Восстановление автомобильного вала

S – площадь детали, подлежащая восстановлению;

S = =69 см2;

а – стоимость единицы массы материалов при восстановлении (таблица 1.3), принимаем а=44,6 руб/г;

tоб – общее время на восстановление условной детали в мин.,

tоб = tо +  tпз;

tо – время на восстановление дефекта (таблица 1.3), принимаем tо=8,8 мин.;

tпз – время на механическую обработку перед восстановлением и после, принимаем tпз=5,6 мин.;

tоб=8,8+5,6=14,4 мин.;

l – тарифная ставка рабочего в  зависимости от разряда выполняемой работы, руб./мин;

Н – процент накладных расходов (для ремонтных предприятий 210…250%) (таблица 1.4), принимаем H=250.

Тарифную ставку l рабочего можем определить исходя из установленной минимальной заработной платы с учетом разряда работы:

,                                                                           (2.3)

где L – минимальная заработная плата, L=100 000 руб.;

Kтар – коэффициент, учитывающий разряд работы, Kтар =2,31 для наплавки;

Т – продолжительность времени работы, Т=12300 мин.

 руб/мин.

Стоимость восстановленной детали:

.

Таким образом, приходим к выводу, что выбранный способ восстановления детали (наплавка в среде углекислого газа) экономически целесообразен.

3 РАСЧЕТ ПАРТИЙ  ДЕТАЛИ

 

 

В условиях серийного производства размер партии деталей примем равный размеру месячной потребности в ремонтируемых деталях, и может быть определен по формуле

,                                                        (3.1)

где m – партия деталей, шт.;

N – производственная программа ремонта, N=400 шт. ;

Kp – коэффициент ремонта (0,3 – 0,9), принимаем Kp=0,5;

n – количество одноименных деталей в агрегате, автомобиле, n =1.

 

шт.

 

 

4 РАЗРАБОТКА МАРШРУТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

 

 

В этом разделе разрабатываем план операции по устранению комплекса дефектов, объединенных общим маршрутом. При этом технологический маршрут составляем не путем сложения технологических процессов устранения каждого дефекта в отдельности, а с учетом следующих требований:

• одноименные операции по всем дефектам маршрута должны быть устранены;
• каждая последующая операция должна обеспечить сохранность качества рабочих поверхностей детали, достигнутого при предыдущих операциях;
• в начале должны идти подготовительные операции, затем сварочные, кузнечные, прессовые и в заключении шлифовальные и доводочные.

Разработанный и окончательно принятый маршрут технологического процесса сведем в маршрутную карту таблица 4.1.

Базовые поверхности для обработки выбираем с таким расчетом, чтобы при установке и зажиме обрабатываемой детали не смещалась приданном ей положении и не деформировалась под действием сил резания и зажимов. Если на детали сохранились базовые поверхности, по которым обрабатывалась при изготовлении, то при восстановлении будем базироваться по этим поверхностям. Поврежденные базовые поверхности будем исправлять.

 

Таблица 4.1 – Маршрутная карта

 

Маршрутная карта								Группа
Наименование				код				материал
Вал редуктора автомобиля				СМД8-1904-1Б				Сталь 18ХГТ         ГОСТ 4543-71
N	Наименование операции		Оборудование			Приспособление	Примечание
1	2		3			4	5
005	Мойка		Машина моечная        ОМ-5360			Моющий раствор Лабомид 201	Все поверхности
010	Токарная 1 Точить поверхность           2 (Ø22 мм) Переустановить деталь 2 Точить поверхности 7(Ø38 мм), 10 (Ø20 мм)		Станок токарно-винторезный  16К20			Цанга ГОСТ2877-80. Центр (задний) ГОСТ8742-75. Патрон трехкулачковый ГОСТ24351-80. Люнет	Поверхности 2 (Ø22 мм) и 10 (Ø20 мм) точить до срезания резьбы.  Поверхность 7 (Ø38 мм) точить до срезания шлицев
015	Наплавка в среде углекислого газа 1 Наплавлять поверхности 1 (шпоночный паз b=5 мм, h=4,5 мм), 2 (Ø22 мм) Переустановить деталь 2 Наплавлять поверхности      7 (Ø38 мм),        8 (b=5 мм),        10 (Ø20 мм)	Полуавтомат А-580М			Цанга ГОСТ2877-80. Центр (задний) ГОСТ8742-75. Патрон трехкулачковый ГОСТ24351-80. Люнет			Обеспечить равномерный слой наплавки без пор, раковин, инородных включений. Не допускается непроплавление рабочих поверхностей

 

 

 

Продолжение таблицы 4.1

1	2	3	4		5
020	Гальваническая 1 Хромировать поверхности      3 (Ø27,8мм),       4 (Ø30 мм),        5 (Ø45,1 мм),     6 (Ø40 мм),        9 (Ø32 мм)	Ванна для хромирования	Щипцы, подвесное приспособление, предохранительные втулки и колпаки	Перед хромированием произвести обезжиривание и активацию поверхностей подлежащих покрытию. Поверхности, не подлежащие обработке изолировать
025	Токарная 1 Черновое точение поверхности 2 (Ø22 мм) 2 Нарезать резьбу (М22х1,5-6g) Переустановить деталь 3 Черновое точение поверхности 7 (Ø38 мм) 4 Чистовое точение поверхности 7 (Ø38 мм) 5 Расточить поверхность 10 (Ø20 мм), 6 Нарезать резьбу (М20х1,5-6g)	Станок токарно-винторезный 16К20	Цанга ГОСТ2877-80. Центр (задний) ГОСТ8742-75. Патрон трехкулачковый ГОСТ24351-80. Люнет		Обработку всех поверхностей производить под размер рабочего чертежа
030	Фрезерная 1 Фрезеровать шпоночный паз (b=5 мм, h=4,5 мм)	Станок фрезерный 6712П	Приспособление станочное зажимное для фрезерования шпоночного паза		Фрезеровать шпоночный паз (дефект 2) под размер рабочего чертежа. Диаметр фрезы 70 мм
035	Шлицефрезерная 1 Фрезеровать шлицы (наружный Ø35,95 мм, внутренний   Ø28 мм,     b=7,93 мм)	Станок шлицефрезерный  5350	Цанга ГОСТ2877-80. Центр (задний) ГОСТ8742-75		Фрезеровать шлицы под размер рабочего чертежа

