6 Расчёт режимов обработки (восстановления) детали
Режим обработки определяем для каждой отдельной операции с разбив- кой её на переходы.
Для восстановления изношенных поверхностей необходимы: точение чер- новое, после чего выбираем наплавку в среде углекислого газа, после наплавки выполняются точение чистовое, для шеек - шлифование.
Наплавка в среде углекислого газа. Операция 020.
Режимы наплавки в углекислом газе:
диаметр электродной проволоки - 1,2 мм;
сила тока наплавки I = 70 А;
напряжение дуги U= 18 В;
скорость наплавки V= 40 м/ч;
скорость подачи электродной проводки V0 =0,8 м/мин;
подача S= 1,5 мм/об;
расход газа на один слой - 5 дм3 /мин;
сварочная проволока - Св 0,8Г2С;
угол подачи проволоки по отношению к нормали - 30°.
Точение чистовое. Операция 020.
Режимы резания назначаем исходя из материала детали, твёрдости ма- териала. Материал: Сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Твёрдость 163...207НВ, диаметр
заготовки Ø 86 мм, необходимо получить Ø820,150 мм, глубина резания t = 1,5
0,1
мм; материал режущей пластинки резца твердый сплав Т12КБ. Остальные дан- ные – справочные таблицы [2].
Расчет подачи чернового точения:
S0 SТАБЛ Кms (6.1)
где: Кms=1,25 [8,табл.39];
Sтабл - подача в мм/об, принимаем = 0,6 мм/об [8.табл.27].
S0 0, 6 1,15 0, 69 мм/об.
По паспорту токарно-винторезного станка 16К20Ф3 принимаем бли- жайшее значение S0 0, 6 мм/об.
При расчете скорости в качестве расчетного диаметра принимается наибольший диаметр заготовки. Скорость резания рассчитывается по формуле
Vр = Vтабл K1 K2 K3, (6.2)
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
15
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
где Vтабл – табличное значение скорости;
K1 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;
K2 – коэффициент, зависящий от стойкости и марки твердого спла-
ва;
K3 – коэффициент, зависящий от вида обработки.
Значение Vтабл и коэффициента K1 приведены в таблицах [8.табл.27, 28].. Коэффициенты K2 и K3 принимаются равными 1,0 при наруж- ном точении. При растачивании отверстий K2 = 1, K3 = 0,85,К1=1.
VР100110,8585 м/мин.
Теоретическая частота вращения шпинделя определяется по следующей формуле:
n 1000 VР, (6.3)
d
где d– начальный диаметр обрабатываемой поверхности, мм.
n 1000 85 330 мин-1.
3,14 82
Корректируя по паспорту станка, получим фактическую частоту вра- щения шпинделя станка nф = 330 мин-1.
Пересчитываем значение скорости резания в соответствии с фактиче- ской частотой вращения шпинделя станка:
V dn, (6.4)
Д 1000
V 3,1482330 85 м/мин.
Д 1000
По принятой частоте вращения шпинделя рассчитывается минутная по-
дача:
SМ S0 nД. (6.5)
SМ 0, 69 330 227, 7 мм/мин.
Шлифование. Операция 035.
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
16
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
 
Материал: Сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Твёрдость 163...207НВ, диаметр заготовки Ø 70,1 мм, необходимо получить Ø 700,019 мм, глубина резания t = 0,005 мм;
Выбираем режущий инструмент. DК = 250 мм, [8, стр.331]
ВК = 80 мм, [8, стр.331]
NК =1100 об/мин, [8, стр.331]
SК =0,005 мм/об, [8, стр.331].
Режим резания при выполнении шлифования:
Окружная скорость рабочего круга: VК 40 м/с, [8, стр.465] Скорость вращения детали: VД 30 м/мин, [8, стр.465] Частота вращения заготовки:
n 1000 VД (6.10)
d
n 1000 30 136, 5 мин-1.
3,14 70
Продольная подача на оборот заготовки:
S0 0, 3 BK, (6.11)
S0 0, 3 80 24 мм/об Скорость движения продольной подачи:
v S0 nД , (6.12)
S1000
v 24136,5 3, 3 м/мин.
S1000
По принятой частоте вращения шпинделя рассчитывается минутная по-
дача:
SМ S0 nД. (6.13)
SМ 24 136, 5 3276 мм/мин.
