Техническое состояние и технологическая сложность восстановления картера сцепления ЗИЛ-130

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Автомобильный транспорт является наиболее массовым видом транспорта и занимает одно из ведущих мест в обеспечении народного хозяйства перевозами грузов и пассажиров. Экономичная и эффективная работа автотранспорта обеспечивает рациональным использованием парка ПС. Важным направлением в развитии автотранспорта является создание автомобилей большой грузоподъемностью, скоростных и экономичных в эксплуатации. Начинается расширение выпуска автомобилей на газе.

Перед автотранспортными предприятиями ставят следующие задачи:

-более полное обеспечение потребности в перевозках.

-ускорение доставки грузов.

-повышение уровня механизации работ на транспорте.

-сокращение транспортных издержек.

Интенсивный рост автомобильного парка требует повышение производительности труда при обслуживании и ремонте, а усложнение конструкции - повышение квалификации ремонтных рабочих, применение более сложных средств обслуживания автомобилей.

Большое значение имеет создание ремонтных баз, оснащенных современным оборудованием, материалами, инструментом, работающих с использованием современных технологий.

1. АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СЛОЖНОСТИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КАРТЕРА СЦЕПЛЕНИЯ ЗИЛ-130

1.1 Условия работы картера сцепления

Картер сцепления изготавливают из серого чугуна или алюминиевого сплава, методом литья. Картер сцепления относится к корпусным деталям. Корпусные детали образуют жесткие каркасы, внутри которых в заданном положении фиксируют другие детали и сборочные единицы. Состояние корпусных деталей, особенно их базовых поверхностей, во многом определяют безотказность и долговечность отремонтированных агрегатов и машины в целом. Картер сцепления предназначен для крепления коробки переменных передач к блоку цилиндров двигателя, а также для центрирования коробки передач относительно оси коленчатого вала, защиты механизма сцепления от внешних воздействий. Изнашивание центрирующего отверстия вызваны действием на стенки сил трения, биения. В процессе эксплуатации картер сцепления испытывает вибрационные нагрузки, этим объясняется большая часть дефектов (трещины, обломы опорных лап), с которыми деталь поступает в ремонт. Трещины могут образоваться в результате выхода из строя механизма сцепления.

При ремонте машин, восстановлению корпусных деталей уделяют первоначальное внимание.

1.2 Анализ дефектов, технических требований и определение категории технологической сложности восстанавливаемой детали

Таблица 1.1. Технические условия на контроль картера сцепления ЗИЛ-130

№ п/п	Наименование контролируемых параметров	Значения параметров
		номинал	допуск
1	Трещины на картере	не допускаются
2	Изгиб отверстия под шейку фланца втулки вилки выключения сцепления	42+0,05	42,10
3	Износ отверстия под стартер	80+0,07	82,25

Определение категории технологической сложности восстановления картера сцепления ЗИЛ-130

Особенности конструкции детали. Картер сцепления автомобиля ЗИЛ-431410 изготовляется из серого чугуна (СЧ 15-32). ГОСТ 1412-54. Твердость НВ 170-229.

Придел прочности, кгс./мм²:

- при растяжении = у_в. 15;

- при изгибе = у_и. 32;

Он изготовлен методом отливки с последующей механической обработкой. Относится к классу корпусных деталей.

Картер сцепления нельзя разукомплектовывать с блоком цилиндров, так как при изготовлении центрирующие поверхности окончательно обрабатываются после совместной сборки этих деталей. При КР их необходимо расточить в сборе.

