Разработка техпроцесса восстановления кулака поворотного

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Образования Республики Беларусь

Министерство Образования и науки

Росссийской федерации

Белорусско-Российский университет

Кафедра «техническая эксплуатация автомобилей»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: “Технология производства и ремонта автомобилей”

На тему: “Разработка техпроцесса восстановления кулака поворотного”

Выполнил:

студент гр. ТЭА-121

Флоризяк Н.С.

Проверил:

Петренко М.Л.

Могилёв 2016



Содержание

Введение

1. Анализ особенностей конструкции и условий работы детали

2. Анализ возможных дефектов детали и составление дефектовочной ведомости детали

3. Выбор способа восстановления детали

4. Разработка маршрута технологического процесса восстановления детали

5. Расчет припусков на механическую обработку

6. Расчет режимов восстановления детали

7. Техническое нормирование работ

8. Проектирование приспособления, используемого при восстановлении детали

Заключение

Список литературы



Введение

В процессе эксплуатации автомобиля надежность, заложенная в нем при конструировании и производстве, снижается вследствие возникновения различных неисправностей.

В поддержании технического состояния автомобилей на требуемом уровне большую роль играет планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта. В процессе проведения технического обслуживания и текущего ремонта выполняются работы по устранению возникших неисправностей и замене наиболее быстро изнашиваемых деталей (поршневые кольца, эксплуатационные вкладыши и др.). И все же при длительной эксплуатации автомобилей наступает момент, когда вследствие износа корпусных и других основных деталей надежность автомобиля снижается настолько, что восстановление его средствами эксплуатационных предприятий становится невозможным. В этом случае автомобиль подлежит капитальному ремонту. Все основные детали автомобиля являются достаточно сложными в конструктивно-технологическом отношении, и на их изготовление затрачивается много овеществленного труда, черных и цветных металлов, в том числе легированных сталей. Не использование в дальнейшем дорогостоящих деталей, имеющих небольшие износы, и тем более деталей с допустимым износом было бы экономически не оправданным. Восстановление работоспособности и использование указанных деталей в масштабах страны является проблемой большого народнохозяйственного значения. Решение этой проблемы и является одной из основных задач авторемонтного производства.

Целью курсовой работы является закрепление, углубление и обобщение полученных знаний, а так же приобретение практических навыков для разработки технологических процессов изготовления и ремонта деталей с использованием прогрессивных технологий и анализа технологических решений.

1. Анализ особенностей конструкции и условий работы детали

Кулак поворотный является базовой деталью, на которой монтируются другие сборочные единицы и обеспечивает точность соединения и взаимного расположения деталей, которые должны сохраняться как в статике, так и в процессе работы.

Кулак поворотный является одной из необходимых частей рулевого механизма и механизма передних колес. Поэтому точность при изготовлении и ремонте детали должна быть высокой. Это связано с тем, что механизм при работе испытывает воздействие значительных нагрузок и вибраций, а дисбаланс устанавливаемых на кулак деталей (ступица, втулки, подшипники) приводит к возникновению инерционных сил, которые приводят к преждевременному выходу из строя самой детали, подшипников, ступицы и т.д. Поэтому необходимо в процессе изготовления и в процессе ремонта строго соблюдать требования к точности и качеству детали, регламентированных заводом-изготовителем. В процессе эксплуатации деталь подвергается воздействию переменных нагрузок.

Высокая температура работы детали связаны с тем, что кулак находится в непосредственном контакте с элементами механизма, которые в процессе работы могут нагреваться до высоких температур. Среда, в которой работает деталь агрессивная (присутствие смазки и постоянный контакт с окружающей средой).

В процессе эксплуатации механизма происходит износ его деталей, а при нарушении условий эксплуатации возникают внезапные дефекты деталей.

Типы изменений и снижения характеристик, которые могут наблюдаться на детали, можно классифицировать следующим образом:

- геометрические изменения, которые можно достаточно просто измерить штангенциркулем, резьбовым микрометром или компаратором;

- структурные изменения, которые можно обнаружить, осматривая поверхность детали. Это исследование можно проверить невооруженным глазом, только если есть изменения цвета. Иногда необходимо проводить исследование с помощью микрометра;

- износ, или, скорее, различные виды износа, так как причины и следствия многочисленны;

- трещины, которые могут привести к разрушению.