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
17
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
  
Фрезерование. Операция 025.
Материал: Сталь 40Х ГОСТ 4543-71. Твёрдость 163...207НВ, Длина за- готовки L=100 мм, глубина резания t = 5 мм. Инструмент-фреза шлицевая из быстрорежущей стали. Остальные данные – справочные таблицы [2].
По таблице принимаем подачу на один зуб фрезы. Sтабл=0,04 мм/зуб.
[8.табл.35].
При расчете скорости в качестве расчетного диаметра принимается наибольший диаметр заготовки. Скорость резания рассчитывается по формуле
Vр = Vтабл K1 K2 K3, (6.6)
где Vтабл – табличное значение скорости;
К1 – коэффициент, зависящий от размеров обработки;
К2 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала; К3 – коэффициент, зависящий от стоимости инструмента.
Значение Vтабл и коэффициента K1 приведены в таблицах
[8.табл.36, 37]. K2 = 1, K3 = 1,К1=1.
VР 50111 50 м/мин.
По полученному значению скорости Vр рассчитывается частота враще- ния шпинделя по формуле:
1000V
n р , (6.7)
p D
Ф
где DФ – диаметр фрезы, DФ=112 мм.
n 100050 142, 2 мин-1.
p3,14 112
Значение nр уточняется по паспорту станка и принимается ближайшее меньшее. nД=125 об/мин.
По принятой частоте вращения шпинделя рассчитывается действитель- ная скорость резания:
V DФ nД . (6.8)
Д 1000
V 3,14112125 43,96 м/мин.
Д 1000
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
18
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
По принятой частоте вращения шпинделя рассчитывается минутная по-
дача:
SM = SZ Z nД , (6.9)
где Z – число зубьев фрезы.
SM = 0,04 7 125=35 мм/мин.
Принимаем SM = 35.
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
19
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
7 Техническое нормирование работ
Техническая норма штучно-калькуляционного времени tшк (в минутах) в серийном ремонтном производстве включает в себя следующие элементы временных затрат:
основное (технологическое, машинное) время - t0 ;
вспомогательное время - tвс затрачиваемое на установку и снятие де- тали, технологический переход и контрольные измерения;
время организационного и технического обслуживания рабочего мес-
та tобс;
время на отдых и личные надобности tот;
время на подготовительно-заключительные работы tпз , отнесённое к
одной детали из партии.
tшт = t0 tвс tобс tот tпз (7.1)
Штучно-калькуляционное время при чистовом точении, операция 035:
tшк tшт tпз/ m (7.2)
Штучное время:
t t t t , (7.3)
шт 0 вс пр
Время t0 рассчитывается по формуле
t LР , (7.4)
0 S n
0
где: LP- длина хода резца LP= 78 мм;
S0 - продольная подача на один оборот детали S0 =0,6 мм/об;
n- частота вращения детали, n=330 мин-1;
t 78 0, 39 мин.
0 0, 6 330
Время tвс рассчитывается по формуле:
tвс tвд tвп tвз, (7.5)
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
20
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
 
где: tвп-вспомогательное время, связанное с переходом, мин, tвп=0,2 [2];
tвд -вспомогательное время на установку и снятие детали, мин,tвд=0,32
[2];
tвз -вспомогательное время, связанное с замером, мин, tвз =0,12 [2].
tВС 0,2 0,32 0,12 0,64 мин.
Прибавочное время определяется:
t (t t) х /100 , (7.6)
пр o вс пр
t (0, 39 0, 64) 4 / 100 0, 041 мин,
пр
tшт 0, 39 0, 64 0, 041 1, 071 мин.
t 1, 071 25 1, 321мин.
шк 100
Штучно-калькуляционное время при шлифовании, операция 040:
t t tпз .
шк шт m
Штучное время:
t t t t .
шт 0 вс пр
Время t0 рассчитывается по формуле
t LP Z k, (7.7)
0 S S n
ПР T
где: LP- длина хода шлифовального круга = 8 мм;
Z- припуск на обработку на сторону, мм;
Z (D d)
2
Z 70,169,981 0, 059 мм.
