Разработка технологического процесса восстановления детали

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Пинский государственный индустриально - педагогический колледж»

Методические указания

для выполнения курсового проекта по дисциплине «Ремонт автомобилей»

на тему «Разработка технологического процесса восстановления детали»

для учащихся дневного и заочного отделения по специальности 2-37 01 06

«Техническая эксплуатация автомобилей»

Автор:

Шпиталёв В.В. - преподаватель спец. дисциплин Пинского государственного индустриально-педагогического колледжа.

Рассмотрено и утверждено на заседании цикловой комиссии спец. дисциплин

Протокол №____ от ________________ 20 __ г.

Председатель комиссии__________________________

Пинск 2016

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Раздел 1. Разработка технологического процесса восстановления детали

1.1 Характеристика детали и условий ее работы

1.2 Выбор способов восстановления детали

1.3 Выбор технологических (установочных) баз

1.4 Схема технологического процесса восстановления детали

1.5 План технологических операций

Раздел 2. Разработка операции по восстановлению детали

2.1 Расчет величины производственной партии

2.2 Исходные данные для разработки операции

2.3 Определение припусков на обработку

2.4 Содержание операции

2.5 Расчет норм времени

2.6 Оформление документации технологического процесса восстановления деталей

2.7 Разработка ремонтного чертежа детали

Раздел 3. Энерго-ресурсосбережение при ремонте автомобилей

Раздел 4. Технико-экономическая оценка технологического процесса восстановления детали

4.1 Расчет себестоимости и экономической целесообразности восстановления детали, разработанным технологическим процессом

4.2 Определение годового экономического эффекта от внедрения разработки

Раздел 5. Охрана труда и окружающей среды

Заключение

Литература

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Во введении следует отразить важность и актуальность ремонта автомобилей для обеспечения народного хозяйства страны перевозками. Необходимо отметить дальнейшее повышение технологического уровня авторемонтного производства, механизации и автоматизации производственных процессов, качества выпускаемой продукции и эффективности производства.

Введение следует увязать с темой проекта. По объему оно не должно превышать 1-2 страниц. Материал для введения можно найти в методических указаниях по предмету, основной литературе, а также в периодической печати.

РАЗДЕЛ 1. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

1.1 Характеристика детали и условий ее работы

Деталь характеризуется по следующим параметрам:

ѕ Класс детали (корпусные детали, полые стержни, некруглые стержни, прямые круглые стержни и т. п.);

ѕ материал, из которого изготовлена деталь. Если деталь составная, то указать материал всех элементов детали;

ѕ наличие термической обработки детали в целом или отдельных ее участков. Указать твердость поверхностей, подверженных ей;

ѕ характеристика материала: по химическому составу и механическим свойствам (твердость, предел прочности и др.);

ѕ шероховатость рабочих поверхностей и точность их обработки (данные привести по восстанавливаемым поверхностям);

ѕ базовые поверхности при ремонте детали;

ѕ характер износа детали: равномерный, неравномерный, односторонний и др. (по восстанавливаемым поверхностям);

ѕ характер нагрузок (постоянные, знакопеременные, ударные и т.д.);

ѕ характер деформаций (изгиб, кручение и т.п.).

1.2 Выбор способов восстановления детали

Каждая деталь должна быть восстановлена с минимальными трудовыми и материальными затратами при обеспечении максимального срока ее службы после ремонта. При обосновании способа устранения дефектов детали следует рассмотреть:

- конструктивные особенности детали;

- материал детали, возможные изменения структуры, износостойкости, твердости и т.д.;

- число и виды дефектов;

- возможные для данного материала современные способы устранения каждого дефекта детали;

- возможность последующей механической обработки;

- технико-экономическую целесообразность устранения дефектов принятым способом.

Способ устранения дефекта (сочетание операций технологического процесса) принимают с учетом характера дефекта и величины износа рабочей поверхности, требований к физико-механическим свойствам наносимых металлопокрытий, конструктивно-технологических особенностей и условий работы деталей (величина и характер нагрузки, виды трения и изнашивания, температура и др.). При этом для восстановления детали считают целесообразным тот способ, который позволяет получить требуемую долговечность детали, ресурс работы соединений и узла, в состав которого они входят, при минимальных затратах на восстановление и эксплуатацию (издержки на устранение отказов).

Для устранения одних и тех же дефектов изношенных деталей на ремонтных предприятиях могут применяться различные способы. Каждому способу присущи наиболее характерные эксплуатационные свойства, определяющие долговечность деталей: циклическая (усталостная) прочность восстановленной детали, прочность сцепления нанесенного слоя с основным металлом, износостойкость поверхности и др. Главными причинами снижения циклической прочности могут быть наличие сварочных дефектов в виде пор, трещин, различных включений (особенно в зоне сплавления), возникновение остаточных напряжений, изменение структуры и др. Снижение усталостной прочности детали при восстановлении может привести к поломке в процессе эксплуатации. Для деталей, восстанавливаемых газотермическим напылением, гальваническими покрытиями, важное значение имеет прочность сцепления металлопокрытия с основным металлом. Особенно это относится к деталям, работающим в условиях динамической нагрузки. Износостойкость является важной служебной характеристикой всех способов восстановления изношенных поверхностей, в том числе и способа ремонтных размеров.

Применимость способов восстановления поверхности определяют в такой последовательности:

- на основании величины износа выбирают способы, позволяющие восстановить размеры изношенных поверхностей;

- рассматривают возможности технического осуществления каждого способа, исходя из технологических свойств материала изношенной детали (свариваемость, деформируемость и т. д.), конструктивной формы (возможность перераспределения запаса материала детали, замены ее части или установки дополнительной детали) и технических возможностей оборудования;

- сопоставляют возможные физико-механические свойства металлопокрытий с техническими требованиями к качеству рабочих поверхностей детали и условиями их работы;

- оценивают влияние операций нанесения покрытий на изменение износостойкости восстанавливаемых поверхностей, размеров и физико-механических свойств смежных поверхностей, конструктивной формы и прочности детали;

- рассматривают возможность последующей механической обработки.