2. Анализ возможных дефектов детали и составление дефектовочной ведомости детали

В процессе эксплуатации кулак поворотный может иметь следующие дефекты: повреждение резьбы под гайку, износ конусных отверстий под рычаги, обломы и трещины на цапфе, износ проушины под балку передней оси, риски, задиры на поверхности кольца под сальник, износ шейки под внутренний подшипник ступицы, износ шейки под наружный подшипник ступицы, износ отверстий во втулках под шкворень.

Описываем возможные дефекты кулака поворотного в дефектовочной карте, где укажем код детали по прейскуранту, материал детали и ее твердость, возможные дефекты, способы установления дефектов и средства контроля, размеры по рабочему чертежу и допустимые без ремонта, а также делаем заключение о годности или негодности детали к восстановлению.

От качества выполнения дефектовочных работ во много зависит качество дальнейшего ремонта выполняемого по результатам дефектации детали.

Характер износа поверхностей этой детали следующий: перегрузка и усталость металла, нарушение смазки трущихся поверхностей вызывают нагрев и деформацию детали, задиры и схватывание на поверхности трения (поверхность под сальник). Усталость материала детали влечет за собой поломку, трещины и обломы, скручивание цапфы. При данных дефектах деталь выбраковывается.

Технические требования на дефектовку и ремонт должны быть следующими:

-дефектация детали и сборочных единиц должна производится в соответствии с приведенными картами дефектации.

-допускается применение универсального измерительного инструмента, обеспечивающего степень точности проверки

-эталоны, применяемые при дефектации, должны утверждаться ремонтным предприятием.

-оборудование и инструменты используемые для измерений при проведении дефектации должны проходить метрологический контроль в установленном порядке предусмотренным правилами эксплуатации измерительного оборудования.

Таблица 2.1 - Дефектовочная карта.

Дефектовочная карта
Поворотный кулак
	Обозначение
	53-3001012-А/13-А
	Материал
	Сталь 35Х С=0,31-0,36%
	ГОСТ 4543-61
	Твёрдость: НВ 269-321
Позиция	Возможный дефект	Способ установления дефекта и средства контроля	Размер, мм	Заключение
			по рабо- чему чер- тежу	Допустимый без ремонта
1	2	3	4	5	6
-	Обломы или трещины	Осмотр. Дефектоскоп	-	-	Браковать
1	Износ проушины под балку передней оси	Калибр 99,25 мм штангенциркуль ШЦ 1-125-01 ГОСТ 166-89	97+0,2	99,25	Ремонтировать. Обработка торцов и постановка регулировочных шайб при сборке. Браковать при размере более 99,25мм.
2	Износ отверстий под поворотные рычаги	Конусный калибр. Большой диаметр конуса 30,05 мм. Конусность 12,5%	Большой диаметр	Смещение калибра относительно большего торца конуса не более 1,5мм	Браковать при смещении калибра более 1,5мм
3	Износ канавки	Осмотр. Штангенциркуль ГОСТ 166-89		5,25	Ремонтировать. Фрезеровать
4	Повреждение резьбы под гайку цапфы	Осмотр. Резьбовой калибр М24х1,5 ГОСТ 2015-84	М24х1,5	-	Ремонтировать. Вибродуговая наплавка
5	Износ шейки под наружный подшипник ступицы	Скоба 29,95 мм, микрометр 25-50 мм ГОСТ 18360-93		29,95	Ремонтировать. Хромирование, осталивание, наплавка



3. Выбор способа восстановления детали

Выбор способа зависит от конструкторско-технологических особенностей детали, условий ее работы, величины износа и особенностей самих способов восстановления.

Зная конструкторско-технологические особенности детали и условия ее работы, можно в первом приближении решить вопрос о применении того или иного способа восстановления. Оценка способа восстановления дается по трем критериям:

-критерий применяемости определяет принципиальную возможность применения различных способов восстановления по отношению к конкретной детали

-критерий долговечности, выражается коэффициентом долговечности каждого из способов восстановления и условий работы в узле. Этот критерий определяет работоспособность восстанавливаемой детали и определяется отношением долговечности восстановленной детали к долговечности новой (Кд не ниже 0,85)

-технико-экономический критерий связывает долговечность отремонтированной детали с себестоимостью ее восстановления.

Окончательное решение о восстановлении детали применяется в том случае, если себестоимость восстановления не превышает стоимости новой детали с учетом срока службы восстановленной детали, т.е.

(2.1)

где Св -себестоимость восстановленной детали, руб.

