Разработка технологического процесса восстановления детали № 130-3401065. Вал рулевой сошки

2 Технологическая часть

 

2.1 Маршрут ремонта

 

Вал рулевой сошки перемещается по производственным участкам завода согласно маршруту № 1. На данном маршруте устраняются дефекты: износ шеек под сальник и опорных шеек вала ,срыв или повреждение резьбы.

  Вал рулевой сошки относится к классу круглые стержни к 4 группе (валы шлицевые)

 

2.2 Выбор рационального способа  восстановления детали

 

Выбор способа восстановления деталей  зависит от их конструктивно-технологических  особенностей и условий работы, износа, технологических свойств самих  способов восстановления, определяющих долговечность отремонтированных деталей, и стоимость их восстановления и применяемость способа. Выбор рационального способа восстановления представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1 – Выбор рационального способа восстановления детали

Номер и наименование дефекта	Применяемый способ восстановления	Коэффициент		Принятый способ ремонта
		долговечности	экономичности
1- Срыв или повреждение резьбы	НУГ ВДН	0,65 0,62	0,403 0,250	НУГ
2- Износ шеек под сальник и опорных шеек вала	РР Ж Х ВДН	0,86 0,6 1,33 0,62	0,875 0,635 0,087 0,436	Х

 

Из потенциально возможных способов восстановления по критериям применимости ,долговечности и экономичности принимаем для 1 дефекта способ НУГ(Наплавка  в среде углекислого  газа), для 2-Х (хромирование, железнение рекомендуется при износе более 0,15 мм)

 

2.3Выбор технологических баз

 

Технологическая база-это поверхность, ось ,точка  детали ,посредством которой производиться ее установка на станке или в приспособлении относительно режущего инструмента

При восстановлении вала рулевой сошки  технологическими базами будут являться центровые отверстия и шейка

 

2.4 Технологические схемы устранения  каждого дефекта

 

На устранение каждого дефекта детали  разрабатывается технологический процесс. Схема подефектного устранения группы дефектов вала рулевой сошки представлена в таблице 2.2.

Таблица 2.2–Схема подефектного технологического процесса устранения дефектов

Дефект	Способ устранения дефекта	Наименование и содержание операции	Технологи- ческая база	Квалитет	Шероховатость Ra.мкм
Срыв или повреждение резьбы	СУГ	Токарная Точить изношенную резьбу Наплавка Наплавить изношенную поверхность Токарная Точит поверхность под резьбу Токарная  Нарезать резьбу	Центровые отверстия шейка	14       16       10   степень точности 4 h	12,5   -       3,2        1,6
Износ шеек под сальник и опорных шеек вала	Х	Шлифовальная Шлифовать изношенные шейки для  удаления износа и восстановления геометрической формы Хромирование Хромировать шейки вала сошки Шлифовальная Шлифовать шейки вала сошки в номинальный размер	Центровые отверстия шейка	8               7	1.6               1.2

 

2.5 Определение промежуточных припусков, допусков и размеров

 

Дефект – Износ шеек под сальник и опорных шеек вала. Диаметр отверстия по чертежу равен . Материал детали 25ХГТ ГОСТ 4543-71. Длина вала сошки равна мм. Шероховатость обработанной поверхности равна Ra 1,2.Диаметр изношенного отверстия .

Определение промежуточных припусков  и размеров для следующего технологического процесса:

Шлифовальная  1. Шлифовать изношенные шейки вала сошки

Хромирование 1.Хромировать шейки вала сошки

Шлифовальная 1.Шлифовать шейки в номинальный размер.

 

 

 

Диаметр шеек по после шлифования, равен размеру по рабочему чертежу

d=. мм.

Диаметр отверстия после хромирования d₁. мм, равен

d₁=d+2h

где 2h-припуск на шлифование

Принимаем 2h= 0,4 мм .Тогда

d₁=38+0,4=38,4мм

Диаметр шеек после шлифования d_о,равен

d₀= d_И-2h₀

где 2h_o-припуск на шлифование

Принимаем 2h₀= 0,1 мм .Тогда

d₂=37,93- 0,1=37,83 мм

Припуск на хромирование 2h_Х,мм равен:

2h_х= d₁- d₂

2h_х= 38,4- 37,83=0,57

 

Дефект – Срыв или повреждение резьбы. Размер по чертежу равен М15х1,5. Материал детали 25ХГТ ГОСТ 4543-71. Длина резьбового конца равна 30 мм.