Для учета всех этих факторов рекомендуется последовательно пользоваться тремя критериями:

технологическим, т. е. критерием применимости способа восстановления поверхности;

критерием долговечности;

технико-экономическим (отношением себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности).

Технологический критерий учитывает, с одной стороны, особенности восстанавливаемых поверхностей, а с другой - технологические возможности соответствующих способов восстановления. В табл. 1 (приложение А) приведены наиболее распространенные методы наращивания изношенных поверхностей, которые рекомендуется применять при разработке технологического процесса.

Учитывая технологические особенности, устанавливают возможные способы восстановления поверхностей деталей по критерию применимости.

В общем случае коэффициент К_д является функцией трех других коэффициентов

, (1.1)

где К_и , К_в , К_сц - соответственно коэффициенты износостойкости, выносливости и сцепляемости;

Кп - поправочный коэффициент, учитывающий фактическую работоспособность восстанавливаемых деталей в условиях эксплуатации (Кп - 0,8-0,9).

Коэффициент долговечности К_д принимают равным значению того коэффициента (К_и , К_в и К_сц), который имеет наименьшую величину (табл. 2 приложение А).

При выборе способов восстановления поверхностей деталей, не испытывающих в процессе работы динамических и знакопеременных нагрузок, значение коэффициента долговечности определяется только численным значением коэффициента износостойкости К_и .

Из числа способов, отобранных по критерию применимости, к дальнейшему анализу принимаются те, которые обеспечивают коэффициент восстановления долговечности не менее 0,8. Если требуемому значению коэффициента долговечности для данной поверхности удовлетворяют несколько способов восстановления, то осуществляют выбор оптимального по технико-экономическому показателю, равному отношению себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности

С_В/К_Д > min (1.2)

где С_В - себестоимость восстановления поверхности детали, руб.

Выбирают тот способ, который обеспечивает минимальное значение технико-экономического показателя.

Значение себестоимости восстановления поверхности определяют по формуле

С_В = С_У S, (1.3)

где С_У - удельная себестоимость восстановления, руб./ дм²;

S - площадь восстанавливаемой поверхности, дм².

С точки зрения организации производства, чем меньше способов применяется для восстановления деталей, тем меньше требуется видов оборудования, а, следовательно, выше его загрузка и эффективность производства. Поэтому для окончательного принятия решения о способах восстановления изношенных поверхностей и детали в целом рассматривают различные варианты сочетаний способов. Рассмотрение начинают с варианта, предусматривающего минимальное число способов. За основной принимают способ, являющийся оптимальным для наиболее изнашиваемой поверхности, коэффициент повторяемости дефекта которой максимальный. Если данный способ применим по технологическому критерию ко всем изношенным поверхностям и обеспечивает коэффициент долговечности всех поверхностей не ниже 0,8 (К_Д ? 0,8), определяют себестоимость восстановления детали в целом. Если деталь нельзя восстановить одним способом, применяют дополнительно второй, являющийся оптимальным для следующей по изнашиваемости поверхности, и так далее.

После выбора способов следует выполнить схемы технологического процесса устранения каждого дефекта детали в отдельности, наметить последовательность операций для устранения каждого дефекта, включая подготовительные, для каждой механической операции необходимо указать установочную базу (наметить маршрут).

1.3 Выбор технологических (установочных) баз

Технологические (установочные) базы - поверхности детали, опираясь которыми на соответствующие поверхности приспособления или станка, деталь с требуемой степенью точности фиксируется относительно режущего инструмента, электрической дуги, электродов контактной машины или других средств воздействия. Различают основные и вспомогательные технологические базы.

Основные базы - это окончательно обработанные поверхности детали с необходимой степенью точности, которые используют в качестве установочных. Они являются в то же время рабочими поверхностями детали в механизме и служат, как правило, сборочными базами, т. е. определяют ее положение относительно других деталей в собранном изделии. Примерами основных баз могут служить окончательно обработанные коренные шейки коленчатого вала при шлифовании шатунных, отверстие ступицы при обработке шестерни, привалочные плоскости корпусной детали при обработке отверстий, наружная поверхность юбки поршня при обработке отверстия под палец и т. д.

Вспомогательными базами называются поверхности, созданные в целях использования их только для установки детали при выполнении операций технологического процесса. По условиям работы детали обрабатывать эти поверхности не следует. В качестве вспомогательных баз используют фаски центровых сверлений при восстановлении валов, специальные установочные отверстия у некоторых корпусных деталей, центрирующий поясок и торец юбки поршня и др. Выбор способа базирования детали является одним из главных вопросов при разработке технологии восстановления детали. Правильный выбор базирующих поверхностей позволяет получить необходимую точность размеров обрабатываемой детали, взаимного расположения ее поверхностей и осей, а также правильное расположение сопрягаемых деталей в узле.

В зависимости от конструктивных особенностей детали, величины и характера износа поверхностей при ее восстановлении возможны следующие способы базирования:

-используют в качестве установочных поверхностей сохранившиеся вспомогательные технологические базы, которые применялись при изготовлении детали;

-в качестве технологической базы принимают обработанную, но неизношенную поверхность;

-первоначально деталь базируется по неизношенной поверхности для правки поврежденных или изготовления новых технологических баз с последующей обработкой детали относительно вновь созданных баз.

