Проектирование технологического процесса ремонта деталей транспортных и технологических машин

Федеральное агентство по образованию РФ

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

Кафедра «Эксплуатация дорожных машин»

Курсовая работа

Проектирование технологического процесса ремонта деталей транспортных и технологических машин

Омск, 2009 г

Введение

На современном этапе развития нашей промышленности, придаётся исключительное значение развитию российского машиностроения, подготовке высококвалифицированных инженерно-технических кадров для этой отрасли промышленности. Ведущую роль в машиностроении играет станкостроение, производящее средства производства - технологическое оборудование, приспособления и инструменты для машиностроительных предприятий.

Затраты на технологическую остнастку достигают до 20% себестоимости изделия, особенно значительны они при при создании самой сложной, дорогостоящей и ответственной её части - приспособлений.

Станочные приспособления (СП) применяют для установки заготовок на металлорежущие станки. Обоснованное применение станочных приспособлений позволяет получать высокие технико-экономические показатели. Трудоёмкость и длительность цикла технологической подготовки производства, себестоимость продукции можно уменьшить за счёт применения стандартных систем станочных приспособлений, сократив трудоёмкость, сроки и затраты на проектирование и изготовление СП.В условиях серийного производства выгодны системы СП многократного применения.Производительность труда значительно возрастает (на десятки - сотни процентов) за счёт применения СП: быстродействующих с механизированным приводом, многоместных, автоматизированных, предназначенных для работы в сочетании с автооператором или технологическим роботом.Точность обработки деталей по параметрам отклонений размеров, формы и расположения поверхностей увеличивается (в среднем 20-40 %) за счёт применения СП точных, надёжных, обладающих достаточной собственной и контактной жесткостью, с уменьшенными деформациями заготовок и стабильными силами их закрепления.Применение СП позволяет снизить требования к квалификации станочников основного производства (в среднем на разряд), объективно регламентировать длительность выполняемых операций и расценки, расширить технологические возможности оборудования.1. Разработка технологического процесса ремонта деталиДефект детали:Износ или срыв резьбы.Способ восстановления:наплавка электродной проволоки;точение вала;нарезание резьбыИтак, для ремонта детали необходимо произвести три операции - наплавку, точение и нарезку резьбы.2. НаплавкаРисунок 1 - НаплавкаТолщина наплавляемого слоя должна быть равна максимальному износу плюс припуск на обработку., (1)где Umax - максимальный износ детали, мм, Umax = 1,3мм;? - припуск на обработку, мм, ? = 1мм..Диаметр электродной проволоки подбираем в зависимости от требуемой толщины наплавляемого слоя и количества наплавляемых слоёв., (2)где з - коэффициент наплавки, з = 0,9 - 0,95..По ГОСТ 2246-70 выбираем проволоку СВ08dэ=3 мм. Силу сварочного тока выбираем таким образом, чтобы не выгорал основной материал детали, и вместе с тем равномерно и полностью без прихватывания расплавлялась электродная проволока. (3)где Dа - плотность тока, А/мм2;Dа = 50 А/мм2.Частота вращения должна быть подобрана таким образом, чтобы расплавляемый металл распространялся на детали ровно без наплывов и впадин., (4)где Vn - скорость подачи сварочной проволоки по мундштуку, мм/мин, Vn = 50 мм/мин,D - диаметр наплавляемой детали, мм, D = 30 мм,S - подача сварочного мундштука, мм / об, S = dэ = 2,5 мм/об.Масса сварочной проволоки для наплавки детали определяется как произведение удельного веса, наплавляемого металла на объём. (5)где с - удельный вес наплавляемого металла, кг / мм3, = 7,8 ? 10-6 кг / мм3,Vн - объём наплавляемого металла,, (6)где Vгот. - объём готовой детали, мм3,Vизн. - объём изношенной детали, мм3.,m = 7,8 ? 10-6 ? 8021,13= 0,062 кг.Для операции наплавки необходимо рассчитать штучное и подготовительно - заключительное время. (7)где То - основное время, (8)где L - длина наплавляемой поверхности детали, мм, L = 26 мм;n - число оборотов детали, мин-1, n = 29,9 мин-1;i - количество проходов при наплавке, i= 1.Вспомогательное время (9)Тв = 0,12? 0,29 = 0,035мин.Дополнительное время (10)где - время обслуживания станка, мин, - время отдыха, мин. (11) (12)где - операционное время, (13)Подготовительно - заключительное время Таблица 1 - Расчёт параметров наплавки

Параметр	S, мм	m, г	I, А	N, мин-1	То, мин	Тшт, мин
Значение	3	62	363,25	29,9	0,29	15,35

3. ТочениеРисунок 2 - ТочениеПри гладком точении производят: наружную обточку, растачивание, подрезку торца, отрезку. В данном случае необходимо провести точение наплавленной поверхности валика. Гладкое точение проводят в два этапа - черновое и чистовое точение. Обработку производим резцом из твёрдого сплава Т5К10, стойкость инструмента Т = 60 мин.3.1 Выбор параметров режима резания3.1.1 Глубина резанияГлубину резания t, мм определяем по данным таблицы 39 /1/.Глубина резания при:t = 0,5 мм;

3.1.2 Определение подачи

Подача при наружном продольном точении определяется по таблице 41 /1/

S = 0,2 мм/об.

3.1.3 Определение скорости резания

Скорость резания по таблице 45 /1/ принимаем равной:

V = 170 м/мин.

Производим корректировку скорости резания исходя из поправочных коэффициентов.

