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

v = v_табл · k₁ · k₂ · k₃,                 (2.3)

где  v_табл – табличное значение скорости резания,м\мин

k₁ – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

k₂ – коэффициент, зависящий от стойкости инструмента;

k₃ – коэффициент, зависящий от отношения длины резания к диаметру.

Принимаем :v_табл = 93 м/мин; k₁ = 1; k₂ = 1,2; k₃ = 0.8.

 

v = 93 · 1 · 1,2 · 1 =89.28 м/мин

 

Определение теоретической частоты  вращения шпинделя :

                                                                        (2.4)

Принимаем фактическое( паспортное) значение частоты вращения шпинделя:

n_Ф=1000

Определение фактической скорости резания:

          (2.5)

V_Ф =

м\мин

Определение осевой силы резания Р_z, кг

Р_z = Р_табл ·К₁·К₂,         (2.6)

где  Р_{z табл}-табличное значение значение силы резания,кгс

К_1,К₂ – коэффициент зависящий от обрабатываемого материала , коэффициент зависящий отскорости резания и переднего угла

Принимаем :Р_табл = 170 кг;К₁ = 0,85; К₂ = 1,1

Р_табл =170·0,85·1,1=158,95 кгс

 

Определение мощности резания N_рез, кВт

N_рез =P_z∙V_Ф/6120,          (2.7)

N_рез=158,95∙84,78/6120=2,2

Приверка достаточность мощности станка:

N_РЕЗ        N_ДВ∙           (2.8)

где N_ДВ-мощность электродвигателя 

_{-КПД станка}

Принимаем :N_ДВ=10 кВт;

2,2

10∙0,8

Реализация назначенного режима возможна

 

010 Шлифовальная

Шлифовать изношенные шейки, выдерживая размер, R_a=1,6 мкм

 

Расчет скорости шлифовального круга

          (2.9)

где  D-диаметр круга

n – число оборотов круга по станку

D=400

n=2300

=48,83 м/мин

 Расчет скорости и числа оборотов детали

Скорость детали  V_дет=40м/мин

Число оборотов

          (2.10)

где  d—диаметр детали

 d=37,82 мм

=411,2мин^-1

Уточняем по паспорту станка

n=400 мин^-1

тогда

          (2.11)

=47,50 м/мин

Продольная подача

S_пр=ßВ

где  ß—доля ширины шлифовального круга (0,25...0,5)

В—ширина круга

S_пр=0,5·40=20 мм/мин

Длина хода стола

L_p=l+B/2          (2.12)

где  l—длина шлифования

L_p=150+40/2=170 мм

Минутная подача

S_м= S_м(табл)К₁К₂К₃          (2.13)

где  S_м(табл)—минутная подача по таблице

К₁—коэффйициент зависящий от обработанного материала и скорости круга

К₂—коэффйициент зависящий от припуска и точности

К₃—коэффйициент зависящий от диаметра круга, количества кругов и характера поверхности

S_м=0,65·1,1·0,9·1=0,64 мм/мин

Время выхаживания

t_вых=0,11 мин

Слой, снимаемый при выхаживании

d_вых=0,03 мм

 

015 Наплавка в среде углекислого  газа

Наплавить резьбовую шейку выдерживая размер L=25мм

Марка проволоки  НП 40.

Диаметр проволоки  d_э=1,6

d_э = 1,6 мм

Плотность тока Da = 96 А/мм².

Сила сварочного тока I, А :

 

I = 0,785 ∙ d_э² · Da       (2.14)

I = 0,785 ∙ 1,6² · 96 = 192,92 А

 

Масса расплавленного метала G р.м., г/мин, равен:

 

G р.м. = I · α_н/60          (2.15)

α_н = 11,1

G р.м. = 192,92 · 11,1/60 = 35,55 г/мин

 

Объем расплавленного металла Q р.м., см³/мин, равен:

Q р.м. = G р.м./γ       (2.16)

γ = 7,85 г/см³

Q р.м. = 35,55/7,85 = 4,52см³/мин

 

Скорость  подачи электродной проволоки Vпр м/мин, равна:

Vпр = Q р.м./0,785 · d_э²      (2.17)

Vпр = 4,52/0,785 · 1,6² = 2,26 м/мин

 