При выборе технологической базы необходимо стремиться, чтобы она совпала с конструкторской базой (правило совмещения баз). При совмещении баз уменьшается погрешность, связанная с установкой детали, отпадает необходимость дополнительной выверки детали. Необходимо стремиться к тому, чтобы выбранные за базу поверхности могли быть использованы в качестве базы для всех или большинства операций обработки детали (правило постоянства баз). Переход с одной базы к другой всегда связан с возникновением дополнительных ошибок. Базирующие поверхности должны быть по своим размерам и формам такими, чтобы обеспечить простое и надежное крепление детали в приспособлении с удобной установкой и снятием, не допускать деформаций от усилий при ее закреплении и в процессе обработки. Выбранная база не должна вызывать потребность в применении сложных приспособлений.

При разработке технологического процесса для выбора способа установки детали необходимо использовать рекомендации, приведенные в литературе [10, 11]. Краткое обоснование принятых способов базирования приводят в пояснительной записке.

1.4 Схема технологического процесса

Технологический процесс восстановления детали составляется в виде последовательности операций по устранению дефектов детали в табличной форме. Для правильного составления этой последовательности предварительно должны быть составлены схемы технологического процесса.

Схема технологического процесса - последовательность операций, необходимых для устранения дефекта детали. При наличии на детали нескольких дефектов схема составляется на каждый в отдельности.

При определении числа операций надо исходить из следующего:

операция - законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и характеризующаяся единством содержания и последовательности технологических переходов;

для реализации конкретного способа устранения дефекта требуются обычно подготовительные, собственно восстановительные, заключительные и контрольные операции.

При устранении дефектов, связанных с износом поверхностей, подготовительные операции обычно предназначены для устранения следов износа и придания поверхности правильной геометрической формы и требуемой чистоты поверхности.

Заключительные операции предназначены для обработки после основной операции для придания поверхности размеров, формы, чистоты и точности согласно требованиям.

Контрольные операции выполняются по необходимости. При назначении контрольных операций следует различать виды контроля в технологическом процессе. В технологических процессах могут быть три вида контроля:

- внутриоперационный (в процессе выполнения операции для контроля размеров, например, непрерывный контроль при шлифовании). Для выполнения этого контроля не требуется отдельного рабочего места. Контроль в технологическом процессе является частью операции и записывается как переход;

- межоперационный - выполняется как отдельная операция, требует специального оборудования;

- контроль ОТК. Место и содержание этого контроля в технологическом процессе определяют работники ОТК.

В схемах технологического процесса следует определить место межоперационного контроля.

Операции располагаются в последовательности технологии их выполнения.

Порядок записи операций: каждая операция должна иметь наименование, номер, содержание.

На этапе составления схем технологического процесса операции присваивается порядковый номер внутри каждой схемы в отдельности.

Наименование операции зависит от вида применяемого оборудования. Например: токарная, шлифовальная, осталивание, наплавка и т.д. Содержание операции должно быть кратким. Например: расточить отверстие, фрезеровать паз, наплавить шейку, править вал и т.д. На этапе составления схем в содержании операции указывается только суть выполняемой работы. Подробности: размеры, точность, припуски и т.д. - записываются в операционных картах, где операция разбивается на переходы. Например: наплавить коренные шейки коленчатого вала, сверлить 4 отверстия и т.д.

После определения числа и последовательности операций для устранения дефекта определить установочную базу, необходимую для выполнения каждой операции в отдельности. По возможности следует использовать заводские базы.

Пример разработки схемы технологического процесса устранения группы дефектов кулака поворотного автомобиля ЗИЛ-431410.

Таблица 1. Схемы технологического процесса

Дефект	Способ устранения	№ операции	Наименование и содержание операций	Установочная база
1	2	3	4	5
Схема 1
Износ шеек под подшипники	осталивание	1	Шлифовальная Шлифовать две шейки под подшипники «как чисто»	Центровые отверстия
		2	Осталивание Подготовить деталь и осталивать шейки под подшипники	Отверстия под рычаги
		3	Шлифовальная Шлифовать две шейки под номинальный размер	Центровые отверстия
		4	Мойка Промыть деталь
Схема 2.
Износ отверстий во втулках шкворня	Замена втулок	1	Слесарная Выпрессовать старые втулки, запрессовать и раздать новые	Торцовая поверхность
		2	Сверлильная Развернуть втулки шкворня до номинального размера	То же
Схема 3
Износ резьбы М36 x 2 - 6g	Вибродуговая наплавка	1	Токарная Проточить изношенную резьбу	Центровые отверстия
		2	Наплавка Наплавить шейку резьбовую	То же
		3	Токарная Проточить шейку и нарезать резьбу	То же
		4	Мойка Промыть деталь в содовом растворе	То же

1.5 План технологических операций

При выполнении данного раздела следует определить последовательность выполнения операций, подобрать оборудование, приспособления, режущий и измерительный инструмент.

Для восстановления деталей применяют разные виды технологии: подефектную. жесткофиксированную, маршрутную и т.п.

Маршрутная технология характеризуется технологическим процессом на определенную совокупность дефектов у данной детали. Таким образом, восстановление детали может производиться несколькими технологическими процессами в зависимости от сочетания дефектов. Этот способ имеет наибольшее распространение в авторемонтном производстве, его и следует принять при выполнении курсового проекта.

Маршрут ремонта должен предусматривать технологическую взаимосвязь сочетаний дефектов со способами их устранения. Для составления маршрутной карты подготовительным этапом является план технологических операций.

Рекомендуемая последовательность составления плана операций:

- проанализировать операции во всех схемах технологического процесса восстановления детали. Выявить подготовительные операции, одноименные операции, операции, связанные с нагревом или пластическим деформированием детали и т.п.;

- объединить операции, связанные общностью оборудования технологического процесса;

- выявить операции восстановления базовых поверхностей;

- распределить операции в технологической последовательности, начиная с подготовительных операций, восстановления базовых поверхностей, операций по восстановлению геометрических осей, операций, связанных с нагревом детали (сварка, наплавка, пайка и т.п.), а затем все остальные операции с учетом установочной базы и др.