Сн- стоимость новой детали по прейскуранту , Сн =700 млн.руб.

Кд- коэффициент долговечности, Кд =0,9

Стоимость восстановленной детали ориентировочно определено по формуле:

(2.2)

где Q-расход материалов при восстановлении, Q =3,1 г/cм²

S- площадь детали, (дефект №6) см²

a - стоимость единицы массы материалов при восстановлении, а=52 руб/г (табл. 1.3 [1])

-- общее время на восстановление условной детали в мин.,

, (2.3)

=15,6 мин.;

- время на восстановление дефекта №6 (таблица 1.3), принимаем =10мин.;

- время на механическую обработку перед восстановлением и после (таблица 1.3), принимаем =5,6 мин.;

- тарифная ставка рабочего в зависимости от разряда выполняемой работы, руб./мин;

Н -- процент накладных расходов (для ремонтных предприятий 210.. .250%) (таблица 1.4 [1]), принимаем Н=235.

Тарифная ставка l рабочего можем определить исходя из установленной минимальной заработной платы с учетом разряда работы

(2.4)

где - минимальная заработная плата, 1,8 млн. руб.;

- коэффициент, учитывающий разряд работы;

Т- продолжительность времени работы, 960 мин. Работу выполняет слесарь 3-го разряда, следовательно коэффициент, учитывающий разряд работы равен 2,15.

Стоимость восстановленной детали будет равна:

С =

S = рЧdЧh = 3,14Ч3Ч3,2 = 30,1 см² (2.5)

Из выражения видно что нам выгодней восстановить деталь, чем покупать новую. Стоимость новой составляет 630 тыс. руб., а восстановленной равна 215,5 тыс. руб.

Расчёт партий детали

Теперь необходимо рассчитать партию восстанавливаемых деталей. В условиях серийного производства размер партии деталей примем равный размеру месячной потребности в ремонтируемых деталях, и может быть определен по формуле

(3.1)

4. Разработка маршрута технологического процесса восстановления детали

В этом разделе разрабатываем план операции по устранению комплекса дефектов, объединенных общим маршрутом.

При этом технологический маршрут составлен по следующим требованиям:

-одноименные операции по всем дефектам маршрута должны быть устранены.

-каждая последующая операция должна обеспечить сохранность качества, достигнутого при предыдущих операциях.

- вначале должны идти подготовительные операции, затем сварочные, кузнечные, прессовые и в заключении шлифовальные и доводочные.

Разработанный и окончательно принятый маршрут технологического процесса сведем в маршрутную карту таблица 4.1.