Результаты анализа конструкции детали на технологичность отражают все этапы, на которых производится принятие основных решений по разработке технологического процесса восстановления детали. Методология этого анализа принципиально отличается от анализа технологичности детали, которая производится при разработке технологического процесса изготовления. При изготовлении детали анализ технологичности, в основном направлен на изыскание рационального способа производства заготовки с учётом экономических критериев для механической обработки. Технологичность восстановления изношенной детали определяется. Сложностью её формы, исходным техническим состоянием и требованиями технических условий рабочего чертежа на изготовление. Оценка технологичности изношенной детали производится с позиции сложности конструкторско-технологической подготовки производства для устранения соответствующего дефекта. Анализ технологической сложности детали производится для каждого дефекта (изношенной поверхности) по семи дифференцированным показателям технологичности, которые определяются для каждого дефекта на основе правил и указаний, представленных в таблице 1.3. Каждый показатель ПТ_i имеет три уровня: 0; 0,5; 1,0 которые устанавливаются по признакам, изложенным в таблице 1.4.

Таблица 1.3 Уровни показателей технологической сложности устранения дефектов

ПTi	Уровни ПTi	Признаки технологической сложности
ПТ1-сложность создания припуска для компенсации износа	0,0	Наличие стандартного ремонтного размера
	0,5	Восстановление путём постановки ДРД или механической обработки под свободный ремонтный размер либо под номинальный размер при создании припуска за счёт ремонтного допуска детали
	1,0	Восстановление под номинальный размер при создании припуска путём нанесения металлопокрытия
ПТ2-сложность базирования детали при механической обработке	0,0	Наличие и возможность использования технологических баз, применяемых при изготовлении детали (валы с центровыми отверстиями).
	0,5	Ориентация восстанавливаемой поверхности задана относительно поверхностей, расположенных в одной плоскости
	1,0	Ориентация восстанавливаемой поверхности задана относительно поверхностей, расположенных в разных плоскостях (корпусные детали, шатунные шейки коленчатых валов и т.п.).
ПТ3- характеризует относительную сложность альтернативных способов устранения дефекта	0,0	Для дефекта, который может быть устранён способом, принятым в базовом ТПВ
	0,5	Для дефектов, устранение которых по технико-экономическим критериям по сравнению с базовым способом является неопределённым
	1,0	Для дефектов, устранение которых требует дополнительных исследований или приобретение нового оборудования
ПТ4 -отражают требования к точности размера	0,0	Для поверхностей, не подлежащих механической обработке или с точностью выше 12 квалитета
	0,5	Для поверхностей с точностью в пределах от 6-го до 12 квалитета
	1,0	Для поверхностей с точностью до 6 - го квалитета
ПТ5 -отражает требования к шероховатости поверхности	0,0	Для поверхностей, не подлежащих механической обработке
	0,5	Для поверхностей, обрабатываемых лезвийным инструментом
	1,0	Для поверхностей, обрабатываемых шлифованием и полированием
ПТ6-отражает требования к сопротивлению усталости	0,0	При отсутствии требований к сопротивлению усталости
	0,5	При запасе прочности по сопротивлению усталости равной 1,0. ..2,5
	1,0	При запасе прочности более 2,5.
ПТ7 -отражает требования к износостойкости	0,0	При твёрдости приповерхностного слоя равной твердости заготовки
	0,5	При твёрдости приповерхностного слоя до 4000 МПа
	1,0	При твёрдости приповерхностного слоя более 4000 МПа

После установления всех семи показателей технологичности (ПТ), определяют величину коэффициента технологической сложности устранения каждого дефекта (К_ТС) по формуле

К_ТС = У_ТС(Ф) / У_ТС(max) (1.1)

где У_ТС(Ф) и У_{ТС(max )} - уровень сложности устранения каждого дефекта соответственно фактический и максимально-возможный, которые определяются суммированием У_ТС(Ф) = ?ПТ. Во всех случаях значения У_{ТС(max )} равны семи баллам.

Показатели технологической сложности устранения дефектов картера сцепления ЗИЛ-130.