Скорость  наплавки Vн , м/мин, равна:

Vн = (0,785 · d_э² · Vпр · К · а)/(t · S)     (2.18)

Подача (шаг наплавки)

S=2,5…..4

К = 0,86

а = 0,92

t =1,6 мм

Vн = (0,785 · 1,6² ·2,26·0,86·0,92)/(1,6 · 2,5) = 0,9 м/мин

 

Частота вращения детали n, мин^-1

n = 1000 · Vн/π · d          (2.19)

n = 1000 · 0,9/3,14 · 29,2 =9,81 мин^-1 

Принимаем n = 10 мин^-1

Полярность  обратная, напряжение 28 В

Род тока постоянный

Вылет электрода 8…11мм

Смещение  электрода 2…4 мм

 

020 Хромирование

Хромировать  поверхность шеек, выдерживая размер мм.L=120

Параметры режима обработки следующие

h-толщина  слоя, h=0,25 мм

p-плотность осажденного металла, p=7,1 г/дм3

Dk-катодная  плотность тока, Dk=50 А/

c-электролитический эквивалент, с=0,342

h-выход металла по току, h=11…32 %

 

2.9 Расчет норм времени

 

005 Токарная

Оперативное время  ,мин :

        (2.20)

где  -основное время, мин; -вспомогательное время, мин.

 

Основное время определяется по формуле

       (2.21)

где  -длина рабочего хода инструмента, мм;

-фактическая  подача инструмента за один  оборот детали, мм\об;

- фактическая частота вращения детали,мин^-1 ;i- количество переходов.

Принимаем: мм, =0,8, =250 ,i=1/

Вспомогательное время на операцию на операцию ,мин

       (2.22)

где  - вспомогательное время на установку-снятие детали, мин;

- вспомогательное время на переход, мин;

 вспомогательное время на замеры детали

Принимаем: =2 мин, =0,16, =0,16 ,

мин

Дополнительное время мин :

     (2.23)

где  - процент от оперативного времени на организационно-техническое обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности соответственно,%

Принимаем: =13 , =7

мин

Штучное время ,мин:

      (2.24)

мин

Штучно-калькуляционное время ,мин

        (2.25)

где  - подготовительно-заключительное время, мин ; Z-число деталей в партии.

Принимаем: =10 мин, Z=495

мин

 

010 Шлифовальная

Основное  время

       (2.26)

где  -длина шлифования детали

h-припуск на обработку на сторону, мм;

-коэффициент зачистных ходов;

- поперечная минутная подача.

- продольная подача;

- частота вращения детали.

Принимаем: =170; h=0,5; =1,7 , =0,64; =20;

 

мин

 

 

 

 

 

 

 

2.11 Требования техники безопасности при проведении восстановительных работ

 

Согласно  задания, необходимо рассмотреть требования безопасности при шлифовальной операции на участке механической обработки.

Хранение и транспортировка  абразивного инструмента, осмотр, установка  его на станках, а также эксплуатация должны соответствовать требованиям  ГОСТ 2447-82 "Головки шлифовальные. Технические условия",

Устанавливать абразивные круги на станки разрешается только специально обученным рабочим.

Перед установкой все  круги должны быть отбалансированы. При обнаружении дисбаланса круга после первой правки или в процессе работы он должен быть повторно отбалансирован. Отрезные и обдирочные круги перед их установкой на станок разрешается не балансировать.

При установке абразивного  круга необходимо между фланцами и кругом устанавливать прокладки из картона или другого эластичного материала толщиной 0,5 - 1 мм. Прокладки должны выступать за фланец по всей окружности на 1 - 5 мм.

Перед началом работы круг, установленный на шлифовальный станок, должен быть проверен на ходу (вхолостую) при рабочем числе оборотов: круг диаметром до 400 мм - не менее 2 минут, свыше 400 мм - не менее 5 минут.

К работе можно приступать, только убедившись в том, что круг не имеет биения, а биение шпинделя шлифовального станка не превышает 0,03 мм.

