Выполнение пояснительной записки

Во введении необходимо указать роль авторемонтных предприятий в снижении себестоимости ремонта деталей и агрегатов при обеспечении гарантий потребителей, т.е. гарантии послеремонтного ресурса.

Следует отметить повышение технологического уровня авторемонтного производства, механизацию и автоматизацию производственных процессов, улучшение качества выпускаемой продукции, использование новейших достижений в области авторемонтного производства.

Необходимо четко сформулировать цель дипломного проекта.

Целью дипломного проекта является разработка комплекта технологической документации и планировки участка по восстановлению детали, указанной в задании.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

- разработать план технологического процесса восстановления детали и оформить в виде маршрутной карты;

- рассчитать размер производственной партии деталей;

- разработать 2-3 операции по восстановлению детали и оформить в виде операционных карт;

- описать контрольно-измерительное приспособление;

- Выполнить планировку участка.

Раздел 1 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

1.1 Описание агрегата (системы)

В данном разделе указывается конструкция, и принцип действия агрегата в которой расположена восстанавливаемая деталь его эксплуатация и возможные неисправности.

1.2 Характеристика детали и условий ее работы

Деталь характеризуется по следующим параметрам:

¾ Класс детали (корпусные детали, полые стержни, некруглые стержни, прямые круглые стержни и т. п.);

¾ материал, из которого изготовлена деталь. Если деталь составная, то указать материал всех элементов детали;

¾ наличие термической обработки детали в целом или отдельных ее участков. Указать твердость поверхностей, подверженных ей;

¾ характеристика материала: похимическому составу и механическим свойствам (твердость, предел прочности и др.);

¾ шероховатость рабочих поверхностей и точность их обработки (данные привести повосстанавливаемым поверхностям);

¾ базовыеповерхности при ремонте детали;

¾ характер износа детали: равномерный, неравномерный, односторонний и др. (по восстанавливаемым поверхностям);

¾ характер нагрузок (постоянные, знакопеременные, ударные и т.д.);

¾ характер деформаций (изгиб, кручение и т.п.).

Также в данном разделе необходимо составить карту дефектации на восстанавливаемую деталь.

1.3 Выбор рационального способа восстановления детали

Необходимо изучить конструкцию детали по карте дефектации и рабочим чертежам, возможные изменения структуры материала, износостойкости, твердости при ремонтных воздействиях.

Рассмотреть 3 способа восстановления конкретного дефекта заданного в задании.

В результате анализа выбрать конкретные способы устранения дефекта.

Привести обоснование выбранным способам восстановления с учетом долговечности и себестоимости (Приложение Г).

1.4 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 дипломного 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:

ü 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.;

ü объединить операции, связанные общностью оборудования технологического процесса;

ü выявить операции восстановления базовых поверхностей (при необходимости);

ü 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.

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 выполняется в табличной форме.

Пример выполнения плана операций для восстановления кулака поворотного автомобиля ЗИЛ-431410 представлен на табл.1.

Таблица 1 План технологических операций

РАЗДЕЛ 2 РАЗРАБОТКА ОПЕРАЦИЙ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ ДЕТАЛЕЙ

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

2.1 Расчет величины производственной партии

Величина производственной партии деталей определяется по формуле:

(шт), (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 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

Определить припуски на обработку при восстановлении вибродуговой наплавкой опорных шеек распределительного вала (дет. 24-1006015). Диаметр изношенной детали D_изн = 47,95 (за пределы последнего ремонтного размера).

Перед наплавкой требуется обработка для устранения неравномерности износа. В данном случае – шлифование.

Припуск на предварительную обработку δ₁=0,01-0,1 (на сторону), принимаем δ₁=0,075 мм.

Диаметр минимальный составит:

D_мин= D_изн – 2 δ₁ = 47,95 – 2·0,075 = 47,8 мм

На этот размер наплавляется слой толщиной Н.

После наплавки деталь обрабатывается до номинального размера (размера по рабочему чертежу) шлифованием. Шлифование, в зависимости от требуемой чистоты поверхности должно быть в 2-3 стадии:

– черновое – для обдирки наружной сварочной (наплавочной) корки
δ₂= 0,3-0,5 мм. Принимаем δ₂= 0,4 мм;

– чистовое – для обработки до размера по чертежу (если требуется высокая чистота поверхности, то этот этап может быть разделен на два, включая полировку), δ₃=0,05 мм.

Номинальный диаметр (по рабочему чертежу):

D_ном= 52_-0,02 мм; принимаем D_ном =52,0.

Диаметр наплавленной детали составит:

D_мax= D_ном+2δ₂+ 2δ₃ =52,0+2·0,40+2·0,05

Толщина наплавленного слоя:

Н = (D_мax – D_мин)/2 = (52,9 – 47,8)/2 = 2,55 мм

Так как толщину наплавленного слоя трудно обеспечить с точностью до сотых долей мм, принимаем Н = 2,6 мм, тогда уточняем:

δ₂ = (2·2,6 + 47,8 – 52,0 – 2·0,05)/2 = 0,45 мм.