ПTi	Показатели технологичности детали	Уровень ПTi для дефектов
		№ I	№2	№3
ПT1	сложность создания припуска для компенсации износа	0	1	1
ПT2	сложность базирования детали при механической обработке	0	0,5	0,5
ПT3	относительная сложность альтернативных способов устранения дефекта	0,0	1	1
ПT4	требования к точности размеров	0,0	0,5	0,5
ПT5	требования к шероховатости поверхности	0,0	1,0	0,5
ПT6	требования к сопротивлению усталости	1	0,5	0,5
ПT7	требования к износостойкости	1	0,5	0,5
Уровень технологической сложности дефекта УТС=?ПТ	2,0	4,5	4,5
Коэффициент технологической сложности	0,29	0,64	0,57
Группа сложности детали	111	11	11

Вывод: Картер сцепления ЗИЛ-130 с данными дефектами относится к категории средней технологической сложности, поэтому его восстановление возможно на специализированном ремонтном предприятии.

1.3 Разработка ремонтного чертежа

Ремонтный чертеж детали является одним из документов при восстановлении детали. В нем указываются размеры, восстанавливаемых поверхностей и технические требования.

Дефекты детали:

1) Трещина на картере.

4) Износ отверстия под шейку фланца втулки вилки сцепления.

6) Износ отверстия под стартер

Тип производства, согласно задания является штучным.

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ КАРТЕРА СЦЕПЛЕНИЯ ЗИЛ-130

2.1 Выбор способа восстановления

Выбор способа восстановления это ключевой момент технического решения от которого зависит вся структура ТПВ детали.

На первом этапе производится формирование фонда альтернативных способов для устранения каждого дефекта.

Альтернативные способы выбирают на основе сопоставления технологических возможностей способа применительно к параметрам конструкторско-технической характеристики детали:

- материал детали;

форма и тип поверхности;

наименьший допустимый диаметр (для цилиндрических поверхностей);

прочность сцепления компенсационного слоя с основой детали.

На втором этапе производится выбор проектного способа для устранения каждого дефекта из числа альтернативных способов. Формирование фонда альтернативных способов производят на основе патентного поиска и анализа литературных источников с представлением краткого аналитического обзора.

См. карту эскизов.	Деталь: Картер сцепления.
	№ деталь: 130- 1601012
	Материал: Чугун серый СЧ15-32 ГОСТ 1412-54 Твердость: НВ 170-229
Обозначение по эскизу	Наименование дефектов.	Способ установления дефекта и измер. приборы.	Размеры, мм	Заключение.
			номинальный	Допустимый без ремонта.	допустимый для ремонта.
1.	Трещины на картере.	Осмотр.	-	-	Трещины, проходящие не более чем через одно отверстие крепления коробки передач.	Ремонтировать. Заварка. Заделка эпоксидными смолами. Браковать при трещинах, проходящих более, чем одно отверстие крепления коробки передач и на перемычке фланца.
4.	Износ отверстия под шейку фланца вилки выключения сцепления.	Пробка 42.1 мм. или нутромер индикаторный 35-50мм	42+0,05	42.1	Более 42.1	Ремонтировать. Постановка втулки. Наплавка.
6.	Износ отверстий под стартер	Пробка 82.25мм или штангенциркуль	80+0,07	82.25	Более 82.25	Ремонтировать. Наплавка.

1. К основным эксплуатационным свойствам, которые должен обеспечить ТПВ картеру сцепления, относятся: износостойкость, сопротивление усталости и размерная стабильность. В связи с тем, что картеры сцепления автотракторных двигателей изготовлены из алюминиевых сплавов и серых чугунов, использование способов наплавки для их восстановления - трудный процесс, обусловливаемый химическим составом чугуна, его структурой и особыми механическими свойствами. По химическому составу чугун - сплав железа с углеродом (2...3,6%), содержащий некоторое количество кремния, марганца, фосфора, серы и других примесей.

2.Из дуговых процессов ТПВ картеров сцепления наибольшую перспективу и эффективность имеет способ холодной сварки. Такой способ сварки может обеспечить номинальную твердость при полном исключении вероятности образования технологических дефектов в виде пор и трещин.

3.Обеспечить номинальный размер способом дополнительной ремонтной детали.

Решение о выборе проектного способа устранения каждого дефекта детали из числа альтернативных, производится по комплексному технико-экономическому критерию эффективности «цена - качество» который определяется из следующего соотношения.