2
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
21
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
 
SПР- продольная подача на один оборот детали SПР=1,8 мм/об;
ST - поперечная подача на один двойной ход стола,
ST=0,005мм/об[2];
n- частота вращения детали, n=136,5 мин-1;
k- коэффициент, учитывающий износ и точность при шлифовании,
k=1,2
t80,059 1, 2 1, 47 мин.
0 1,8 0, 005 100
Время tâñрассчитывается по формуле
tвс tвд tвп tвз,
где tвп-вспомогательное время, связанное с переходом, мин, tвп=0,2 [2];
tвд-вспомогательное время на установку и снятие детали, мин
tвд=0,32 [2];
tвз -вспомогательное время, связанное с замером, мин, tвз =0,12 [2].
tвс 0, 32 0, 2 0,12 0, 64мин.
Прибавочное время определяется:
t (t t) х /100 ,
пр o вс пр
t (1, 47 0, 64) 10 /100 0, 21мин.
пр
tшт 1, 47 0, 64 0, 21 2, 32 мин.
t 2, 35 25 2, 57 мин.
шк 100
Штучно-калькуляционное время при фрезеровании, операция 025:
t0 LР/ SМ
SМ- продольная подача на один оборот детали SМ=35 мм/мин;
t 100 2,85 мин.
0 35
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
22
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
Время tвс :
tвс tвд tвп tвз,
где: tвп-вспомогательное время, связанное с переходом, мин, tвп=0,2 [2];
tвд -вспомогательное время на установку и снятие детали, мин,
tвд=0,32 [2];
tвз -вспомогательное время, связанное с замером, мин, tвз =0,12 [2].
tВС 0,2 0,32 0,12 0,64 мин.
Прибавочное время:
t (t t) х /100 ,
пр o вс пр
t (2,85 0, 64) 18 / 100 0, 63 мин,
пр
tшт 2, 85 0, 64 0, 63 4,12 мин.
t 4,12 25 4, 37 мин.
шк 100
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
23
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
8 Обоснование и описание применяемого оборудования
Рассмотрим приспособление, которое используется для закреплении шкива при восстановлении и обработке шпоночного паза.
В качестве прототипа выберем мембранный патрон.
В мембранных патронах (рис.8.1) центрование и зажим осуществляются шестью кулачками 2 мембраны 1, к которым привертываются сменные кулачки 3 с зажимными поверхностями Е. В процессе съема и установки колеса шток 8 прогибает мембрану 1 вправо, и кулачки расходятся. Дополнительное базиро- вание по торцу колеса обеспечивается тремя сменными опорами 13. Во избе- жание биения сменных кулачков 3 их шлифуют на месте, для чего в кулачках 2 предусмотрены выточки Г под установочное кольцо 14. Винт 4 служит для ре- гулировки сменных кулачков 3 перед их шлифованием.
Рисунок 8.1 – Мембранный патрон.
Шток 8 предназначен для соединения патрона с механизированным при- водом, расположенным на заднем конце шпинделя станка. Предохранительное кольцо 7 ограничивает ход штока вперед (при разжиме). В направляющей втулке 6 смонтирована втулка 12, служащая для направления калибра активно- го контроля в процессе шлифования. Патрон базируется по поверхностям Ж и И. Опорная поверхность М служит для установки сменных кулачков 3. Уста- новочное кольцо 14 базируется по поверхностям кулачков Л и П'. Для измере- ния перемещения кулачка под действием осевого усилия штока предусмотрена поверхность С. Для обеспечения безопасности при работе патрон защищен ко-
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
24
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
жухом 11, который крепится винтами 10 к корпусу 9. Уравновешивание патро- на осуществляется за счет установки шести противовесов 5.
Измерение в процессе шлифования на внутришлифовальных станках осуществляется автоматически. Для этого необходимы средства активного контроля, управляющие циклом и обеспечивающие заданный размер. По мере приближения к заданному размеру механизм активного контроля даёт команду исполнительным органам станка на уменьшение поперечной подачи круга, чистовую правку, выхаживание и отвод круга. Активный контроль осуществ- ляют мерительными автокалибрами, рычажноследящими устройствами и пневмодатчиками.
8.1 Прочностной расчёт спроектированного устройства
В качестве прочностного расчета произведем расчет на прочность резьбы винта крепления пластины с кулачками к корпусу патрона.