На все выявленные (указанные в задании) дефекты детали составляется единый план, имеющий общую (сквозную) нумерацию операций.

При составлении плана желательно использовать наименьшее количество операций, обеспечивающих наилучшее качество восстанавливаемых деталей.

Каждая последующая операция должна обеспечивать сохранность качества рабочих поверхностей детали, достигнутого в предыдущих операциях.

После определения технологической последовательности для каждой операции следует подобрать основное оборудование, приспособления и инструмент.

Оборудование следует подбирать из каталогов ремонтного оборудования, каталогов металлорежущих станков, каталогов сварочного и наплавочного оборудования. Можно использовать данные учебной и справочной литературы по ремонту автомобилей (1, 2, 4, 5, 7).

Приспособления. В соответствующей графе плана операций следует указать необходимость наличия приспособления и цель (установка, крепление, выверка точности и т.д.). При применении приспособлений, входящих в комплект основного оборудования, в соответствующей графе плана его указывать не следует (например, станочные тиски).

Инструмент рабочий следует подбирать с учетом вида обработки, необходимой точности и чистоты поверхности, а также с учетом материала обрабатываемой детали и т.д. В графе плана указать тип инструмента и материал режущей части. При выборе материала режущей части лезвийного инструмента учесть материал обрабатываемой детали и состояние ее поверхности, а также твердость поверхности.

Инструмент измерительный следует выбирать с учетом формы поверхности и точности ее обработки.

План технологической операции выполнить в табличной форме.

Пример выполнения плана операций для восстановления кулака поворотного автомобиля ЗИЛ-431410.

Таблица 2. План технологических операций

№ опер.	Наименование и содержание операций	Оборудование	Приспособления	Инструмент
				рабочий	измерительный
1	2	3	4	5	6
005	Токарная Выправить центровые отверстия (при необходимости)	Токарно-винторезный станок 1К62	Приспособление для крепления поворотного кулака	Сверло центровочное комбинированное PI8
010	Токарная Проточить изношенную резьбу	Токарно-винторезный станок 1К62	Поводковый патрон с поводком, центрами	Проходной резец с пластинкой Т15 Кб	Штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1
015	Наплавка Наплавить шейку под резьбу вибродуговой наплавкой	Переоборудованный токарно-винторезный станок 1К62. Выпрямитель ВСА-600/300	Наплавочная головка УАНЖ-5. Приспособление для крепления поворотного кулака на станке		IIIштангенциркуль ШЦ - 1-125-0,1
020	Шлифовальная Шлифовать шейки	Кругло-шлифовальный станок 3Б151	Поводковый патрон с поводком, центрами	Шлифовальный круг ПП 600.40.305 24А40ПСМ25K8A	Скобы 8113-0106
025	Осталивание Подготовка и осталивание шеек	Ванны для обезжиривания, осталивания, электрическая печь	Подвеска для осталивания	Кисть для изоляции	Штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1;
030	Токарная Проточить шейку и нарезать резьбу	Токарно-винторезный станок 1K62	Поводковый патрон с поводком, центрами	Проходной прямой резец с пластинкой Т15К6. Прямой резьбовой резец Р18	Штангенциркуль ШЦ - 1-125-0,1 Предельное резьбовое кольцо М36 х 2-6g
035	Фрезерная Фрезеровать лыску	Горизонтально-фрезерный станок 6M32Г	Тиски	Цилиндрическая фреза T5K10	Штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1
040	Нормализация Нагреть резьбовой конец в соляной ванне и охладить на воздухе	Ванна с расплавленной солью	Подвеска для нагрева детали
045	Мойка Промыть деталь	Ванна с содовым раствором	Подвеска для мойки деталей
050	Шлифовальная Шлифовать шейки	Кругло-шлифовальный станок 3Б151	Поводковый патрон с поводком, центрами	Шлифовальный круг П600.40.305 24А25ПСМ 25К8А	Скобы 8113-0106
055	Слесарная Выпрессовать втулки, запрессовать и раздать новые втулки	Гидравлический пресс П-6326	Подставка	Оправки
060	Сверлильная Развернуть втулки	Вертикально-сверлильный станок 2А150	Кондуктор	Цилиндрическая машинная развертка PI8	Предельная пробка ?
065	Слесарная Прогнать резьбу		Тиски	Плашка М36х2-6g	Резьбовое кольцо М36х2-6g
070	Мойка Промыть деталь	Ванна с содовым раствором	Подвеска для мойки детали

РАЗДЕЛ 2. РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИЙ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ДЕТАЛЕЙ

В курсовом проекте следует разработать 2-3 операции технологического процесса: операцию механической обработки (токарную, сверлильную, шлифовальную, фрезерную и др.); операцию сварочную (или наплавочную или гальваническую); операцию слесарную (сборка, разборка, прессование и др.).

2.1 Расчет величины производственной партии

Величина производственной партии деталей определяется по формуле:

(шт.), (2.1)

где N- годовая производственная программа, шт;

n - число деталей в изделии;

t - необходимый запас деталей в днях для обеспечения непрерывности сборки;

t = 2...3 дня - для крупных деталей (рама, крупные корпусные детали);

t = 5 дней - для средних деталей, хранение которых возможно на многоярусных стеллажах;

t = 10-30 дней - для мелких деталей, хранение которых возможно в контейнерах;

Ф _дн - число рабочих дней в году.

2.2 Исходные данные

При разработке каждой операции в исходных данных следует указать:

1) Операции механической обработки:

- наименование детали и размеры обрабатываемой поверхности: Д, d, L и т.п.;

- материал;

- термообработка;

- твердость (НRС или НВ);

- масса детали ([6] с. 227-28З);

- оборудование (наименование, марка, модель);

- способ установки;

- приспособление;

- требуемая точность и чистота поверхности;

- размер производственной партии;

- тип и материал инструмента;

- условия обработки и другие данные.