К_ТЭ = К_Д•С_Н/С_В (2.1)

где С_в, С_н - стоимость восстановленной и новой детали соответственно;

К_д - коэффициент долговечности.

Все способы, для которых численное значение коэффициента по формуле (2.1) больше единицы являются эффективными. Но более эффективным из числа альтернативных способов является тот, для которого коэффициент имеет большее численное значение.

Себестоимость восстановления детали или устранения дефекта
определяется по формуле

С_В = З_ТР + З_ЭЛ + З_МАТ + О_СН + З_ОПР (2.2)

где З_ТР -затраты на оплату труда, р.;

З_ЭЛ, - затраты на силовую электроэнергию, р.;

З_МАТ ^_ затраты на технологические материалы, р;

О_СН - отчисления на социальные нужды, р.;

З_ОПР ^_ цеховые общехозяйственные накладные затраты, р.

Затраты на оплату труда определяются из выражения

З_ТР = t_П•S_П•C_Ч (2.3)

где t_П - удельная трудоёмкость способа, Чел.-ч./дм ;

C_Ч -часовая тарифная ставка рабочего, р./час;

S_П - площадь восстанавливаемой поверхности детали, дм².

Затраты на силовую электроэнергию определяются по формуле

З_ЭЛ = С_ЭЛ•W•S_П (2.4)

где С_ЭЛ - стоимость электроэнергии, р./кВт час;

W - удельные затраты электроэнергии, кВт час/дм²;

Затраты на технологические материалы определяются из соотношения

З_МАТ = К_М(З_ТР + З_ЭЛ)/100 (2.5)

где К_М -доля затрат на технологические материалы, %. (К_М = 6,5 -12,6 %).

Отчисления на социальные нужды определяются

О_СН = (Н_СН + Н_СТР) • З_ОБЩ/100 (2.6)

где Н_СН - нормативные отчисления на социальные нужды (Н_СН = 26,0%) Н_СТР - страхование от несчастных случаев (Н_СТР = 1,1).

Общепроизводственные (цеховые) и общехозяйственные затраты

З_ОПР = 2,0 • З_ТР (2.7)

Все способы, для которых численное значение коэффициента по формуле (2.1) больше единицы являются эффективными. Но более эффективным из числа альтернативных способов является тот, для которого коэффициент имеет большее численное значение.

Расчет коэффициента К_ТЭ для восстановления дефекта №1 холодной сваркой

Себестоимость восстановления детали или устранения дефекта определяется по формуле (2.2):

С_В= 27,27+6,09+1,67+24,27+54,54=113,84р.

где З_ТР- суммарные затраты на оплату труда производственных рабочих, р.

З_эл - затраты на силовую электроэнергию, р.

З_мат - затраты на технологические материалы, р.

О_сн - отчисления на социальные службы, р.

З_ОПР - общепроизводственные затраты, р.

Затраты на оплату труда определяются из выражения (2.3)

З_ТР= 0,60*0,5*90,9=27,27р.,

где t_n - удельная трудоемкость способа, Чел.-ч./дм²;

С_Ч - часовая тарифная ставка рабочего, р./час;

S_П - площадь восстанавливаемой поверхности детали, дм²;

Затраты на силовую электроэнергию определяется по формуле (2.4)

З_ЭЛ=2,1*5,8*0,5=6,09р,.

где С_ЭЛ - стоимость электроэнергии, р./кВт час;

W - удельные затраты электроэнергии, кВт час/дм²

Затраты на технологические материалы определяются из соотношения(2.5)

З_МАТ=5(27,27+6,09)/100=1,67р.

где К_М - доля затрат на технологические материалы, %.

Отчисления на социальные нужды определяются (2.6)

О_СН = (26+1,1) •89,57/100=24,27р.

Цеховые и общехозяйственные накладные затраты (2.7)

3_ОПР= 2,0 •З_ТР=2,0 • 27,27=54,54р.