Для крепления применяем 12 винтов материал Сталь 40 ХГСА (закален-
ная) с резьбой М8. Момент завинчивания для резьбы М8 составляет
Т 20 Н м, сила затяжки
зав
Fзат 6000 Н. Для исключения самоотворачивания винтов применяем гровер- ные шайбы.
В нашем случае винт затянут а внешняя нагрузка отсутствует. В этом
случае стержень винта растягивается осевой силой Fзат, возникающей от за-
тяжки винта, и закручивается моментом сил в резьбе Т.
р
Напряжение растяжения от силы Fзат
Fзат
/ 4 d2 , (8.1)
где d = 0.008м. – диаметр резьбы,
6000 119, 4МПа.
3,14 / 4 0, 0082
Напряжение кручения от момента Т
р
Т
р 0,5 F d tg /0,2 d3 , (8.2)
W зат
р
где Wр – полярный момент сопротивления;
– угол подьма винтовой линии;
– угол трения;
0, 5 6000 0.008 tg3 12 / 0, 2 0.0083 39, 9МПа.
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
25
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
Проверка прочности по эквивалентному напряжению
эк 2 3 2 , (8.3)
эк 119, 4 339,9 137МПа эк 160МПа.
2 2
ýê - эквивалентное напряжение выбранного материала (7).
Таким образом условие прочности по эквивалентному напряжению вы- полняется.
Произведем проверку условия равнопрочности резьбы на срез и стержня винта на растяжение. Примем в качестве предельных напряжений пределы те- кучести материала на растяжение и сдвиг.
Fзат/ d H K K , (8.4)
m
где =3,14
H–длинна резьбы;
K=0,84
Km=0,6
- предел текучести выбранного материала (7).
6000 / 3.14 0.008 0.015 0.6 0.84 31 120МПа
Таким образом условие прочности по условию равнопрочности резьбы на срез и стержня винта на растяжение выполняется.
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
26
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
 
Заключение
В процессе выполнения курсовой работы по курсу «Технология произ- водства и ремонт автомобилей» были выполнены следующие задачи:
описали особенности конструкции детали (материал, термообработку, шероховатость и точность обработки, базовые поверхности);
описали условия работы детали;
выбрали способ восстановления детали;
составили технические условия на контроль и сортировку деталей;
разработали маршрут восстановления детали;
рассчитали режимы резания и подобрали необходимое технологиче- ское оборудование;
определили норму времени и технологическую себестоимость вос- становления.
Себестоимость восстановления не превышает стоимости новой детали с учетом срока службы восстановленной детали и равна 47 рублей.
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
27
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
Список литературы
Методические указания предназначены для использования при изуче- нии дисциплины «Технология производства и ремонт автомобилей», к курсо- вой работе для студентов специальности Т.04.02.00 «Эксплуатация транспорт- ных средств». – 42 с.
Канарчук В. Е. Восстановление автомобильных деталей: Технология и оборудование: Учебник для вузов / В. Е. Канарчук, А. Д. Чигринец – М.: Транспорт, 1995– 241 с.
Дюмин, И. Е. Ремонт автомобилей / И. Е. Дюмин, Г. Г. Трегуб / Под ред. И. Е. Дюмина – М.: Транспорт, 1999. – 357 с.
Капитальный ремонт автомобилей. Справочник / Под.ред. Р. Е. Ес- нберлин. – М.: Транспорт, 1989. – 285 с.
Силуянов В. П. и др. Прогрессивные способы восстановления дета- лей машин: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / В. П Силуянов – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 210 с.
Шамко В. К. и др. Технология ремонта деталей сельскохозяйствен- ной техники. – Мн.: Ураджай, 1988. – 230 с.
Справочник технолога-машиностроителя. Т.1, 2. / Под ред. А. Г. Ко- силовой и М. Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1981. – 584 с.
Матовилин Г. В. Автомобильные материалы. Справочник /
Г.В.Матовилин, М.А.Масино, О. М. Суворов. – М.: Транспорт, 1989. – 322 с.
Шадричев В. А. Основы технологии автомобилестроения и ремонт автомобилей. – М.: Машиностроение, 1976. – 255 с.
| |
|
|
|
|
|
151/21.00.01–ПЗ
|
Лист
|
|
|
|
|
|
28
| |
Изм.
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
| |
Скачать 75.84 Kb.