(14)

где Vпракт - фактическая скорость резания, м/мин;

kм - поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от материала обрабатываемой детали;

kм = 0,75 (согласно Таблица 47 /1/);

kм.р. - поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от материала резца;

kм.р. = 1 (согласно /1/);

kх - поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от характера заготовки и состояния ее поверхности;

kх = 0,85 (согласно Таблица 48 /1/);

kох = 1 (так как присутствует охлаждение согласно Таблица 45 /1/);

3.1.4 Частота вращения шпинделя станка

Число оборотов шпинделя станка, n, мин-1, определяется по формуле /1/

, (15)

где V - скорость резания, м/мин;

d - диаметр вала, d = 33 мм.

;

3.2 Расчет времени

3.2.1 Расчёт основного времени

Основное (машинное) время, То, мин, определяется по формуле /1/

, (16)

где L - расчётная длина обрабатываемой поверхности с учётом врезания и перебега, мм, определяется по формуле

, (17)

где l - длина обрабатываемой поверхности в мм, l = 26 мм;

l1 - величина врезания, мм;

l2 - величина перебега, мм, значение величин (l1+ l2) = 26 мм (согласно Таблицы 51 /1/);

i - число проходов, i = 1;

S - подача, м/мин.

3.2.2 Определение нормы времени операции

Норма времени операции, Тшк, мин, определяется по формуле /1/

, (18)

где Тв - вспомогательное время, мин, определяется по таблице 53 /1/;

Тв= 0,9 мин;

Тдоп - дополнительное время, мин, определяется по формуле /1/

, (19)

где К - отношение дополнительного времени к оперативному, при токарной обработке К = 8;

Тп.з - подготовительно-заключительное время, мин, выбирается в зависимости от сложности работы и размеров станка по таблице 55 /1/;

Тп.з = 10 мин;

n - количество деталей в партии, n = 1.

Таблица 2 - Расчет параметров точения

4. Нарезка резьбы

Рисунок 3 - Нарезка резьбы

4.1 Определение скорости нарезки резьбы

=8,4 м/мин (согласно таблица 56 /1/);

4.2 Определение числа оборотов вала

(20)

4.3 Расчет времени

4.3.1 Расчет основного времени

, (21)

где L - длина нарезаемой резьбы, мм, L = 26 мм;

= 1,56 мин.

4.3.2 Определение нормы времени

Тв= 0,9 мин (согласно Таблица 53 /1/).

=

Тп.з = 10 мин (согласно Таблица 55 /1/).

= 12,66 мин.

Таблица 3 - Расчёт параметров нарезания резьбы

5. Разработка приспособления для ремонта детали

Для ремонта валика используем фиксирующий патрон (рис. 4).

Рисунок 4 - Фиксирующий патрон

1-Корпус патрона, 2-фиксирующий центр, 3-рычаг, 4-ось рычага.

Приспособление специализированное и унифицированное; предназначено как для наплавки, так и для точения и нарезки резьбы на валике водяного насоса.

Зажимное устройство приспособления - рычаг, закреплённый на корпусе приспособления. Рычаг установлен на оси, которая запрессована в выступ в корпусе патрона.Описание работы приспособленияНажатием рычага 3, поднимается прижимающая часть; валик вставляется в фиксирующий патрон 1, рычаг опускается в шпоночный паз валика и с противоположной стороны валик поджимается задней бабкой. При этом рычаг прижимается к корпусу патрона, что предотвращает выпадение рычага из паза валика.При вращении рычаг патрона препятствует проворачиванию валика относительно своей оси.5.1 Расчёт усилия зажимаСила резания в плоскости x, y, z, Н, определяется по формуле /4/, (22)где Ср - коэффициент, характеризующий операцию (точение, отрезание и т.д.), определяется по таблице 22 /4/;t - длина лезвия резца, мм, t = 50 мм;S - подача, мм/об;V - скорость резания, м/мин;x, y, n - показатели степени для конкретных (расчётных) условий обработки для каждой составляющей силы резания, определяются по таблице 22 /4/;Кр - поправочный коэффициент, определяется по формуле /4/, (23)где - ряд коэффициентов, учитывающий фактические условия резания, определяются по таблице 9, 10 и 23 /4/.В качестве расчётного режима, примем: скорость резания V = 108,4 м/мин, подача S = 0,2 мм/об.По таблице 22 /4/ определяем: По таблицам 9, 10 и 23 /3/ определяем коэффициенты, учитывающие фактические условия резания:для Pz:= 0,54.= 908 Н.Усилие зажима определится по формуле, (24)где Мя - момент от силы резания, НМм, определяется по формуле, (25)где Рz - сила резания в плоскости уоz, Н;rв - радиус вала в месте точения, м, rв = 0,016 м.Мw - момент от силы закрепления (сопротивления провороту вала), НМм, определяется по формуле, (26)где Рw - усилие прижима, Н;rш - радиус вала в месте прижима, м, rш = 0,023 м.Определяем усилие зажима:, (27)= 632 Н.ЗаключениеВ ходе выполнения курсовой работы был произведен выбор и расчёт операций по восстановлению валика водяной помпы. В результате выполнения курсовой работы мы спроектировали приспособление - патрон фиксирующий, с усилием прижима детали (валика водяного насоса) к установочной базе силой не менее 632 Н.

Список использованных источников

Броневич Г.А. “Курсовое и дипломное проектирование СДМ”. - М.:Машиностроение, 1973.- 250 с.

Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Организация и технология производства и восстановления потребительских свойств машин и их сборочных единиц», Омск, издательство СибАДИ. 2002.-44 с.

В.А. Горохов. Проектирование и расчёт приспособлений. - Минск: ”Вышэйшая школа”, 1986. - 238 с.

Справочник технолога-машиностроителя. Под редакцией Косиловой/Том 2. - М.: Машиностроение, 1985.- 450 с.

Б.М. Базаров и др. Альбом по проектированию приспособлений. - М.:Машиностроение, 1991. - 121 с.:ил.