Коэффициент долговечности составляет 0,49.

Тогда К_ТЭ = 0,42*5400/113,84=19,92

Таблица 2.2. Анализ альтернативных ТПВ картеров сцепления.

Номер и наименование дефекта	Альтернативные способы устранения дефектов	Критерии оценки способов	Наим. проектного способа устранения дефекта
		Кд	Св/Сн	Ктэ
Трещина на картере	Клеевые композиции	0,55	1,02	0,56
	Холодная сварка	0,42	47,435	19,92	Холодная сварка
Износ отверстия под шейку фланца втулки вилки выключения сцепления	Постановка ДРД	0,86	2,67	2,295
	Твердое железнение	0,58	2,388	1,385
	Наплавка в среде СО2	0,63	141,6	89,2	Наплавка в среде СО2
Износ отверстия под стартер	-:-	0,86	2,675	3,01
	-:-	0,58	2,385	1,392
	-:-	0,63	140,3	89,05	Наплавка в среде СО2

2.2 Разработка структуры маршрутно-технологического процесса восстановления картера сцепления

На этом этапе проектирования обосновывается последовательность выполнения операций технологического процесса. Для этого вначале устанавливают план операций устранения каждого дефекта. Затем производят объединение поддефектных технологий в единый технологический процесс, руководствуясь при этом принципами концентрации и деференциации. В условиях единичного производства, используют универсальные станки, операции стремятся сделать максимально концентрированными. Весь разработанный маршрутно-технологический процесс описывается в маршрутной карте, включая контроль и перемещение детали по всем операциям в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке трудовых нормативов в соответствии с установленными формами

Схема технологического процесса.

Дефекты.	Способ устранения.	Наименование и содержание операции.
1	2	3
Трещина	Заварка.	Слесарная. Сверлить два отверстия по краям трещины и разделать кромки. Заварка.
Износ отверстия под шейку фланца втулки вилки выключения сцепления	Наплавка в среде СО2	Наплавочная. Наплавить поверхность отверстия. Токарная. Проточить поверхность в размер по чертежу.
Износ отверстия под стартер	Наплавка в среде СО2	Наплавочная. Наплавить поверхность отверстия. Токарная. Проточить поверхность в размер по чертежу.

2.3 Оформление карт маршрутно-технологического процесса

Таблица. Кодирование граф маршрутных карт ТПВ детали

Служебный символ	Графа технологической карты
А	Цех; Уч(участок); РМ(рабочее место); Опер(операция)
Б	Код наименования оборудования
Т	Технологическая оснастка
О	Содержание операции
Р	Режим выполнения операции
ИОТ	Инструкция по охране труда
СМ	Степень механизации
Проф	Код профессии
РР	Разряд работы
УТ	Условия труда и код вида нормы (Х-холодные, Г-горячие, ОВ-особо вредные, Х-хронометраж, Р-расчетный, ОС-опытно-статический)
КР	Число исполнителей операции
КОИД	Число одновременно обрабатываемых деталей
ОП	Объем производственной партии
Кшт	Коэффициент штучного времени при многостаночном обслуж-ии
МД	Масса детали
МЗ	Масса заготовки
ЕН	Единица нормирования, на которую установлена норма расходов материала или времени(1, 10, 100 и т.д.)
КИМ	Коэффициент использования материала
ОПП	Обозначение склада, откуда поступают детали
ЕВ	Единица величины
КИ	Число деталей в партии
ПК	Периодичность контроля

Далее заполняются маркированные строки, куда достаточно внести следующую информацию.

Строка А - наименование операции

Строка Б - наименование операции

Графа «Т_шт» - норма штучного времени на операцию

Графа «Т_пз» - подготовительно-заключительное время

Графа «Т_шт.к» - норма штучно-калькуляционного времени на операцию.

2.4 Разработка структуры и содержания технологических операций

картер сцепление дефект восстановление

Таблица. Последовательность операций технологического процесса.