Определение промежуточных припусков  и размеров для следующего технологического процесса:

Токарная    1. Точить изношенную резьбу

Наплавка  1.Наплавить резьбовой конец вала

Токарная  1.Точить поверхность под резьбу

2.Нарезать резьбу М27-1,5 6g

 

Размер  резьбовой шейки перед нарезанием резьбы равен

d=27,2

Диаметр вала после наплавки    d₁. мм, равен

d₁=d+2h

где 2h- припуск на точение

Принимаем 2h= 2 мм .Тогда

d₁=27,2+2=29,2мм

 

Диаметр шейки после точения изношенной резьбы d_о,равен

d₀= d_И-2h₀

где 2h_o-припуск на чистовое точение

Принимаем 2h₀= 2 мм .Тогда

d₂=27-2=25 мм

 

Припуск наплавку в среде углекислого  газа 2h_У,мм равен:

 

2h_у= d₁- d₂

2h_х= 29,2- 25=4,2 мм

2.6 Технологический маршрут восстановления детали

 

Разработка  процессов восстановления детали производится по маршрутной технологии, что способствует рациональному использованию оборудования, экономии энергоресурсов и исключению встречных потоков перемещения деталей по производственным участкам ремонтного предприятия.

Под маршрутной понимается технология, составленная на комплексе дефектов, а маршрутом называется последовательность выполнения технологических операций с минимальными перемещениями детали.

При разработке маршрутов восстановления деталей  необходимо руководствоваться следующими принципами:

- сочетание  дефектов в каждом маршруте  должно быть действительным и  базироваться на результатах исследования закономерностей появления дефектов данной детали;

- маршрут  должен предусматривать технологическую  взаимосвязь сочетаний дефектов  со способами восстановления;

- количество  маршрутов восстановления детали  должно быть минимальным;

- восстановление  деталей по маршрутной технологии  должно быть экономически целесообразным и учитывать технологическую необходимость и возможность восстановления отдельных поверхностей.

. Технологический маршрут ремонта  крышки подшипника опоры промежуточного вала, оборудование и оснастка представлены в таблице 2.3

Таблица 2.3 -Технологический маршрут ремонта, оборудование и оснастка

Номер операции	Наименование  и содержание операции (по переходам)	Оборудование	Приспособление и вспомогательный инструмент	Инструмент
				режущий, слесарный	измерительный
005	4110 Токарная 1.Установить деталь в  центра и закрепить 2.Точить изношенные резьбу, выдерживая размер Ra = 12,5 мкм.L=35 мм 3.Снять деталь и уложить в тару	Токарно- винторезный станок 16К20	Центра Патрон поводковый ГОСТ 13334-67	Проходной резец, Т16К6. ГОСТ 18869-95	Штангенциркуль ШЦ 1-125-01 ГОСТ 166-88-
010	4130 Шлифовальная 1.Установить деталь и  закрепить 2.Шлифовать изношенные шейки, выдерживая размер 3.Снять деталь и уложить в тару	Станок кругло шлифовальный 3У12А	Центра ГОСТ 13212-79.Хомутик Патрон  поводковый ГОСТ 13334-67	Круг ПП600-40СМ1-СМ3	Скоба 37,83 мм ГОСТ 18355-73
015	9100 Наплавка в среде углекислого газа 1.Установить деталь  и  закрепить 2.Наплавит резьбовую шейку выдерживая размер L=35мм 3.Снять деталь и уложить  в тару	Установка для дуговой наплавки в среде СО2 У-651.	Источник тока ПСУ-500	Проволока ПП-АН-122.	Штангенциркуль ШЦ1-125 ГОСТ 166-80
020	7171 Хромирование 1.Установит деталь в  подвеску и закрепить 2.Хромировать  поверхность  шеек выдерживая размер мм 3.Снять деталь и уложить  в тару	Ванна хромирования. Ванна обезжиривания. Ванна улавливания электролита(собств. изгот.)	Подвеска специальная. Загрузочное устройство. Таль Q=0,25 т.	Анод нерастворимый	Скоба индикаторная СИ 0-65 ГОСТ 11098-75
025	4130 Шлифовальная 1.Установить деталь и  закрепить 2.Шлифовать шейки вала в номинальный размер d=. мм. 3.Снять деталь и уложить в тару	Станок кругло шлифовальный 3У12А	Центра ГОСТ 13212-79. Патрон поводковый ГОСТ 13334-67	Круг ПП400-40х306СМ1-СМ3	Скоба 37,83 мм ГОСТ 18355-73
030	4110 Токарная 1.Установить деталь в  центра и закрепить 2.Точить наплавленную  шейку выдерживая размер d=27,2 мм 3.Точить фаску 1х45 4.Нарезать резьбу М27х1,5 6g	Токарно- винторезный станок 16К20	Центра Патрон поводковый ГОСТ 13334-67	Резьбовой резец. ГОСТ 18869-95	Кольцо резьбовое М27-6g ГОСТ 2016-86
035	0200Контроль 1Проверить размер, d= Ra = 1.25 мкм. 2 Проверить 3 отверстия ., равномерно расположенных по окружности.L=20 мм	Стол контроля ОТК			Микрометр НИ 10-50-0,01 ГОСТ868-82