2) Операции сварки и наплавки:

- наименование детали;

- материал детали;

- материал электродной проволоки (или присадочный);

- марка электрода;

- покрытие;

- плотность электрода;

- размеры обрабатываемой поверхности;

- оборудование;

- положение детали (шва) в пространстве;

- размер производственной партии и т.д.

3) Гальванические операции

- наименование детали;

- масса детали;

- толщина слоя покрытия;

- катодная плотность тока;

- оборудование.

Пример выполнения исходных данных:

1. Операция 015. Наплавка

Деталь - кулак поворотный, резьбовая шейка

Материал: - сталь 40Х

Материал электродной проволоки: - св.08

Диаметр электродной проволоки - d=1,6мм

Длина наплавки L = 30мм

Толщина наплавляемого слоя H = 2,55мм

Диаметр детали перед наплавкой d = 32 мм

Оборудование - переоборудованный токарно-винторезный станок 1К62, выпрямитель ВСА-600/300, наплавочная головка УАНЖ-5;

Установка детали - в центрах

2. Операция 030. Токарная

Деталь - кулак поворотный 3ИJI-431410 резьбовая шейка Д = 37,1, d = 36, L = 30

Материал - сталь 40Х

Твердость - НВ 241...285

Масса детали - не более 10 кг

Оборудование - токарно-винторезный станок 1К62

Режущий инструмент - резец проходной с пластинкой TI5K6, резец резьбовой Р18

Установка детали - в центрах, без выверки

Условия обработки - без охлаждения и т.д.

2.3 Определение припусков на обработку

Припуск на обработку зависит от вида и характера износа, а также от вида обработки (лезвийная или абразивная) и вида операции основного процесса (гальванические покрытия, наплавка, постановка дополнительной ремонтной детали, механическая обработка до ремонтного размера, напыление и др.).

Правильно выбранные величины операционных припусков влияют на качество обработки и себестоимость ремонта. Величины припусков на обработку следует принять по рекомендациям (5).

Ориентировочные значения припусков при разных видах обработки: (на сторону) - точение

чистовое 0,1 - 0,2

черновое 0,2 - 2,0

шлифование черновое 0,1 - 0,2

чистовое 0,01 - 0,06

наплавка 0,6 и выше

гальваническое покрытие:

хромирование не более 0,3

осталивание не более 0,5

напыление не более 0,4

Пример. Определить припуски на обработку при осталивании шейки под наружный подшипник поворотного кулака автомобиля ЗИЛ-431410 (деталь 130-3001009-B)

Номинальный диаметр Д_ном =

Принимаем к расчету d = 39,980 (т.е. Д_mах = 39,990; Д_min = 39,973)

Ремонт требуется при диаметре шейки менее Д_доп = 39,950

Предположим, диаметр изношенной шейки под наружный подшипник d_износ = 39,94. Перед осталиванием деталь шлифуют «как чисто» для устранения следов износа и придания правильной геометрической формы.

Припуск на шлифование (на диаметр): 2б₁ = 0,1 ([5], c . 85, табл. 21, 23).

С учетом шлифования «как чисто» диаметр шейки составит:

d_min = d_износ - 2б₁ = 39,94 - 0,1 = 39,84

Для восстановления шейки под наружный подшипник следует нанести слой металла (осталиванием) такой толщины, чтобы после обработки обеспечить размеры и шероховатость по рабочему чертежу, выполнив предварительную и окончательную обработки.

Определяем припуск на шлифование после осталивания.

Предварительное: 2б₂ = 0,050

Окончательное: 2б₃ = 0,034

Таким образом, максимальный диаметр шейки после осталивания должен быть:

d_max = d_ном + 2б₂ + 2б₃ = 39,980 + 0,050 + 0,34 = 40,064

Следовательно, толщина гальванического покрытия должна быть не менее:

Расчет припусков при других видах восстановления производится аналогично. При обработке до ремонтного размера припуск определяется

(мм) , (2.2)

где Д - диаметр детали до обработки, мм

d - диаметр детали после обработки, мм

2.4 Содержание операции

Отдельный производственный процесс подразделяется на составляющие его операции.

В технологическом отношении операции подразделяются на переходы, под которыми понимают технологически однородные и организационно неделимые части производственного процесса, характеризуемые определенной направленностью и содержанием происходящих механических и физико-химических изменений предмета труда, неизменностью обрабатываемой поверхности и режима работы оборудования, постоянством состава работающих в процессе компонентов и орудий труда.

Применительно к операциям при механической обработке в авторемонтном производстве под переходом понимается часть операции, характеризуемая изменением обрабатываемой поверхности, инструмента или режима работы оборудования.

В ручных операциях переходом будет являться часть операции по обработке определенной поверхности, производимая одним и тем же инструментом. Например, нарезание резьбы в отверстии вручную набором из 3-х метчиков представляет собой операцию, состоящую из 3-х переходов. Применительно к аппаратным процессам (сварка, наплавка, гальванические покрытия, напыление и др.) переход представляет собой часть операции, которая характеризуется определенной направленностью происходящих физико-химических изменений, предметов труда, определенным режимом работы оборудования; составом участвующих в процессе компонентов и направленностью процесса (например, доведение до определенной температуры, выдержка при определенной температуре или в ванне и др.).

В процессах по обработке материалов переход может состоять из нескольких повторяющихся одинаковых частей, ограниченных снятием с обрабатываемой поверхности одного слоя металла и называемых проходом (например, обточка деталей в 2-3 прохода).

Кроме переходов основного технологического процесса, в каждой операции при расчленении следует предусмотреть вспомогательные переходы, обеспечивающие выполнение основного процесса по установке, базированию, креплению, снятию деталей, подводу инструмента к детали, измерению и т.д.