№	Наименование и содержание операции	Оборудование	Приспособления	инструмент
				Рабочий	Измерительный
005	Моечная.	Машина для очистки ОМС-5288	-	-	-
010	Слесарная. Засверлить два отверстия 05. Разделить кромки трещины L 90°	Электродрель Шлифовальная пневмомашинка	- -	Сверло 05. Круг шлифовальный ПН150Ч20Ч40	Штангенциркуль ШЦ I-125-0.1
015	Заварка. Заварить трещину	Автомат А-547Р	-	Электродная проволока МНЖТ ш 1,2
020	Наплавочная. Наплавить отверстие под шейку фланца вилки выключения сцепления	Выпрямитель ВСА 600/300	Наплавочная головка УАНЖ-5	Проволока Св-08Х20Н9Г7Т	-
025	Токарная	Переоборудованный станок 16К20	Спец приспособление	Резец расточной	Пробка предельная
030	Наплавочная. Наплавить отверстие под стартер	Выпрямитель ВСА 600/300	Наплавочная головка УАНЖ-5	Проволока Св-08Х20Н9Г7Т	-
0035	Токарная	Переоборудованный станок 16К20	Спец приспособление	Резец расточной	Пробка предельная
0040	Моечная. Очистить картер напоров воды	Гидравлический насос	-	-	-

2.5 Обоснование выбора базовых поверхностей и технологического оборудования

2.5.1 Обоснование выбора базовых поверхностей

Выбор технологических баз при разработке структуры технологического маршрута и формировании операции является сложной инженерной задачей, которая для восстановления деталей приобретает особое значение, так как зачастую приходится иметь дело с изношенными конструкторскими базовыми поверхностями.

При выборе базовых поверхностей руководствуемся следующими правилами:

1)Принцип совмещения баз, т.е. когда в качестве установочной базы применяется измерительная поверхность (база) и конструкторская поверхность.

2)Принцип неизменности баз, когда при обработке на всех технологических операциях в качестве установочных баз используется одна и та же поверхность.

При выборе базовых поверхностей необходимо руководствоваться рабочим чертежом.

При обработке отверстия под стартер за базу используется поверхность по которой картер крепится к КПП. Это обеспечивает точность взаимного расположения поверхностей.

При обработке отверстия под шейку фланца втулки вилки выключения сцепления, картер устанавливают на подставку, закрепленную на столе.

2.5.2 Обоснование выбора технологического оборудования

Выбор модели станка определяется прежде всего возможностью обработки на нём деталей необходимых размеров и форм, качества её поверхности. Если эти требования можно обеспечить обработкой на различных станках, определённую модель станка выбирают из следующих соображений:

- соответствия его основных размеров габаритам обрабатываемых деталей и обеспечения точности обработки;

- производительности - заданному масштабу производства;

- возможности работы на оптимальных режимах резания;

- соответствие станка требуемой мощности при обработке;

- возможности механизации и автоматизации выполняемой работы;

- обеспечения наименьшей себестоимости обработки.

Для восстановления деталей в условиях ремонтных предприятий необходимо применять универсальное оборудование. Это позволяет использовать механическое оборудование для различной номенклатуры, обрабатываемых деталей и соответственно более полной его загрузке.

Технологическое оборудование выбираем из следующих соображений: возможность обработки детали заданной формы и габаритов; обеспечение необходимой точности обработки; соответствие станка требуемой мощности необходимой для обработки; наименьшая трудоёмкость обработки; наличия данного оборудования на ремонтных предприятиях.

1) Моечная операция.

Оборудование: моющая установка 9788А, машина для очистки ОМ-3600.

2) Слесарная: Засверлить два отверстия, разделать трещину.

Инструменты: Электродрель, шлифовальная пневмомашинка, сверло 05, круг шлифовальный ПН150Ч20Ч40.

3) Дефектовочная операция. Определяет соответствие техническим условиям.

Оборудование: нутромер, штангенциркуль

4) Наплавочная: наплавка в среде СО₂.