 

2.7 Выбор оборудования и технологической оснастки

 

Выбор оборудования, осуществляют с учетом обеспечения  оптимальной производительности при условии обеспечения требуемого качества восстановления деталей. В соответствии с необходимым оборудованием  по каждой операции технологического процесса осуществляется подбор технологической оснастки, режущего и измерительного инструмента.

Для выполнения токарных работ выбираем токарно-винторезный станок 16К20.КПД 0,75.Крепление детали производим в трехкулачковом патроне. Растачивание производим проходным  резцом. В качестве измерительного инструмента выбираем микрометр и образцы шероховатости.

Для шлифовальных работ выбираем круглошлифовальный станок 3У12А. Деталь крепиться в патроне  и обрабатывается шлифовальным кругом. Наибольший диаметр устанавливаемой заготовки -  200мм, длина - 500 мм, скорость перемещения стола (0,03…5,0 м/мин). Режущий инструмент для данной операции  шлифовальный круг ПП400х40х306. Мощность электродвигателя – 3кВт. КПД станка – 0,75.

Для хромирования выбираем ванны для хромирования, обезжиривания и улавливания  электролита. Также используется подвеска специальная, загрузочное устройство, таль Q=0,25.

Для наплавки в среде углекислого  газа выбираем установку для дуговой  наплавки в среде СО₂  У651. Источник тока ПСУ-500 .Проволока ПП-АН-122.

 

 

 

 

 

 

2.8 Расчет режимов обработки

 

Расчет режимов  обработки определяют для операций с разбивкой их на переходы.

005 Токарная

Точить  изношенные резьбу, выдерживая размер Ra = 12,5 мкм.L=30 мм Определить режимы резания при растачивании изношенной поверхности под сальник перед запрессовкой ДРД на токарно – винторезном станке 16К20.

По нормативам принимаем проходной  прямой резец с пластинкой Т16К6 и геометрическими параметрами: φ = 90°; γ = 0°; λ =+5°; φ₁ = 5° и резьбовой резец с геометрическими параметрами: φ = 60°;  γ = 10°

Определение припуска на обработку  на сторону

                (2.1)

где  , - диаметр детали после и до обработки

=27 мм, =25 мм (из расчета припусков на обработку)

Определение числа переходов i: i =1

Определение глубины резания t, мм:

          (2.2)

Определение стойкости резца с  твердосплавной пластиной Тр ,мин: Тр=50 мин

Определение оборотной теоретической  подачи инструмента, мм/об

S_о.т = 0,8 мм/об

Корректируем по паспорту станка: S₀ = 0,8 мм/об

 

Определение скорости резания v, м/мин :