Таблица 4.1- Маршрутная карта

Карта маршрутная	Группа
Наименование	код	материал
Кулак поворотный	53-3001012-А/13-А	Сталь 35Х ГОСТ 4543-71
№	Наименование операции	Оборудование	Приспособление	Примечание
1	2	3	4	5
005	Мойка	Моечная машина ОМ-5360	Моющий раствор Лабомид 201	Мыть все поверхности
010	Точение предварительное c Ш24 в Ш22, на L= 30 мм, деф.№4. c Ш30 в мм, на L= 32 мм, деф.№5	Токарно-винторезный станок 16К20	Резец проходной ГОСТ 2719-83	Сточить резьбу. Обработать до выведения следов износа. Обработать поверхность для запрессовки втулок
015	Рассверливание (2 отв.) c Ш33 в мм на L=43 мм,деф.№2	Вертикально-сверлильный станок 2Н118	Сверло спиральное ГОСТ 10902-77	Обеспечить точность центрирования сверла
020	Фрезерование (2 торца) расстояние между торцами L=97+0,2мм, деф.№1	Вертикально-фрезерный станок 6012Ц	Фреза торцевая ГОСТ 26595-85	Фрезеровать до устранения дефекта и в необходимую шероховатость
025	Наплавка вибродуговая с Ш 22 до Ш28 мм, на L = 30 мм, деф.№4 с Ш 29 до мм на L = 32 мм, деф.№5	Установка для вибродуговой наплавки в среде жидкости УД-209	Проволока Нп-80	Обеспечить равномерный слой наплавки без пор, раковин, инородных включений. Не допускается непроплавление рабочих поверхностей.
030	Заварка в среде углекислого газа (2 отв) мм L = 43 мм, деф.№2 L=мм, деф.№3	Полуавтомат А-547У	Проволока Св - 0,8Г2С	Обеспечить равномерный слой наплавки без пор, раковин, инородных включений.
035	Точение черновое с Ш 28 в Ш24,1 мм, на L = 30 мм, деф.№4 с 35 в мм на L= 32 мм, деф.№5	Токарно-винторезный станок 16К20	Резец проходной ГОСТ 2719-83	Обработать поверхность после наплавки.
040	Точение чистовое с Ш 30,2 вмм на L= 32 мм, деф.№5	Токарно-винторезный станок 16К20	Резец фасонный ГОСТ 2719-83	Обеспечить третий класс чистоты поверхности по ГОСТ 2759-89
045	Нарезание наружной резьбы М24х1,5, на L = 30 мм, деф.№4	Токарно-винторезный станок 16К20	Резец фасонный для резьбы ГОСТ 2719-83	Нарезать резьбу М24х1,5 на длину 30 мм. Не допускать перекоса резца
050	Сверление в мм на L = 43 мм, деф.№2	Вертикально-сверлильный станок 2Н118	Сверло спиральное ГОСТ 10902-77	Обеспечить точное центрирование сверла
055	Фрезерование канавки L=мм, деф.№3	Вертикально-фрезерный станок 6012Ц	Фреза шпоночная ГОСТ 26595-85	Фрезеровать до устранения дефекта и в необходимую шероховатость
060	Зенкерование (2 отв.) в мм на L = 43 мм, деф.№2	Вертикально-сверлильный станок 2Н118	Зенкер ГОСТ 3231-71	Зенкеровать до номинального размера
065	Шлифование в мм на L = 32 мм, деф.№5	Станок кругло-шлифовальный 3Б110	Шлифовальный круг ГОСТ 2424-83	Шлифовать в необходимые размеры с допусками. Не допускать смещения инструмента
070	Контрольная	Стенд для контроля	Нутромер НИ-18-50-1 ГОСТ 868-82 Микрометр МК 025 ГОСТ 6507-90 Калибр - пробка ГОСТ 14816-69	Для всех дефектов Контролировать размеры,овальность отверстий, конусность, бочкообразность, неплоскостность и непараллельность

5. Расчет припусков на механическую обработку

Определяем минимальный припуск для данной детали, то есть для тел вращения:

, (5.1)

где - величина шероховатости обрабатываемой поверхности детали, полученная на предшествующем переходе операции, мкм;

- величина дефектного слоя поверхности детали, полученная на предшествующем переходе, мкм;

- погрешность установки выполняемого перехода, мкм;

- величина погрешности пространственных отклонений на предшествующем переходе, мкм.

Погрешность промежуточных пространственных отклонений равна:

, (5.2)

где - общее отклонение оси детали от прямолинейности, которое может быть определено по формуле:

=, (5.3)

где - удельная кривизна заготовки в мкм на один миллиметр длины и диаметра, = 2 мкм;

l - длина выхода заготовки при консольном закреплении, мм;

_см - смещение оси заготовки в результате погрешности центрирования, значение которой можно определить по формуле:

_см = 0,25, (5.4)

где - точность выполнения размера заготовки.

Для последующих переходов:

= 0,1·, (5.5)

=0,1·. (5.6)

Максимальный припуск равен:



2=2++, (5.7)

где , - точность выполнения размеров предшествующего и выполняемого переходов, мкм.

Расчётные данные по определению припусков сведены в таблицу 5.1.

Приведём пример расчёта припусков на точение черновое:

=

_см =0,25·0,5 =0,125 мм,

= 319 + 250 + 100 = 669 мкм,

Таблица 5.1 - Расчёт припусков на обработку по технологическим операциям для дефекта №5 - износ шейки под наружный подшипник ступицы.

Технологические операции	Элементы припуска, мкм.	Допуск на размер	Предельные отклонения размера, мм	Предельные отклонения припуска, мкм.	Квалитет точности IT
Деталь после наплавки	200	60	50	40	250	35,86	35,69	860	690	12
Точение черновое	90	40	24	17.8	250	30,669	30,319	669	319	10
Точение чистовое	40	30	4,55	2.4	100	30,285	30,15	285	150	8
Шлифование	6,3	10	1,8	1,2	35	30,071	30,036	71	36	6

Определяем толщину слоя покрытия (при наплавке). Величина слоя покрытия равна сумме межоперационных припусков с учётом величины износа и механической обработкой:

h = ++, (5.10)

где h - толщина слоя покрытия, мм;

- припуск на механическую обработку; = 0,1 мм;

-величина износа восстанавливаемой поверхности детали,

=0,1мм

- суммарный припуск на обработку, мм.

h = 0,1 + 0,1 + 1,46 = 1,66 мм.