Пример: Операция 030 токарная.

№ перехода	Содержание перехода
1 2 3 4 5 6	Установить кулак поворотный в центра. Проточить шейку под резьбу с Д = 37,1 до d = 36 на длине L=30 Снять фаску 2 x 45 на d = 36 Измерить шейку под резьбу штангенциркулем ШЦ-125-0,1 Нарезать резьбу М36х2-6g резьбовым резцом P18 на длине L = 30 Снять деталь

2.5 Расчет норм времени

В курсовом проекте необходимо определить нормы времени по выбранным ранее 2-3 операциям (разноименным). Норма времени (Т_н) определяется так:

(2.3)

где Т_o - основное время (время, в течение которого происходит изменение формы, размеров, структуры и т.д.), мин;

Т_в - вспомогательное время (время, обеспечивающее выполнение основной работы, т.е. на установку, выверку и снятие детали, поворот детали, измерение и т.д.), мин;

Т_доп - дополнительное время (время на обслуживание рабочего места, перерыв на отдых и т.д.), мин.

Дополнительное время определяют по формуле:

(мин) (2.4)

где К - процент дополнительного времени, принимается по виду обработки ([3], табл. 7)

Т_nз - подготовительно-заключительное время (время на получение задания, ознакомление с чертежом, наладка инструмента и т.д.), определяется по таблицам [3, 5], мин;

Х - размер производственной партии деталей, шт.

Штучное время на обработку одной детали

(мин), (2.5)

1 Токарные работы

Основное время определяют по формуле

(мин), (2.6)

где L - длина обработки, мм

L = + y (мм), (2.7)

где - длина детали, мм

y - величина врезания и перебега резца, мм (табл. 25. Здесь и далее ссылки на таблицы - Приложение Д).

i - число проходов

(2.8)

где h - припуск на обработку, мм;

t - глубина резания, мм;

S - продольная подача, мм/об;

n - число оборотов детали, об/мин.

Подачу выбирают по принятой глубине резания, диаметру обрабатываемой детали, учитывая степень чистоты обработки. Подачи при черновом продольном точении приведены (табл. 1), при чистовом продольном точении (табл. 2). Подачи при растачивании (табл. 9). При растачивании вылет резца из резцедержателя должен быть несколько больше глубины растачиваемого отверстия. Подачу при торцовом обтачивании (подрезке) выбирают по диаметру обрабатываемой детали и характеру обработки (табл. 12).

Фактическую подачу принимают по паспорту станка.

Скорость резания выбирают в зависимости от глубины резания и подачи (табл. 3, 10, 11, 13, 14), при растачивании на 10...20% меньше, чем при наружном точении.

Табличное значение скорости резания корректируют с учетом условий обработки детали.

(м/мин) , (2.9)

где К_м - учитывает марку обрабатываемого материала (табл. 4,5)

К_мр - учитывает материал режущей части резца (табл. 6)

К_х - учитывает характер заготовки и состояние ее поверхности (табл. 7)

K_ох - учитывает применение охлаждения (табл. 8)

Определяют число оборотов детали

восстановление деталь ремонт автомобиль

(об/мин) , (2.10)

Назначают фактическое число оборотов детали по паспорту станка и рассчитывают основное время Т_о.

Определяют вспомогательное время

(мин) , (2.11)

где - время на установку и снятие детали, мин (табл. 26)

- время, связанное с проходом, мин (табл. 27)

Определяют дополнительное время по формуле (2.4)

Определяют штучное время (Т_ш) по формуле (2.5)

Подготовительно-заключительное время указано ([3], табл. 45)

2. Сверлильные работы

Основное время определяют по формуле (2.6), где i - число проходов или число отверстий на одной детали;

L - глубина обработки с учетом величины врезания и выхода инструмента, которую определяют (табл. 34) в зависимости от характера работы и диаметра инструмента, мм;

S - подача на оборот (мм/об), выбирается по обрабатываемому материалу и диаметру режущего инструмента (табл. 15, 16, 28, 29) и принимается по паспорту станка.

Скорость резания при сверлении в сплошном материале определяют по диаметру сверла и принятой подаче (табл. 17), при рассверливании - по глубине резания и подаче (табл. 18), при зенкеровании - по диаметру зенкера и подаче (табл. 30), при развертывании - по диаметру развертки и подаче (табл. 31). В таблицах 30 и 31 показаны и значения чисел оборотов, соответствующих выбранным скоростям резания.

Скорости резания (числа оборотов), указанные в таблицах, необходимо умножить на поправочные коэффициенты в зависимости от условий обработки.

(м/мин) , (2.12)

где - поправочный коэффициент на глубину обработки (табл. 32)

Рассчитывают число оборотов для случаев сверления и рассверливания по формуле (2.10) и уточняют по паспорту станка (табл. 33)

Вспомогательное время на установку и снятие детали принимают (табл. 35), связанное с проходом (табл. 36)

Дополнительное время рассчитывают по формуле (2.4), где К=6% для сверлильных работ. Подготовительно-заключительное время ([3], табл. 67)

3. Фрезерные работы

Основное время определяют по формуле

(мин) (2.13)

где L - длина фрезеруемой поверхности с учетом врезания и перебега, мм

(мм) , (2.14)

где - длина фрезерования, мм;

у₁,_. у₂ - величины перебега и врезания фрезы, мм.

Значения величин врезания и перебега цилиндрическими и дисковыми фрезами, торцовыми и концевыми фрезами приведены (табл. 42)

S_м - минутная подача, мм/мин

(мм/мин) , (2.15)

где S_oб - подача на один оборот фрезы, мм/об

n - число оборотов фрезы, об/мин.

Плоскости фрезеруют обычно цилиндрическими и торцовыми фрезами. Ширину фрезы выбирают несколько больше ширины фрезеруемой поверхности. Глубину резания определяют, учитывая припуск на обработку и требования к чистоте поверхности.

