорость вращения обрабатываемой детали определяется:

м/мин,

где Сv- постоянная скорости, 26;

d- диаметр шлифуемой детали, 25 мм;

T-стойкость шлифовального круга между правками, 15 мин;

2t- удвоенная глубина шлифования, 0,1 мм;

S0 - подача на один оборот шлифуемой детали, 2,36 мм.

м/мин.

2. Число оборотов ведущего круга определяется:

мин-1,

гдеvд - скорость вращения ведущего круга, 90 м/мин;

Dв.к. - диаметр ведущего круга, 250 мм.

мин-1.

Ближайшее имеющееся на станке число оборотов ведущего круга n=126

мин-1 (см. паспортные данные станка), следовательно, фактическая скорость вращения ведущего круга(обрабатываемой детали) определяется:

м/мин,

м/мин.

3. Фактическая минутная подача определяется:

мм/мин,

мм/мин.

Фактическая подача на один оборот шлифуемой детали определяется:

мм/об,

мм/об.

4. Мощность, необходимую на шлифование, определяется:

кВт,

кВт.

4.3.4 Расчет норм времени на основные технологические операции

Операция 20 Шлифовальная (Переход 2)

мин,

где l - длина шлифуемой поверхности, 54 мм;

Вк - ширина шлифующего круга, 250 мм;

sм - минутная(продольная) подача, 4629 мм/об;

i - число проходов, осуществляемое без изменений режимов резания, 1;

К - коэффициент, принимаемый на доводку и износ круга скольжения детали, 1,1.

, мин

Аналогично вычисляются нормы времени для остальных операций и сводятся в таблицу 4.3.

Ремонтный чертеж выполняем на формате А3 в соответствии с ОСТ 2.604-88 «Чертежи ремонтные» и ОСТ 70.0009.006-85 «Чертежи ремонтные».

Технологическая карта восстановления вала контрпривода механизмов жатки Енисей-1200-1М представлена на листе № 5 графической части.

Таблица 4.3 - Режимы и нормы времени механической обработки деталей

При выполнении курсового проекта были решены вопросы создания технологического процесса восстановления золотника гидрораспределителя с применением технологического, технического и технико-экономического критериев оценки его эффективности. Для операций технологического процесса были подобраны оборудование и инструмент. Разработана схема разборки и карта дефектации.

При выполнении курсового проекта были приобретены и закреплены знания по дисциплине технология ремонта машин, выявлена структура определения дефектов детали и методика их устранения, рассмотрены вопросы повышения качества ремонта машин и другие.

Список используемых источников