6. Расчет режимов восстановления детали

Режим обработки определяем для каждой отдельной операции с разбивкой её на переходы.

Для восстановления изношенных поверхностей необходимо растачивание, после чего выбираем наплавку в среде углекислого газа, после наплавки выполняется растачивание, а затем шлифуем.

Режим обработки определяем для каждой отдельной операции с разбивкой её на переходы.

Режимы резания назначаем исходя из материала детали, твёрдости материала.

Глубина резания t принимается равной припуску на обработку [8]. Подача S при шлифовании выбирается в зависимости от требуемых параметров шероховатости и глубины резания t [8].

Операция 040 Точение.

Расчет режимов при точении шейки под наружный подшипник ступицы после наплавки:

Принимаем глубину резания t=1,2 мм.

Рекомендуемая подача S=0,08…2 мм/об.

Принимаем подачу S=1,2 мм/об.

Требуемая подача:

SО= S·кms (6.1)

где кms - корректирующий коэффициент;

SО=0,9·1,2=1,18мм/об.

По паспорту станка 16К20 подходит SО=1,2 мм/об;

Скорость резания (расчётная):

, м/мин, (6.2)

где C_v - коэффициент скорости резания [8];

T - период стойкости инструмента, мин [8];

t - глубина резания, мм;

s - подача инструмента, мм/об;

m, x, y - показатели степеней, [8].

, м/мин,

Расчётная частота вращения:

, (6.3)

где d - диаметр обработки, мм.

.

Полученное значение частоты вращения корректируется (принимается меньшее по паспорту станка и принимается окончательно): nд=1000 мин.

Действительная скорость резания:

, м/мин. (6.4)

Приведём пример расчёта при точении:

, м/мин.

Крутящий момент:

M_к = F_z D / 2000, (6.5)

где D - обрабатываемый диаметр при точении,

F_z - проекция силы на ось Z [8].

M_к = 208,73 х 30 / 2000 = 3,13 Нм

Мощность резания:

(6.6)

Коэффициент использования оборудования по мощности:

, (6.7)



где мощность станка, кВт.

Операция 065 Шлифование.

Расчет режимов при шлифовании шейки под наружный подшипник ступицы:

Принимаем глубину резания t=0,02 мм.

Рекомендуемая подача S=0,001…0,005 мм/об.

Принимаем подачу S=0,004 мм/об.

Требуемая подача:

SО = 0,9·0,004= 0,0036 мм/об.

Рекомендуемая скорость шлифования V=15…120 м/с

Принимаем V=150 м/мин.

Но паспорту станка 3Б110 частота вращения n=1256 мин.

Действительная скорость шлифования:

,

Эффективная мощность:

(6.8)

где C_N - коэффициент мощности резания (C_N = 0,1 ... 5,2);

v_з - окружная скорость заготовки (v_з = 10 ... 150 м/мин);

t - глубина шлифования (припуск), мм;

s - продольная подача (s = 1,2 ... 10 м/мин);

D - шлифуемый диаметр, мм;

r, x, y, q - показатели степеней (r = 0,3 ... 1,0; x = 0,4 ... 1,0;

y = 0,4 ... 0,8; q = 0,2 ... 0,5).



(6.9)

Коэффициент использования оборудования по мощности:

Операция 055 Фрезерование.

Глубина резания t = 0,2 мм. Инструмент-фреза торцевая из быстрорежущей стали. Остальные данные - справочные таблицы [2].

По таблице принимаем подачу на один зуб фрезы. _табл=0,04 мм/зуб. [8.табл.35].

При расчете скорости в качестве расчетного диаметра принимается наибольший диаметр заготовки. Скорость резания рассчитывается по формуле

V_р = V_табл K₁ K₂ K₃, (6.8)

где V_табл - табличное значение скорости;

К₁ - коэффициент, зависящий от размеров обработки;

К₂ - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

К₃ - коэффициент, зависящий от стоимости инструмента.

Значение V_табл и коэффициента K₁ приведены в таблицах [8.табл.36, 37]. K₂ = 1, K₃ = 1,К₁=1.

м/мин.

По полученному значению скорости V_р рассчитывается частота вращения шпинделя по формуле:

, (6.9)

где D_Ф - диаметр фрезы, D_Ф=5 мм.