Подачу на оборот фрезы при обработке цилиндрическими и торцовыми фрезами определяют (табл. 37)

Скорость резания и число оборотов при обработке плоскостей цилиндрическими фрезами определяют по (табл. 38), при обработке плоскостей торцовыми фрезами (табл. 39). Выбранные из таблиц скорости резания и числа оборотов должны быть скорректированы по условиям обработки по формуле (9).

Определяют расчетную величину частоты вращения шпинделя станка по формуле (2.10), где Д- диаметр фрезы.

Частоту вращения согласуют с паспортными данными станка, определяют расчетное значение минутной подачи по формуле (15) и уточняют по паспорту станка.

Определяют основное время по формуле (2.13).

Вспомогательное время на установку и снятие детали в зависимости от массы и характера установки определяют (табл. 43). Вспомогательное время, связанное с проходом (табл. 44).

Дополнительное время вычисляют по формуле (2.4), где К=7%

Подготовительно-заключительное время ([3], табл. 83)

Прямоугольные пазы и уступы фрезеруют дисковыми или концевыми фрезами.

При фрезеровании, пазов и уступов дисковыми фрезами подачи на оборот фрезы принимают (табл. 40)

Скорость резания и число оборотов при фрезеровании пазов и уступов дисковыми фрезами принимают (табл. 41).

4. Шлифовальные работы

4.1 Круглое наружное шлифование при поперечной подаче на двойной ход стола

Основное время определяют по формуле

(мин), (2.16)

где L_p- длина хода стола, при выходе круга в обе стороны, мм

L_p=+B (мм), (2.17)

где - длина обрабатываемой поверхности, мм

В - ширина шлифовального круга, мм

При выходе круга в одну сторону

(мм), (2.18)

при шлифовании без выхода круга

L= - B (мм), (2.19)

z - припуск па обработку на сторону, мм

п_и - частота вращения обрабатываемого изделия, об/мин

Частоту вращения детали определяют по формуле (2.10) и корректируют по паспорту станка. Скорость резания при шлифовании закаленной стали приведена (табл. 48), для незакаленной стали (табл. 49)

S_пр - продольная подача, мм

S_t - поперечная подача, мм

Для черновой (предварительной) обработки поперечную подачу определяют по (табл. 45), продольную подачу (табл. 46). Для чистовой (окончательной) обработки значения подачи приведены (табл. 47).

Продольная подача в таблицах дана в долях ширины шлифовального круга, поэтому пересчитываем ее по формуле.

(2.20)

где - продольная подача в долях ширины круга

K - коэффициент, учитывающий износ круга и точность шлифования

К=1,1...1,4 - при черновом шлифовании

К=1,5...1,8 - при чистовом шлифовании

4.2 Круглое наружное шлифование методом врезания

(мин) , (2.21)

Вспомогательное время на установку и снятие детали принимают (табл. 51), связанное с проходом (табл. 52).

Дополнительное время определяют по формуле (2.4). Процентное отношение дополнительного времени к оперативному (табл. 53). Подготовительно-заключительное время ([3], табл. 92).

5. Ручная электродуговая сварка

Основное время определяют по формуле

(мин) , (2.22)

где G - масса наплавленного металла, г

G = L F (г), (2.23)

где L- длина шва, см

F- площадь поперечного сечения шва, см²

- плотность металла электрода, г/см³ ([3], c. 126)

Для основных типов сварных швов площадь поперечного сечения приведена (табл. 54).

d - коэффициент наплавки, г/Ач (табл. 55)

I - сила тока, А (табл. 55)

А - коэффициент, учитывающий длину шва (табл. 56)

m - коэффициент, учитывающий положение шва в пространстве (табл. 57)

Вспомогательное время определяют по формуле

Т_в=Т_в1+Т_в2+Т_в3 (мин)_, (2.24)

где Т_в1 - время, связанное со свариваемым швом, мин (табл. 58)

Т_в2 - время, на установку, повороты, снятие свариваемых изделий, мин (табл. 59)

Т_в3 - время на перемещение сварщика и протягивание проводов, мин (табл. 60)

Дополнительное время определяют по формуле (2.4). Коэффициент дополнительного времени (табл. 61)

Подготовительно-заключительное время принимают в процентах от оперативного в зависимости от сложности работы, при простой работе - 2%, средней - 4% и сложной - 5%.

6. Автоматическая наплавка

Основное время для наплавки тел вращения

(мин) , (2.25)

где L - длина наплавки, мм

n - число оборотов детали, об/мин

S - шаг наплавки, мм/об

i - количество слоев наплавки.

Длина наплавленного валика определяется по формуле

(мм), (2.26)

где D - диаметр наплавляемой шейки, мм

- длина наплавляемой шейки, мм

S - шаг наплавки, мм/об

Основное время для наплавки шлиц продольным способом

(мин) , (2.27)

где L - длина наплавленного валика, м;

- скорость наплавки, м/мин;

i - количество слоев наплавки

(м) , (2.28)

где - длина шлицевой шейки, мм

n - число шлицевых впадин

Последовательность определения скорости наплавки

- диаметр электродной проволоки принимается в пределах 1…2 мм, предпочтительно d=1,6 мм;

- плотность тока Да (А/мм²) выбирается в зависимости от вида наплавки и диаметра наплавочной проволоки;

- сила сварочного тока I = 0,785 d² Да

- коэффициент наплавки

Размещено на http://www.allbest.ru/

- масса расплавленного металла

G_рм = ( г/мин) , (2.29)

- объем расплавленного металла

Q_рм = (см³/мин), (2.30)

где у - плотность расплавленного металла, г/см³;

- скорость подачи электродной проволоки

(м/мин) , (31)

- подача (шаг наплавки)

S = (1,2...2,0) d (мм/об) , (2.32)

Полученную величину согласовать с паспортными данными станка.