Окончание таблицы 4.1

 

1	2	3	4	5
040	Шлифовальная 1 Шлифовать поверхности 1 (шпоночный паз b=5 мм, h=4,5 мм),                    3 (Ø27,8мм),      4 (Ø30 мм),          5 (Ø45,1 мм) Переустановить деталь 2 Шлифовать поверхности         6 (Ø40 мм),          7 (Ø38 мм),            9 (Ø32 мм)	Станок 3М150	Цанга ГОСТ2877-80. Центр (задний) ГОСТ8742-75	Шлифование производить под размер рабочего чертежа. Обеспечить требуемую шероховатость поверхностей
045	Контрольная	Стол ОТК	-	Для всех дефектов

 

 

5 РАСЧЁТ ПРИПУСКОВ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ

 

 

Определяем минимальный припуск для данной детали, то есть для тел вращения:

 

2· =2· ,                                (5.1)

где   - величина шероховатости обрабатываемой поверхности детали, полученная на предшествующем переходе операции, мкм;

- величина дефектного слоя поверхности  детали, полученная на предшествующем переходе, мкм;

- величина погрешности пространственных  отклонений на предшествующем переходе, мкм.

Погрешность промежуточных пространственных отклонений равна:

= , мм,                                                                                            (5.2)

где - коэффициент уточнения формы [12],

-  величина погрешности пространственных отклонений ремонтируемой поверхности, мм.

= ,  мм,                               (5.3)

где  =1 мм - погрешность смятия заготовки [12];

- погрешность коробления заготовки, которая в общем, виде может  быть определена по формуле (8);

- погрешность смещения оси заготовки  от геометрической оси, значение которой можно определить по формуле (9);

= , мм,                                                              (5.4)

где   - удельная кривизна заготовки в мкм на один миллиметр длины и диаметра;

l – длина обрабатываемой поверхности, мм.

= , мм,                                                                          (5.5)

где - допуск на поверхности, используемые в качестве базовых.

Графа таблицы 5.1 «Расчётный размер dр» заполняется начиная с конечного размера путём последовательного прибавления расчётного минимального припуска каждого технологического перехода.

Записав в соответствующей графе расчётной таблицы значения допусков на каждый технологический переход в графе «Наименьший предельный размер» определим их значение для каждого технологического перехода, округляя расчётные размеры увеличением их значений. Наибольшие предельные размеры вычисляем прибавлением допуска к округлённому наименьшему предельному размеру.

Предельные значения припусков определяем как разность наибольших предельных размеров и  – как разность наименьших предельных размеров предшествующего и выполняемого переходов.

При ремонте детали необходимо определить толщину слоя покрытия, которая равна сумме межоперационных припусков с учетом величины износа и механической обработки, предшествующих способу восстановления:

,                                              (5.6)

где Zi – припуск на механическую обработку, предшествующую способу восстановления, с целью удаления дефектов в поверхностном слое детали;

hизн – величина износа восстанавливаемой поверхности детали, мм (задаётся);

SZmaxi – суммарный припуск на механическую обработку, мм.

 

Приведём пример расчёта припусков на черновое точение:

= мм;

= , мм;

= мм =1820 мкм;

=0,06·1820=109 мкм.

2· =2· ;

dр3= 36,22+0,418=36,64≈36,7 мм;

dmax3 = 36,7+160/1000=36,86 мм;

2· =43,5-36,86=6,64 мм = 6640 мкм;

2· = 41,0-36,7=4,3 мм = 4300 мкм;

Расчет припусков для других операций производится аналогично. Результаты расчётов сведены в таблицу 5.1.

Произведём расчёт толщины слоя покрытия по формуле :

h=0,133+0,19+3,845=4,2 мм.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.1 – Карта припусков на обработку по технологическим операциям (переходам)

 

 

Технологические операции по поверхности	Элементы припуска, мкм			Расчетный припуск 2Zmin	Расчётный размер dр, мм	Допуск на размер d, мкм	Предельный размер, мм			Предельные значение припуска, мкм		Квалитет точности размера IT
	RZ	T	r				dmin	dmax		2	2
1. Точение чистовое	10	20	73	2·133	35,65	25	35,65		35,68	450	550	7
2. Наплавка	150	200	1820	–	40,98	2500	41,0		43,5	–	–	12
3. Точение черновое	50	50	109	2·2170	36,64	160	36,7		36,86	4300	6640	11
4. Точение чистовое	30	30	73	2·209	36,22	62	36,22		36,28	480	580	9
5. Фрезерование	10	15	55	2·133	35,95	39	35,95		35,99	270	290	8
6. Шлифование	5	15	36	2·80	35,79	16	35,79		35,81	460	180	6