мин^-1.

Значение n_р уточняется по паспорту станка вертикально-фрезерного 6012Ц принимается ближайшее меньшее. n_Д=500 мин^-1.

По принятой частоте вращения шпинделя рассчитывается действительная скорость резания:

. (6.10)

м/мин.

По принятой частоте вращения шпинделя рассчитывается минутная подача:

S_M = S_Z Z n_Д , (6.11)

где Z - число зубьев фрезы.

S_M = 0,04 6 500=120 мм/мин.

Принимаем S_M = 100

Операция 045 Нарезание резьбы.

Расчет режимов при нарезании резьбы для гайки цапфы:

Принимаем глубину резания t=1,5 мм.

Рекомендуемая подача S=0,08…2 мм/об.

Принимаем подачу S=1 мм/об.

Требуемая подача:

SО=0,9·1=0,9мм/об.

По паспорту станка 16К20 подходит SО=0,8 мм/об;

Скорость резания (расчётная):

, м/мин,

Расчётная частота вращения:

.

Полученное значение частоты вращения корректируется (принимается меньшее по паспорту станка и принимается окончательно): nд=1250 мин.

Действительная скорость резания:

, м/мин.

Крутящий момент:

M_к = 208,73 х 24 / 2000 = 2,43 Нм

Мощность резания:

Коэффициент использования оборудования по мощности:

Операция 025 Наплавка вибродуговая.

Расчёт режимов вибродуговой наплавки в среде жидкости [8]:

диаметр электродной проволоки - 1,2 мм;

сила тока наплавки I = 92 А;

напряжение дуги = 18 В;

скорость наплавки = 40 м/ч;

скорость подачи электродной проводки =0,8м/мин;

подача = 1,5мм/об;

расход газа на один слой - 5 дм /мин;

сварочная проволока - Нп-80;

угол подачи проволоки к детали - 45°.

Операция 030 Заварка.

Расчёт режимов вибродуговой заварки канавки [8]:

диаметр электродной проволоки - 1,2 мм;

сила тока наплавки I = 92 А;

напряжение дуги = 18 В;

скорость наплавки = 40 м/ч;

скорость подачи электродной проводки =0,8м/мин;

подача = 1,5мм/об;

расход газа на один слой - 5 дм /мин;

сварочная проволока - Нп-80;

угол подачи проволоки к детали - 45°.

7. Техническое нормирование работ

Техническая норма штучно калькуляционного времени (в минутах) в серийном ремонтном производстве включает в себя следующие элементы затрат:

- основное (технологическое, машинное) время - ;

- вспомогательное время - затрачиваемое на установку и снятие изделия, технологический переход и контрольные измерения;

- время организационного и технического обслуживания рабочего места ;

- время на отдых и личные надобности ;

- время подготовительно-заключительной работы , отнесённой к одной детали с партии.

Штучно-калькуляционное время при механической обработке:

, мин; (7.1)

где основное время, мин;

вспомогательное время, мин;

подготовительно-заключительное время на партию деталей, мин;

время организационного и технологического обслуживания рабочего места, мин;

время на отдых и личные потребности рабочего, мин;

число деталей в партии.

, (7.2)

где - длина хода режущего инструмента, мм;

, (7.3)

величина врезания, мм;

величина перебега, мм;

(7.4)

где - вспомогательное время, связанное с переходом, мин;

- вспомогательное время, связанное с замером, мин;

- вспомогательное время на установку и снятие детали.

Операция 040 Точение.

Техническое нормирование точения шейки под наружный подшипник ступицы после наплавки.

Расчётная длина обработки на диаметр 30мм:

Число оборотов 1000 мин.

Подача S = 1,2 мм/об.

Число проходов - 1.

Определение длины хода режущего инструмента:

30+0,8+2=32,8 мм.

Определение основного времени точения:

мин.

Определение вспомогательного времени:

мин.

Принимаем время организационного и технологического обслуживания рабочего места мин., время на отдых и личные потребности рабочего мин.

Определение штучно-калькуляционного времени:

мин.

Операция 065 Шлифование.

Техническое нормирование шлифования шейки под наружный подшипник ступицы.

Расчётная длина обработки на диаметр 30мм: .

Число оборотов 1256 мин.

Подача S = 0,0036 мм/об.

Число проходов - 1.

Определение длины хода режущего инструмента:

32+0,02+2=32,02мм.

Определение основного времени точения:

мин.