Защитный экран  по отношению к кругу должен располагаться  симметрично. Ширина экрана должна быть больше высоты круга не менее чем  на 150 мм. Конструкция экрана должна предусматривать поворот вокруг оси для регулирования его положения в зависимости от величины обрабатываемой детали и износа шлифовального круга в пределах 20°, исключая полное его откидывание. Поворот экрана на угол более 20° должен быть сблокирован с пуском шпинделя станка. При невозможности использования стационарного защитного экрана должны применяться защитные очки или защитные козырьки, закрепленные на голове рабочего.

Испытания, установка  и правка абразивных кругов производятся специально назначенными и подготовленными  рабочими или мастером.

Не допускается:

принимать круги без  отметки об их испытании;

производить правку кругов неспециальным инструментом;

при обработке изделий  шлифовальным кругом применять рычаги для увеличения нажима на круг;

использовать в  качестве охлаждающих жидкости, вредно влияющие на здоровье рабочих или механическую прочность круга;

выполнять работу боковыми (торцовыми) поверхностями кругов, специально не предназначенных для такого вида работ;

работать на станке, у которого установлены два круга  на одном шпинделе, если размер одного круга по диаметру отличается от другого  более чем на 10%.

При уменьшении диаметра круга вследствие его срабатывания число оборотов круга может быть увеличено, но так, чтобы не превышалась окружная скорость, допустимая для данного круга.

В организации, где  применяется абразивный инструмент, должны быть утверждены инструкции:

по установке и  эксплуатации абразивного инструмента;

по испытанию кругов на прочность.

Для поддержки изделий, подаваемых к шлифовальному (заточному) кругу вручную, должны применяться  подручники или заменяющие их приспособления. Подручники должны быть передвижными, позволяющими устанавливать их в  требуемом положении по мере срабатывания круга.

Шлифовальные станки при работе без охлаждения должны быть оснащены пылеотсасывающими устройствами.

Абразивные круги  во время работы должны ограждаться  кожухами. Работать без защитного  кожуха не допускается. Кожухи изготавливаются  из стального литья или листовой стали в соответствии с ГОСТ 12.3.028-82.

Круги диаметром 30 мм и более, кроме кругов типов ПН, ПР, К и М, а также все круги  диаметром 150 мм и более перед  установкой на станок должны испытываться на прочность при скорости и продолжительности вращения, указанных в ГОСТ 12.3.028-82.

Круги, подвергшиеся какой-либо механической переделке, химической обработке, не имеющие маркировки, а также срок гарантии которых истек, непосредственно перед установкой на шлифовальный станок должны быть испытаны на

У каждого станка на видном месте должна быть вывешена таблица с указанием допустимой рабочей окружной скорости используемого абразивного круга и числа оборотов в минуту шпинделя станка.

У каждого станка должна быть вывешена табличка с указанием  лица, ответственного за его эксплуатацию.

 

2.11 Технологическая  документация

 

Маршрутная  карта является основным документом,  в котором указываются все  операции  в порядке их выполнения,  выбранное оборудование, информация о детали,  нормы  времени  и  др.

Операционная  карта предназначена  для описания операции с указанием переходов,  информации о технологической оснастке и режимах обработки. 

В данном курсовом проекте составлена маршрутная карта и операционная карта на одну из операций технологического процесса. Комплект технологических документов представлен в приложении Б.

 

2.12 Расчет годового объема работ

 

При проектировании участка восстановления деталей (механического) годовой объем работ  ,чел-ч, определяется по формуле

        (2.27)

где t- трудоемкость восстановительной операции, чел-ч;

n- количество одноименных деталей в агрегате или автомобиле, шт;

N- годовая производственная программа, шт;

Кр-маршрутный коэффициент ремонта.

Расчет годового объема работ механического участка  представлен в виде таблицы 2.4.

Таблица 2.4-Рассет годового объема работ

Номер и наименование  операции  (или вид работ)	Трудоемкость , чел-ч (н-ч)	Количество одноименных деталей в агрегате n,шт	Годовая производственная программа , шт. (ед.)	Маршрутный коэффициент ремонта деталь,Кр	Годовой объем работ  , чел-ч (н.-ч)
005 Токарная.	0,057	1	8500	0,7	339,15
010 Шлифовальная	0,05				297,5
025 Шлифовальная	0,04				238
030 Токарная	0,065				386,75
Всего	0,212				1261,4