Оборудование: Выпрямитель ВСА 600/300, наплавочная головка УАНЖ-5

5) Сварка: создание сварочного шва. Выпрямитель ВС-500, подающий механизм-полуавтомат А-547Р, электродная проволока МНЖТ

6) Токарная операция.

Оборудование: Переоборудованный токарный станок 16К20.

7)Моечная: очистка детали от остатков снятых механическим методом материалов.

Оборудование: гидравлический насос (очистить картер напором воды).

2.6 Расчет толщины металлопокрытия и межоперационных размеров восстанавливаемых поверхностей

Заготовка подвергается механической обработке. Последовательно снимая металл, ей придают форму, размеры и качество определенной детали. Слой металла, снимаемый с заготовки в процессе механической обработки для получения детали, соответствующей чертежу, называют припуском на обработку. Завышенные припуски ведут к увеличению трудоемкости обработки, большей затрате металла, а в итоге к повышению себестоимости детали. Уменьшение припуска дает экономию металла, снижает трудоемкость и стоимость изготовления. Недостаточные припуски влекут к невозможности удаления поверхностных дефектов детали, получения необходимой точности и шероховатости поверхностей. Недостаточные припуски, как правило, приводят к росту брака, а, следовательно, к повышению себестоимости продукции.

Толщина наплавляемого металла:

h _min = (Dп_min.- D1._min)/2 = (82,3 -76,3 )/2 = 3мм

D1._min = 76,3 мм. - диаметр после наплавки.

Dп_min = 82,3.- диаметр изношенного отверстия.

Наплавляемый металл должен быть плотным, поэтому принимаем мягкий режим наплавочного процесса. Величина критерия подобия для мягкого режима составляет Z_h = h/d_э?1,5. Тогда расчетный диаметр наплавочной проволоки будет равен d_э = h/Z_h = 3/1,5=2. Исходя из этого, принимаем диаметр наплавочной проволоки равный 2 мм. Скорректируем значение параметра для принятого диаметра проволоки Z_h = h/d_э=3/2=1,5.

3. Определение параметров режима наплавочной операции и нормирование технологических операции

Наплавка в среде СО₂:

Требуется наплавить поверхность отверстия под стартер диаметром 80^+0,07мм.

Диаметр электрода принимаем равным d_э = 2 мм.

1. Сила тока I = 0,785 d_э ² D_A = 0,785 2²90 = 282A

Где плотность дуги D_A = 140 - 25 d_э=140 - 25*2=90А/мм²

2. Напряжение дуги определяется по формуле

U = U_о + 0,04*I * [1+exp (2Z_h ^-1)] = 16 +0,04* 282 (1+0,5) =40,9 В

3. Скорость подачи электродной наплавочной проволоки определяем по формуле (3):

где б_H - коэффициент наплавки, г / А.-ч. Значения этого параметра определяются по уравнениям, представленным в таблице 3 [1].

б_н = 7 + 4d_э = 7 + 41,2 =11,8 г /(А ч)

где г - плотность наплавленного металла, г / см³

4. Скорость наплавки определяют по формуле (4).

где h- толщина наплавляемого слоя, мм;

S_н - шаг наплавки, мм /об.

5. Шаг наплавки определяем по известному соотношению (5).

S_н = (2…2,5)d_э = (2…2,5) 2 = 4…5 мм./ об.

Для сопоставления производим расчёт шага наплавки по уравнению (7) нового метода расчёта [1].

S_Н = К_{в в} h = 0,6 3,2 3 = 5,76 мм / об,

где

Величина коэффициента формы наплавленного валика.

Как следует из данного примера, расчётные значения шага наплавки по формулам (5) и (7) для умеренных режимов наплавки совпадают.

6. Частоту вращения детали определяем по формуле (11):

об / мин,

где D = 80 мм.

7. Машинное время наплавки одной поверхности определяем по формуле (12).

мин,

где L = 14 мм. - ширина участка поверхности наплавки, мм.

i = 1,0 - число слоев (проходов).