Определение вспомогательного времени:

мин.

Принимаем время организационного и технологического обслуживания рабочего места мин., время на отдых и личные потребности рабочего мин.

Определение штучно-калькуляционного времени:

мин.

Операция 055 Фрезерование.

Техническое нормирование фрезерования наружной поверхности корпуса:

где - продольная подача на один оборот детали =120 мм/мин;

мин.

Время :

,

где: -вспомогательное время, связанное с переходом, мин, =0,2 [2];

-вспомогательное время на установку и снятие детали, мин,=0,32 [2];

- вспомогательное время, связанное с замером, мин, =0,12 [2].

мин.

Прибавочное время:

,



мин

мин.

мин

мин

Операция 045 Нарезание резьбы.

Техническое нормирование нарезания резьбы для гайки цапфы.

Расчётная длина обработки на диаметр 24мм: .

Число оборотов детали 1250 мин.

Подача S = 0,8 мм/об.

Число проходов - 1.

Определение длины хода режущего инструмента:

30+1+2 =33мм.

Определение основного времени шлифования:

мин.

Определение вспомогательного времени:

мин.

Принимаем время организационного и технологического обслуживания рабочего места мин., время на отдых и личные потребности рабочего мин.

Определение штучно-калькуляционного времени:

мин.

Операция 025 Наплавка вибродуговая.

Техническое нормирование наплавки поверхности цапфы.

, (7.5)



где - коэффициент, учитывающий время по обслуживанию рабочего места и личные надобности рабочего;

- диаметр наплавляемой поверхности, =21 мм;

- длина наплавляемой поверхности, =30 мм;

- подача, =1,5 мм/об;

- толщина наплавляемого слоя, =1,5 мм;

- число слоёв наплавляемого металла, =1;

- скорость подачи электродной проволоки, =0,8 м/мин;

- диаметр электродной проволоки, =1,2 мм;

- коэффициент перехода расплавляемого металла на наплавляемую поверхность ,=0,8;

- коэффициент неполноты наплавляемого слоя, =0,79;

- время на установку, закрепление и снятие детали, =2 мин;

- время на очистку и контроль одного метра погонной длинны наплавляемой поверхности, =0,7 мин/м;

- подготовительно-заключительное время на партию деталей, =25 мин;

- количество деталей в партии, =1000 шт;

.

Операция 030 Заварка.

Техническое нормирование заварки канавки.



8. Проектирование приспособления, используемого при восстановлении детали

В мембранных патронах (рис.8.1) центрирование и зажим осуществляются четырьмя держателями 2 мембраны 1, к которым привертываются сменные кулачки с зажимными поверхностями. В процессе съема и установки колеса шток прогибает мембрану 1 вправо, и кулачки расходятся. Дополнительное базирование по торцу колеса обеспечивается четырьмя сменными опорами. Во избежание биения сменных кулачков их шлифуют на месте, для чего в держателях 2 предусмотрены выточки под установочное кольцо. Винт 4 служит для регулировки сменных кулачков перед их шлифованием.

Рисунок 8.1 - Мембранный четырёхкулачковый модернизированный патрон

Шток предназначен для соединения патрона с механизированным приводом, расположенным на заднем конце шпинделя станка. Предохранительное кольцо ограничивает ход штока вперед (при разжиме). В направляющей втулке смонтирована втулка, служащая для направления калибра активного контроля в процессе шлифования. Патрон базируется по поверхностям Ж и И. Опорная поверхность М служит для установки сменных кулачков. Установочное кольцо базируется по поверхностям кулачков Л и П'. Для измерения перемещения кулачка под действием осевого усилия штока предусмотрена поверхность С. Для обеспечения безопасности при работе патрон защищен кожухом, который крепится винтами к корпусу. Уравновешивание патрона осуществляется за счет установки четырёх противовесов.

Измерение в процессе шлифования на внутришлифовальных станках осуществляется автоматически. Для этого необходимы средства активного контроля, управляющие циклом и обеспечивающие заданный размер. По мере приближения к заданному размеру механизм активного контроля даёт команду исполнительным органам станка на уменьшение поперечной подачи круга, чистовую правку, выхаживание и отвод круга. Активный контроль осуществляют мерительными автокалибрами, рычажноследящими устройствами и пневмодатчиками.

Прочностной расчёт спроектированного устройства

В качестве прочностного расчета произведем расчет на прочность резьбы винта крепления пластины с кулачками к корпусу патрона.