- скорость наплавки

, (м/мин) (2.33)

где К - коэффициент перехода металла на наплавленную поверхность, учитывающий выгорание и разбрызгивание металла;

а - коэффициент неполноты наплавленного слоя;

t - толщина слоя наплавки, мм.

Вид наплавки : К а

Вибродуговая наплавка 0,73-0,82 0,79-0,95

Наплавка под слоем флюса 0,90-0,986 0,986-0,99

Наплавка в среде СО₂ 0,82-0,90 0,.88-0,96

Скорость наплавки V_н должна быть меньше скорости подачи электродной проволоки.

- частота вращения детали

(об/мин) , (2.34)

Полученное значение следует согласовать с паспортными данными станка с учетом дополнительного редуктора. При наплавке под слоем флюса рекомендуется п = 2,5...5 об/мин.

Вспомогательное время определяют по формуле (2.24), где Т_в1 - вспомогательное время, связанное с изделием, на установку и снятие детали, мин (табл. 62).

Т_в2 - вспомогательное время, связанное с проходом. Для вибродуговой наплавки и в среде СО₂ - 0, 7мин на погонный метр шва, а для подфлюсовой наплавки - 1,4мин на погонный метр шва;

Т_в3 - вспомогательное время на повороты детали при подфлюсовой продольной наплавке шлицев и установку мундштука сварочной головки (0,46 мин на один поворот).

Дополнительное время определяют по формуле (2.4), где К - процент дополнительного времени, К - 11-15%.

7. Гальванические работы

Норму времени па гальванические работы рассчитывают по формуле

(мин) , (2.35)

где Т_о- основное время покрытия в ванне, мин;

при осталивании

(мин), (2.36)

при твердом хромировании

(мин) , (2.37)

при никелировании

(мин), (2.38)

h - толщина слоя покрытия, мм

D_к - катодная плотность тока, (табл. 63)

Т_вн - вспомогательное время (неперекрываемое) на загрузку деталей в основную ванну и выгрузку их из ванны, мин (табл. 65)

Т_неп.оп. - оперативное время (неперекрываемое) на все операции, следующие после покрытия деталей, мин (табл.66)

1.12 - коэффициент, учитывающий дополнительное и подготовительно-заключительное время

n - число деталей, одновременно загруженных в основную ванну (табл. 64)

К_и - коэффициент использования оборудования (табл. 67)

2.6 Оформление документации технологического процесса восстановления детали

Комплектность технологических документов устанавливают в зависимости от вида разрабатываемого технологического процесса (табл. 4). Некоторые документы (ведомость технологических документов, ведомость оснастки, операционную карту и др.) допускается оформлять на формах маршрутной карты. В этом случае их обозначают МК/ВТД, МК/ВО, МК/ОК и т. д.

При оформлении комплекта документов применяют маршрутно-операционное описание технологического процесса, при котором сокращенно описывают технологические операции в маршрутной карте в последовательности их выполнения. Полное описание операций при необходимости приводят в операционных картах.

В комплект технологической документации единичного технологического процесса восстановления детали входят: титульный лист (ТЛ), ведомость оснастки (ВО), ведомость технологических документов (ВТД), маршрутная карта (МК), карта эскизов технологического процесса восстановления детали (КЭ), операционные карты сварки, нанесения покрытий, механической обработки (ОК), карты эскизов операций (КЭ).

Требования к оформлению ТЛ, ВО и ВТД такие же, как и при разработке технологического процесса разборки (сборки) сборочной единицы. ВО и ВТД оформляют на формах 2 и 1б маршрутной карты по ГОСТ 3.1118-82. Условное обозначение этих документов будет МК/ВО и МК/ВТД.

Таблица 4. Служебные символы и соответствующее им содержание информации

Обозначение служебного символа	Содержание информации, вносимой в графы, расположенные в строке	Примечание
MO1	Информация о материале и масса восстанавливаемой детали с указанием массы в графе «Н. расх.»	МК/ОК
А	Номер цеха, участка, рабочего места, номер и наименование операции	МК, МК/ОК, МК/КТО
Б	Код, наименование оборудования и информация о трудозатратах	МК/ОК, МК/КТО
М	Информация о применяемом для восстановления материале (наименование, обозначение)	МК/ОК, МК/КТО
О	Содержание операции (перехода)	МК к ЕТП, МК/ОК, МК/КТО
Т	Информация о применяемой при выполнении операции технологической оснастке	МК/ВО, МК, МК/ОК, МК/КТО
С	Номер по порядку деталей, восстановленных по типовому технологическому процессу, наименования и обозначения по конструкторским документам, информация о массе детали	МК/ВТП, МК/ВТО
Ш	Переменные данные по номерам цеха, участка, рабочего места, операции и трудозатратам	МК/ВТП, МК/ВТО
Р	Информация о технологических режимах	МК к ЕТП, МК/ОК, МК/КТО, МК/ВТП, МК/ВТО

Маршрутная карта (МК) в комплекте выполняет роль сводного документа (приложение 8). МК является основным и обязательным документом, в котором описывают простые операции без указания режимов выполнения (см. разд. 2.4). Информацию об операции записывают построчно несколькими типами строк. Каждому типу строк соответствует свой служебный символ (см. табл. 2.2). Последовательность записи информации по типам строк: «А», «Б», «О», и «Т». Запись информации следует выполнять по всей длине строки с возможностью переноса информации на следующие строки. Разделение информации по каждому средству технологической оснастки следует выполнять через знак «;».

Сложные операции описывают в МК сокращенно. Последовательность записи информации по типам строк: «А», «Б». При определении операций, подлежащих полному описанию в операционных картах, учитывают: сложность и точность базирования детали при обработке; необходимость поэлементного описания операций; необходимость указания данных о режимах.

...