Нормирование технологической операции

Нормируемое время - это время полезной работы, связанной с выполнением производственного задания. Оно классифицируется на основное, вспомогательное, дополнительное и подготовительно-заключительное время. Все названные категории включают в состав технической нормы времени, которая выражена формулой:

Т_н=Т₀+Т_доп+Т_пз / п_шт

где Т₀ - основное время, мин

Т_доп - дополнительное время, мин

Т_пз - подготовительно-заключительное время, мин

n_шт - кол-во деталей

Основное время - время, в течении которого происходит изменение формы, размеров, внешнего вида или внутренних свойств детали в результате какого-либо вида обработки.

где d - диаметр обрабатываемой детали или инструмента, мм;

L=l+y - длина обрабатываемой поверхности детали с учётом врезания и перебега, мм;

l - длина обрабатываемой поверхности детали, мм;

y - величина врезания и перебега, мм;

i - число проходов, необходимое для снятия припуска на обработку;

S - подача, мм/об.;

N - число оборотов шпинделя в минуту;

Дополнительное время - время которое складывается из времени организационно-технического обслуживания рабочего места, времени перерывов на отдых, естественные надобности и производственную гимнастику.

Где Т_доп - дополнительное время, мин;

К - процентное отношение дополнительного времени к оперативному.

Оперативное время - сумма вспомогательного и основного времени

Т_оп=Т₀+Т_в ,

Подготовительно-заключительное время - время, затрачиваемое рабочим на подготовку к определённой работе и выполнение действий, связанных с её окончанием.

Т_пз - задаётся на всю партию деталей, при включении в норму времени на одну деталь его следует разделить на количество деталей в партии.

Т_в - вспомогательное время - время, затрачиваемое на различные вспомогательные действия обеспечивающие выполнение основной работы (установка, крепление и снятие обрабатываемой детали, настройка оборудования и т.д.)

1.Определим норму времени на расточную операцию.

Необходимо расточить отверстие под стартер до диаметра D=82,23мм. На длине 258,1мм.

Из табличных данных врезание и перебег составляет 2 мм при глубине резания t=0,1 мм.

Тогда длина обрабатываемой поверхности: L= l+y =258,1+2=260,1мм

Основное время:

Вспомогательное время - определим из справочных Т_в=1мин

Оперативное время: Т_оп=Т₀+Т_в=10,13+1=11,13мин.

Дополнительное время: Где К =15

Подготовительно-заключительное время: Т_пз =10мин.

Нормируемое время: Т_н=Т₀+Т_доп+Т_пз / п_шт=10,13+1,67+10/1=21,8мин.

Слесарная:

Содержание операции: установить деталь

1) Сверлить два отверстия ш 5 по концам трещины.

2) Разделить кромку трещины.

Время на установку: Т_уст. = 0,9мм.

1-й переход

1) Глубина резания: t = Д/2 = 5/2 = 2,5мм.

2) Величина подачи: S = 0,15 мм/об.

3) Скорость резания: V = 28м/мин

4) Число оборотов: n = 1000*V/р*Д = 1000*28/3.14*5 = 1783 об/мин.

По паспорту электрической дрели - n_мах. = 1500 об/мин.

Действительная скорость резания

V_д = р*Д*n_max/1000 = 3,14*5*1500/1000 = 23,5м/мин.

Нормирование технологической операции

Основное время:

To¹ = L*i/n_max*S,

где L= l+y

l = 6мм. - по чертежу

у = 2 мм. - величина врезания

L = 6+2 = 8мм.

i = 2 - число отверстий

То¹ = 8*2/1500*0,15 = 0,07мин.

Вспомогательное время Т_всп¹ = Т_пер¹ = 0,3мин.

2-й переход

Штучное время на разделку кромок:

Т_шт² = 7мин.

Штучное время на операцию:

Т_шт = Т_уст + То¹ + Т_пер¹ +Т_шт² = 0,9+0,07+0,3+7 = 8.27

Размещено на Allbest.ru