Для крепления применяем 8 винтов материал Сталь 40 ХГСА (закаленная) с резьбой М10. Момент завинчивания для резьбы М10 составляет 20, сила затяжки

6000. Для исключения самоотворачивания винтов применяем гроверные шайбы.

В нашем случае винт затянут а внешняя нагрузка отсутствует. В этом случае стержень винта растягивается осевой силой , возникающей от затяжки винта, и закручивается моментом сил в резьбе .

Напряжение растяжения от силы

, (8.1)

где d = 0,01м. - диаметр резьбы,

Напряжение кручения от момента

(8.2)

где - полярный момент сопротивления;

- угол подъёма винтовой линии;

- угол трения;

Проверка прочности по эквивалентному напряжению

, (8.3)

.

- эквивалентное напряжение выбранного материала (7).

Таким образом условие прочности по эквивалентному напряжению выполняется.

Произведем проверку условия равнопрочности резьбы на срез и стержня винта на растяжение. Примем в качестве предельных напряжений пределы текучести материала на растяжение и сдвиг.

, (8.4)

где =3,14

-длинна резьбы;

=0,84

=0,6

- предел текучести выбранного материала (7).

Таким образом условие прочности по условию равнопрочности резьбы на срез и стержня винта на растяжение выполняется.

Модернизация приспособления

В качестве прототипа приспособления для закрепления восстанавливаемой детали я выбрал мембранный патрон с шестью кулачками. Кулачки имели плоскую поверхность для зажима детали.

Вместо шести кулачков спроектировано четыре кулачка под углом 90 градусов. На рабочих поверхностях держателей наплавлены пластинки их мягких, но прочных сплавов (рисунок 8.3).

Ещё одно из внесённых изменений в приспособление - скругление краёв кулачков с целью предотвращения повреждений зажимаемых поверхностей детали (рисунок 8.2).

Для зажима поверхностей деталей с резьбой будем использовать резиновые втулки разных размеров и толщины с целью предотвращения повреждения и смятия резьбы кулачками патрона.

Данные модернизации позволяют уменьшить степень повреждения обрабатываемой детали, уменьшить вспомогательное время, снижает трудоемкость, уменьшает повреждение при закреплении и снятии детали, что снизит затраты на предприятии.



Рисунок 8.2 - Скруглённые края кулачка

Рисунок 8.3 - Пластинки на концах кулачков из специальных сплавов



Заключение

В ходе выполнения курсовой работы выбрали способ восстановления поворотного кулака, составили дефектовочную и маршрутную карты, разработали маршрут восстановления детали, рассчитали режимы резания и подобрали необходимое технологическое оборудование, определили норму времени и технологическую себестоимость восстановления.

Выяснилось, что стоимость восстановления поворотного кулака приблизительно в 3 раза дешевле нового, что свидетельствует в пользу бесспорной выгоды применения процессов восстановления в автомобильном транспорте.



Список литературы

1 Методическое указание к курсовому проектированию для студентов специальности «Автосервис» / А.С. Мельников, А.М. Кургузиков, 2014.

2 Канарчук, В.Е. Восстановление автомобильных деталей: Технология и оборудование: учебник для вузов/ В. Е. Канарчук, А. Д. Чигринец - М.: Транспорт, 1995.- 302 с.

3 Дюмин, И.Е. Ремонт автомобилей / И.Е.Дюмин, Г.Г.Трегуб / под ред. И.Е.Дюмина - М.: Транспорт, 1999.-280 с.

4 Есенберлина, Р.Е. Восстановление автомобильных деталей сваркой, наплавкой и пайкой.- М.: Транспорт, 1994.-256.

5 Матовилин, Г.В. Автомобильные материалы. Справ. / Г.В.Матовилин, М.А.Масино, О.М.Суворов. - М.: Транспорт, 1989.-

6 Восстановление деталей машин: Справ./Ф.П. Пантелеенко и др. Под ред. В.П. Иванова.- М.: Машиностроение, 2003.-672с.

7 Иванов, В.П. Технология и оборудование восстановления деталей машин: Учебник / В. П. Иванов.-Минск.: Техноперспектива, 2007.-458с.

8 Ярошевич, В.К. Основы технологии восстановления автомобильных деталей: Учеб.-метод. Пособие для вузов / В.К. Ярошевич, А.С. Савич, С.А. Скепьян.-Минск.: БНТУ, 2008.-640с.

Размещено на Allbest.ru

...