Результат расчета:

1. Шлифование до наплавки:

с D_изн = 47,95 мм до D_мин = 47,8 мм припуск δ₁ = 0,075 мм.

2. Наплавка:

с D_мин = 47,8 мм до D_мax = 53,0 мм. Толщина наплавленного слоя Н = 2,6 мм.

3. Шлифование после наплавки:

черновое с D_мax = 53,0 мм до D₁ = 52,1 мм, припуск δ₂= 0,45 мм.

4. Шлифование под размер рабочего чертежа с D₁ = 52,1 мм до D_ном = 52,0 мм, припуск δ₃ = 0,05 мм.

Пример 2. Определить припуски на обработку при осталивании юбки толкателя клапана двигателя ЗМЗ-53.

Номинальный диаметр D_ном = мм

Ремонт требуется при диаметре менее D _доп = 24,96 мм (см. карту дефектации). Принимаем ориентировочно диаметр изношенной поверхности D_изн = 24,95 мм. Перед гальваническим покрытием деталь шлифуют для придания правильной геометрической формы. Припуск на шлифование (на диаметр) 2δ₁= 0,1 мм. С учетом этого минимальный диаметр детали составит:

D_мин = 24,95 – 0,1 = 24,85 мм

Следует нанести слой такой толщины, чтобы после обработки обеспечить диаметр, соответствующий максимальному (II ремонтному) размеру, т.е.

D_п = мм (принимаем к расчету D_п =25,39 мм).

Принимаем припуск на шлифование после осталивания 2δ₂ = 0,1 мм
на предварительное шлифование и 2δ₃ = 0,06 мм на окончательное шлифование. Таким образом, максимальный диаметр детали после осталивания должен быть:

D_макс = D_п + 2δ₂ + δ₃ = 25,39 + 0,1 + 0,06 = 25,55 мм

Толщина гальванического покрытия в этом случае должна быть не менее:

Н = (D_макс – D_мин)/2 = (25,55 – 24,85)/2 = 0,35 мм

Результаты расчета:

1. Шлифование до осталивания с D_изн = 24,95 мм до D_мин = 24,85 мм.

Припуск δ₁= 0,05 мм.

2. Осталивание с D_мин = 24,85 мм до D_макс = 25,55 мм.

Толщина слоя Н = 0,35 мм.

3. Шлифование после покрытия:

– предварительное с D_мах = 25,55 мм до D₁ = 25,45 мм.

Припуск δ₂ = 0,05 мм.

– окончательное с D₁ = 25,45 мм до D_ном = D₁₁= 25,39 мм.

Припуск δ₃ = 0,03 мм.

Расчет припусков при других видах восстановления производится аналогично.

2.3 Расчет норм времени

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

(мин), (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), (4)

где К – процент дополнительного времени, принимается по виду обработки

Штучное время на обработку одной детали

(мин), (5)

2.3.1Токарные работы

Основное время определяют по формуле

(мин), (6)

где L - длина обработки, мм

L = + y(мм), (7)

где - длина шейки (восстанавливаемой), мм

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

i - число проходов

(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), (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

(об/мин), (10)

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

Определяют вспомогательное время

(мин), (11)

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

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

Определяют дополнительное время по формуле (4)

Определяют штучное время (Т_ш) по формуле (5)

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

2.3.2 Сверлильные работы

Основное время определяют по формуле (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), (12)

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

Рассчитывают число оборотов для случаев сверления и рассверливания по формуле (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 (4), где К=6% для сверлильных работ. Подготовительно-заключительное время ([3], табл. 67)

2.3.3 Фрезерные работы

Основное время определяют по формуле

(мин), (13)

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

(мм), (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), (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 (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 (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 (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).

2.3.4 Шлифовальные работы

2.3.4.1 Круглое наружное шлифование при поперечной подаче на двойной ход стола

Основное время определяют по формуле

(мин), (16)

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

L_p= +B (мм),(17)

где - длина обрабатываемой поверхности, мм

В - ширина шлифовального круга, мм

При выходе круга в одну сторону

(мм), (18)

при шлифовании без выхода круга

L= – B (мм), (19)

z - припуск па обработку на сторону, мм

п_и – частота вращения обрабатываемого изделия, об/мин

Частоту вращения детали определяют по формуле (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.

(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

2.3.4.2 Круглое наружное шлифование методом врезания

(мин), (21)

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

Дополнительное время определяют по формуле (4). Процентное отношение дополнительного времени к оперативному (табл. 53). Подготовительно-заключительное время ([3], табл. 92).

Поиск по сайту: