Автомобильный транспорт является наиболее массовым видом транспорта, особенно эффективным и удобным при перевозке грузов и пассажиров на относительно небольшие расстояния. На его долю приходится

Введение

Автомобильный транспорт является наиболее массовым видом транспорта, особенно эффективным и удобным при перевозке грузов и пассажиров на относительно небольшие расстояния. На его долю приходится более 50% всего объема перевозок. Экономическая и эффективная работа автомобильного транспорта обеспечивается рациональным использованием многомиллионного парка подвижного состава – грузовых легковых автомобилей, автобусов, прицепов и полуприцепов. Одним из наиболее эффективных резервов поддержания парка в технически исправном состоянии является капитальный ремонт автомобилей. Себестоимость капитального ремонта автомобилей и их составных частей обычно не превышает 60…70% стоимости новых деталей. При этом достигается большая экономия металла и энергетических ресурсов. Высокая эффективность централизованного ремонта обусловила развитие авторемонтного производства, которое всегда занимало значительное место в промышленном потенциале республики.

Одной из прогрессивных тенденций в ремонте стал агрегатный метод ремонта автомобилей—плановая замена неработоспособных агрегатов новыми или заранее отремонтированными, взятыми из оборотного фонда. Сегодня ведется целенаправленная работа заводов-изготовителей по повышению ресурса рам и кабин, доведению его до срока службы автомобиля, что способствует резкому сокращению сферы применения КР полнокомплектных автомобилей, а для грузовых автомобилей перспективных моделей (семейства КамАЗ, МАЗ, ЗИЛ—4331) предусмотрен КР только агрегатов. В настоящее время создаются фирменные системы обслуживания и ремонта автомобилей новых моделей (МАЗ, КамАЗ). Автоцентры обеспечивают предприятия запасными частями; выполняют сбор и доставку ремонтного фонда; осуществляют ТО и ТР автомобилей; производят техническую помощь транзитным автомобилям, контрольно-диагностическую. инженерно-коммерческие и другие работы. Такая программа позволяет применять высокопроизводительное технологическое оборудование и достигать высокого качества ремонта.

Цель курсового проекта - разработать технологический процесс восстановления фланца вторичного вала КПП ЗИЛ 130 номер детали по каталогу № 130-1701148, с использованием ресурсосберегающих технологий и рациональных способов ремонта, новых материалов, применением прогрессивного режущего инструмента и средств контроля, высокопроизводительного оборудования и средств механизации, а также спроектировать участок ремонта с применением правил расстановки оборудования и организации рабочих мест.

1 Исходные данные для разработки технологического процесса

1.1 Характеристика детали

Фланец вторичного вала КПП №130-1701148 расположена в коробке передач на вторичном валу.

Деталь представляет собой фланец и ступицу внутри которой имеется отверстие с шлицами.

Фланец вторичного вала предназначен для передачи крутящего момента от коробки передач на карданную передачу.

Фланец вторичного вала изготовлен из стали 40Х (ГОСТ 4543-47) и закален Т.В.Ч. на глубину 1-2,5 мм. После термической обработки твердость металла фланца составляет HRC 56-62.

Длина 92 мм, высота 145мм, масса 1,7кг.

Химический состав, механические, технологи­ческие и эксплуатационные свойства стали приведены в табли­цах 1,2,3.

Таблица 1 Химические свойства стали 40Х

Наименование и марка материала	Химический элемент и его процентное содержание, %
Углерод С	Кремний Si	Хром	Марганец Mn
Сталь 40Х	0,36-0,44	0,17-0,37	0,80-1,10	0,50-0,80

Таблица 2 Механические свойства стали 40Х

Наименование и марка материала	Показатель
σт МПа	σв МПа	δs %	Ψ %	dн МДж/м²	НВ
Сталь 40Х				-

где σ_т- предел текучести

σ_в-временное сопротивление

δ_s-относительное удлинение

Ψ-относительное сужение

d_н- ударный изгиб, ударная вязкость

Таблица 3 — Технологические и эксплуатационные свойства стали

Наименование и марка материала	Вид термической обработки	Обрабаты­ваемость резанием	Свариваемость при восстанов­лении	Износо­стойкость
Сталь 40Х	закалка, высокий отпуск при t= 600ºС, нормализация, термическое улучшение. HRC=56-62, HB=217	Р18, Т5К10	Умеренная	Низкая

1.2 Технические требования на дефектацию детали

Таблица 4 Карта технических требований на дефектацию детали

Наименование детали (сборочной единицы)	Фланец крепления карданного вала к ведущей шестерни главной передачи
	Обозначение
130-1701148
Материал
Сталь 40Х
ГОСТ 1050-60
Твердость
HRC 56-62
HB 217
Позиции на эскизе	Возможный дефект	Способ установления дефекта и средства контроля	Размер, мм	Заключение
по рабочему чертежу	Допустимый без ремонта
	Износ шлицевых впадин по ширине	Осмотр, нутромер (ГОСТ 2016-84)	6,05	-	Браковать при ширине менее 6,09
	Износ резьбы М8х1,5-6H	Осмотр Резьбовая пробка Калибр-пробка резьбовой НЕМ8х1,57Н (ГОСТ 2016-86)	М8Х1,5	-	Ремонт при срыве более двух ниток
	Износ шейки под сальник	Калибр-скоба (ГОСТ 2016-86), нутромер (ГОСТ 2016-84)	58 ± 0,12	-	Ремонт

1.3 Дефекты и причины их возникновения

Фланец вторичного вала в процессе эксплуатации испытывает высокие нагрузки, в результате которых образуются дефекты.

Дефекты 1 – износ шейки под сальник. Причиной является влияние резины сальника, происходит интенсивный неравномерный износ.

Дефект 2 –износ резьбы. Причиной является высокие нагрузки и крутящие силы.

1.4 Технические требования к отремонтированной детали

Основными поверхностями фланца, подвергшимися износу, яв­ляются шейка под сальник и резьба М8х1,5-6Н.

После ремонта размеры шеек должны отвечать требованиям рабочего чертежа, а именно:

— диаметр шейки под сальник должен быть равен 58 ± 0,12. Размер соответствует 10-му квалитету точности с отклонением h, т.е. диаметр 58 h10(±0,12). Шероховатость поверхности шейки Ra 5 мкм соответствует 5-му классу шеро­ховатости;

— диаметр резьбы М8х1,5-6Н. Размер соответствует 6 степени точности с отклонением Н, т.е. М8х1,5-6Н Шероховатость поверхности Ra 5 мкм (5-й класс шероховатости);

1.5 Выбор размера партии деталей

В условиях серийного ремонтного производства размер партии принимают равным месячной или квартальной потребности в ремонтируемых или изготовляемых деталях, месячная программа восстанавливаемых по маршруту деталей N_мес, определяется по формуле

N_мес= (1)

где N_a—годовая производственная программа агрегатов или автомобилей, шт

К_р – коэффициент ремонта

n – число одноименных деталей на автомобиле, шт

12 – число месяцев в году

N_мес= 825 шт

Размер партии деталей Z, шт, равен

Z= (2)

где х—число запусков в месяц (принимается не более трех)

Z= =825 шт

Выбранный размер партии деталей принимается числу кратному пяти, тогда Z=825 шт.

2 Технологическая часть

2.1 Маршрут ремонта

Фланец вторичного вала перемещаются по производственным участкам завода согласно маршруту №1. На этом маршруте устраняются дефекты: износ шейки под сальник, износ резьбы М8х1,5-6Н.

Фланец вторичного вала относится к деталям 4-го класса (диски) и 4-ой группе (фланцы, муфты).

2.2 Выбор рационального способа восстановления детали

Выбор рационального способа восстановления фланца вторичного вала КПП, изготовленного из стали 40Х ГОСТ 1050-60 имеющего износ шейки под сальник, износ резьбы в двух отверстиях, производится по трем критериям: применимости, долговечности и экономичности.

Выбор способа восстановления зависит от конструктивно-технологических особенностей и условий работы детали, величины их износов, эксплуатационных свойств, самих свойств, самих способов, определяющих долговечность отремонтированных деталей и стоимости их восстановления. Конструктивно-технологические особенности деталей определяются их структурными характеристиками – геометрической формой и размерами, материалом и термообработкой, поверхностной твердостью, точностью изготовления и шероховатостью поверхности, характером сопряжения (типом посадки); условиями работы – характером нагрузки, родом и видом трения, величиной износа за эксплуатационный период. Критерий применимости не может быть выражен числом и является предварительным, поскольку при его помощи нельзя решить вопрос выбора рационального способа восстановления детали, если этих способов несколько. Критерий применимости позволяет классифицировать детали по способам восстановления и выявить перечень деталей восстановление которых возможно различными способами.

Критерий долговечности в отличие от критерия применимости численно выражается через коэффициент долговечности для каждого из способов восстановления и каждой конкретной детали

Первые два критерия выражают техническую часть задачи без учета экономической целесообразности того или иного способа. Поэтому необходима еще оценка способов восстановления при помощи экономического критерия, определяемого стоимость восстановления деталей. Окончательное решение вопроса выбора рационального способа производится при помощи технико-экономического критерия, связывающего долговечность детали и экономической ее восстановления. Для восстановления вала вторичного коробки передач, изготовленной из стали по всем трем критериям составляем таблицу 5

Таблица 5 Выбор рационального способа восстановления детали

Номер и наименование дефекта	Возможные способы ремонта по критериям	Принятый способ
Применимости	Долговечности	Экономичности
Износ шейки под сальник	железнение (Ж) хромирование (Х) вибродуговая наплавка (ВДН) постановка дополнительной ремонтной детали (ДРД)	0,58 1,72 0,62 0,81	0,637 0,087 0,256 0,350	постановка дополнительной ремонтной детали (ДРД)
Износ резьбы М8х1,5	Ручная дуговая сварка (РДС) Сварка в среде углекислого газа (СУГ) постановка дополнительной ремонтной детали (ДРД)	0,42 0,63 0,81	0,314 0,403 0,350	Сварка в среде углекислого газа (СУГ)

2.3 Выбор технологических баз

Поверхность детали, выбранная в качестве технологической базы, является торец буртика и торец фланца, так как базовые поверхности наиболее точно расположены относительно обрабатываемой поверхности.

2.4 Технологические схемы устранения каждого дефекта

Разработка схем технологических процессов устранения группы дефектов приведены в таблице 6.

Таблица 6 Схемы технологических процессов

Схема	Дефект	Способ устранения	Наименование и содержание операции	Технологическая база	Квалитет	Шероховатость, Ra, мкм
	Износ шейки под сальник	постановка дополнительной ремонтной детали	1. Шлифовальная - снять лишний слой металла. 2. Слесарная - изготовить втулку толщиной 1,5мм из стали 40х. 3.Термическая - нагреть втулку 4. Прессовая - запрессовать втулку на шейку фланца 5. Закалка - закалить поверхность фланца при температуре 650 С в индукторе (Т.В.Ч) с последующим охлаждением. 6. Шлифовальная - шлифовать поверхность шейки, снять излишки металла, полировать поверхность. 7. Контрольная - контролировать шейку Ø58	Торец буртика фланца		1,6 0,8
	Износ резьбы М8х1,5	Сварка в среде углекислого газа	1.Сверлильная - проточить отверстие от остатков резьбы, зенковать фаску. 2. Сварка - заварить отверстие сваркой в среде углекислого газа с выступом металла. 3. Слесарная - зачистить поверхность от лишнего метала. 4. Сверлильная - просверлить отверстие диаметром 6,5 мм, зенковать. 5. Сверлильная - нарезать резьбу М8х1,5 в отверстии метчиком. 6. Контрольная - контролировать резьбу М8х1,5	Торец буртика фланца		6,3 3,2 3,2

2.5 Определение промежуточных припусков, допусков и размеров

Дефект 1 износ шейки под сальник.

Диаметр шейки по рабочему чертежу равен Ø58 ± 0,12. Материал сталь 40Х ГОСТ 1050-60. Твердость по чертежу 56… 62 НRC. Шероховатость обрабатываемой поверхности Rа=3,2 мкм.

Операция 005 Шлифовальная

Операция 010 Термическая

Операция 015 Прессовая

Операция 020 Закалка

Операция 025 шлифовальная

Шлифовать отверстие, Ø58 Rа=3,2 мкм

где h—припуск на шлифование

d- номинальный диаметр

Шлифовальная 005. Шлифовать шейку, выдерживая

размер 58__+0,12 Диаметр шейки после шлифования d, мм, равен размеру по рабочему чертежу:

а₁=d-2h (3)

где h - припуск на шлифование

а- номинальный расстояние

а_и - изношенное расстояние

а = 58 мм

а_и = 57,6 мм

а₁ = 57,6 - 0,45 = 57,15 мм

а₂ = 57,15 - 0,30 = 56,85 мм

а₀ = 56,85 + 0,25 = 57,1 мм

2_{h н с} = 58 – 57,1 = 0,9 мм

Дефект 2 износ резьбы М8х1,5-6Н

Диаметр отверстия по рабочему чертежу равен М8х1,5-6Н. Материал сталь 40Х ГОСТ 1050-60. Твердость по чертежу 56… 62 НRC.

Операция 030 Рассверливание

Операция 035 Сварка

Операция 040 Слесарная

Операция 045 Сверлильная

Рассверливание 030.рассверлить отверстие, выдерживая

размер 8мм Диаметр после рассверливания d, мм, равен размеру по рабочему чертежу:

М8Х1,5-6Н

Диаметр отверстия, равен:

d_x = d + 2 Л, (4)

где 2h — припуск на рассверливание, мм. Принимаем: 2/г = 1,5 мм (см. прил. Г2). Тогда

d_x = 8 + 1,5 = 9,5 мм.

Сверление 045.сверлить отверстие, выдерживая

размер 6,5мм Диаметр после сверления d, мм, равен:

Припуск на сверление 2Л_н, мм, равен:

2Л_н = d_s - d₀, (5)

2h_H = 8 – 1,5 = 6,5 мм

2.6 Технологический маршрут восстановления детали

Таблица 7 Технологический маршрут восстановления детали

Номер операции

Наименование и содержание операции (по переходам)

Оборудование

Приспособление и вспомогательный инструмент

Инструмент

Режущий, слесарный

Измерительный

Шлифовальная 1 Установить и закрепить деталь 2 Шлифовать шейку, выдерживая размер 3 Контролировать размер 4 Снять деталь и уложить в тару

Кругло-шлифовальный станок ЗУ12А

патрон ГОСТ 2675-80 хомутик поводковый

Круг шлифовальный ПП50х20х20 24АП32С27К5

штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-88, микрометр ГОСТ 2675-80

Термическая 1 Уложить деталь 2 Нагреть до Т 400 С поверхность. 3 Достать деталь и уложить в тару

Печь камерная(Т 1000С)СНО

-

-

-

Прессовая 1. Установить и закрепить деталь 2.Запресовать втулку, выдерживая размер 3 Контролировать размер 4. Снять деталь и уложить в тару

Пресс 2135-м-1М

Оправка специальная

-

Закалка Т.В.Ч. 1. Установить деталь в индуктор 2. Нагреть деталь до Т 650 С 3.Охладить в воде 4. Уложить в тару

Установка ВЧГ-160

Индуктор специальный

-

-

Шлифовальная 1. Установить и закрепить деталь 2. Шлифовать, контролируя размер 3. Снять деталь и уложить в тару

Кругло-шлифовальный станок ЗУ12А

патрон ГОСТ 2675-80 хомутик поводковый

Круг шлифовальный ПП50х20х20 24АП32С27К5

штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-88, микрометр ГОСТ 2675-80

Сверлильная 1. Установить и закрепить деталь 2. Высверлить резьбу, зенковать отв. 3. Снять деталь и уложить в тару

Вертикально- сверлильный станок 2Н118-1

патрон ГОСТ 2675-80

Сверла спиральные с цилиндрическим хвостиком

Нутромер индикаторный НИ 50-100 ГОСТ 868-82 Калибр резьбовой (кольцо) НЕ50х1,5 – 6H ГОСТ 2016-86

Сварка 1.Установить деталь 2.Заворить отверстие 3. Снять деталь и уложить в тару

Стол сварщика ССН-3 полуавтомат А-547-У

полуавтомат А-547-У

Проволка стальная сварочная ГОСТ 166-88

-

Слесарная 1.Уложить деталь на верстак 2.Зачистить деталь от лишнего металла 3.Уложить деталь в тару

Верстак, шкурка шлифовальная

-

молоток

штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1 штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-88

Сверлильная 1. Установить и закрепить деталь 2.Сверлить, контролируя размер 3.Зековать отверстие. 4.Нарезать резьбу в отверстии, контролируя резьбу 5. Уложить деталь в тару

Вертикально- сверлильный станок 2Н118-1

патрон ГОСТ 2675-80 Зенковки конические

Сверла спиральные с цилиндрическим хвостиком, метчики машинно-ручные

Калибр резьбовой (кольцо) НЕ50х1,5 – 6H ГОСТ 2016-86 штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-88

Контроль 1.Контролировать размер шейки и резьбы

Стол контролера ОТК

штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-88 Калибр резьбовой (кольцо) НЕ50х1,5 – 6q ГОСТ 2016-86

штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-88 Калибр резьбовой (кольцо) НЕ50х1,5 – 6q ГОСТ 2016-86

штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-88 Калибр резьбовой (кольцо) НЕ50х1,5 – 6q ГОСТ 2016-86 микрометр ГОСТ 2675-80

2.7 Выбор оборудования и технологической оснастки

Выбор станка для шлифования работ, учитывая габариты детали, паспортные данные станка, работа может быть выполнена на кругло-шлифовальном станке 3У12А. наибольшие размеры установленной заготовки, мм диаметр – 200, длина – 500, мощность электродвигателя – 3 кВт. Для крепления детали используем патрон, хомутик поводковый для шлифовальных работ. Работу выполняем кругом шлифовальным ПП 50х20х20

Для сверлильных работ выбираем Станок 2Н118-1

Наибольший диаметр сверления — 18 мм.

Расстояние от торца шпинделя до стола (пола), мм: наиболь­шее — 650; конус Морзе — 2.

Размеры рабочей поверхности стола, мм: 360x320. Частота вращения шпинделя, мин"¹: 180; 250; 350; 500; 710; 1000; 1420; 2000; 2800.

Подача шпинделя, мм/об: 0,1; 0,14; 0,2; 0,28; 0,4; 0,56. Мощность электродвигателя — 1,5 кВт. Габаритные размеры, мм: 870x590x2080.

Для сварочных работ выбираем полуавтомат А-547-У. Скорость подачи электродной проволоки изменяется плавно от 148 до 600 м/ч путем изменения частоты вращения вала электродвигателя и смены подающего ролика. В подающем механизме установлен газовый клапан, который совместно с редуктором обеспечивает надежную защиту места сварки газом в начальный период процесса сварки. Полуавтомат предназначен для электродуговой сварки металла тонкой электродной проволокой в двуокиси углерода. Полуавтомат для работы в условиях тропического климата не рассчитан. Применение проволоки малых диаметров при сварке в двуокиси углерода в сочетании с жесткой или пологопадающей характеристикой сварочного тока обеспечивает:

· безотказное возбуждение дуги при подаче электрода к изделию (за счет мгновенного расплавления) без предварительного реверсирования электрода;

· высокую устойчивость процесса, стабильность режима сварки и незначительное разбрызгивание электродного металла;

· высокое качество сварного шва на всем протяжении благодаря подаче газа в зону сварки до зажигания дуги после обрыва ее;

· хорошее формирование шва и простоту заделки кратера;

· выполнение сварочных швов в любых пространственных положениях со свободным их формированием методом "c верху вниз".

Таблица 8.Технические характеристики полуавтомат А-547-У

Остальное оборудование приведено в таблице 7

2.8 Расчет режимов обработки

005 Шлифовальная

Шлифовать поверхность, выдерживая размер Ø58^+0,012

Расчет скорости шлифовального круга

V_кр= [3 стр 190] (6)

где D-диаметр круга

n – число оборотов круга по станку

V_кр= =48 м/сек

Расчет скорости и числа оборотов детали

Скорость детали V_дет=48 м/мин [3 стр 194]

Число оборотов

n= (7)

где d—диаметр детали

n= =12629 мин^-1

Уточнить по паспорту станка

n=12629 мин^-1

тогда

υ_д= [3 стр 168] (8)

υ_д= =2299 м/мин

Минутная подача

S_м= S_м(табл)К₁К₂К₃ [3 стр 173] (9)

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= мм/мин

Время выхаживания

t_вых=0,09 мин [3 стр 195]

a_вых=0,03 мин

Расчет машинного времени, t_м

t_м= + + t_вых

t_м= + + 0,09=2,8

045Сверлильная

Сверлить отверстие Ø8; Ra=3,2 мкм

Расчет длины рабочего хода суппорта

L_px=L_рез+y+L_доп [3 стр. 13] (10)

где

L_рез—глубина резания

y—подвод, врезание и перебег инструмента

L_доп—дополнительная длина хода

L_px=8+2=10 мм

Подача суппорта на оборот шпинделя

S_о=0,12 мм/об [3 стр. 25]

По паспорту станка

S_ф=0,61 мм/об

Стойкость инструмента

Т_р=_Тмή [3 стр 26] (11)

где Тм—стойкость в минутах машинной работы станка

ή—коэффициент времени врезания

Т_р=20 мин

скорость резания

V=V_табК₁К₂К₃ м\мин [3 стр. 29] (12)

К₁—коэффициент зависящий от материала

К₂—коэффициент зависящий от стойкости и марки твердого сплава

К₂—коэффициент зависящий отвида обработки

V=23∙0,8∙1,25∙0,8=18,4 м\мин

Число оборотов шпинделя станка

n= [3 стр. 14] (13)

где d – диаметр обрабатываемой детали

n=1000∙18,4/3,14∙8=732 мин^-1

Уточним по паспорту станка

n=710мин^-1.

Фактическая скорость резания

V_ф= [3 стр. 14] (14)

V_ф=3,14∙8∙710/1000=17,8м/мин

Расчет машинного времени:

t_м=

t_м= =0,113мин

Определение мощности, затрачиваемой на резание

N_рез=Nтабл*Кn* [3 стр. 16] (15)

N_рез =0,45∙1∙732/1000=0,32 кВт

Проверка условия достаточности мощности станка, кВт

N_рез≤N_эдвή (16)

где N_эдв—мощность электродвигателя станка, кВт

ή—КПД станка

0,32≤10∙0,75=7,5 кВт

Коэффициент использования оборудования станка

ή= N_рез/N_эдв (17)

ή=0,32/7,5=0,04

Нарезание резьбы М8 х1,5 – Н6, R_a=3,2 мкм

Длина рабочего хода метчика (резца)

L_px=L_рез+y+L_доп(3,стр.14) (18)

где

L_рез—длина резания

y—подвод, врезание и перебег инструмента (2…3)S

L_доп—дополнительная длина хода

L_px=8+3=11 мм

Скорость резания при нарезании резьбы метчиками в упор определяется по формуле

V=πdf_к/1000τS м/мин (5,стр438) (19)

где d-внешний диаметр нарезаемой резьбы, мм

f_к- размер проточки в детали, мм

τ- время на отвод метчика и на переключение на обратный ход, мин.; в среднем его принимают 0,03- 0,04мин

S- подача, мм/об

Подача при нарезании резьбы определяется шагом резьбы.

S=1,5мм/об

V=3,14∙8∙5/1000∙0,03∙1,5=2,7 м/мин

Число оборотов шиндлера станка

n= (3,стр.14) (20)

где V - скорость резания при нарезании резьбы резцами

d – диаметр обрабатываемой детали

n=1000∙2,7/3,14∙8=107мин^-1

по паспорту станка n=180 мин ^-1

Таблица 9 Режим обработки резанием

Наименование и номер операции	t м	S мм/об	n ф мин^-1	Vф м/мин	Sм мм/мин
005 Шлифовальная	2,8	0,311			0,311
045 Сверлильная 1 Сверлить отверстие 2 Нарезать резьбу	0,11 1,5	0,12 1,5		17,8 2,7	18,4

2.9 Расчет норм времени

005 Шлифовальная

Основное время

t_о= (21)

где -- длина рабочего хода

-- припуск на диаметр

-- коэффициент зачистных ходов =1,2…1,7

-- продольная подача, мм/об

- поперечная подача мм (глубина резания)

-- частота вращения обрабатываемой детали.

-- число проходов.

t_о= =0,25 мин

t_всп=1,37 мин

t_оп=0,25+1,37=1,62 мин

t_д=0,1∙1,62=0,20 мин

t_шт=1,62+0,20=1,82 мин

t_пз=0,1∙1,82=0,18мин

t_{шт. к}=1,82+0,18/825=1,82 мин

035 Сварка

Основное время

t₀=

Вспомогательное время

t_всп= t_ву+ t_вп+ t_вз (22)

где t_ву—вспомогательное время, затрачиваемое на установку и снятие детали, мин;

t_вп—вспомогательное время, связанное с переходом, мин;

t_вз—вспомогательное время, связанное с замерами обрабатываемого изделия в процессе выполнения операции, мин.

t_всп = 1,4+0,35+0,9=0,441 мин

Оперативное время

t_оп= t_о+ t_вс (23)

t_оп=5,0*0,441=2,205 мин

Дополнительное время (24)

T_д=

штучное время

t_шт= t_он+ t_д (25)

t_шт=2,205+0,286=2,49 мин

Подготовительно-заключительное

t_пз=0,1 t_шт (26)

t_пз=0,1∙2,49=0,24 мин

Штучно-калькуляционное время

t_шк= t_ш+ (27)

где z—размер производственной партии

t_шк=2,49+0,24/825=2,49 мин

045 Сверлильная

Основное время

t₀= (28)

где L_pn—длина рабочего хода суппорта, мм

n—частота обращения шпинделя, мм^-1

S_o—подача суппорта на оборот шпинделя

i-число проходов

t₀= ∙1 =0,02 мин

Вспомогательное время

t_всп= t_ву+ t_вп+ t_вз (29)

где t_ву—вспомогательное время, затрачиваемое на установку и снятие детали, мин;

t_вп—вспомогательное время, связанное с переходом, мин; это время затрачивается рабочим на подвод и отвод режущего инструмента, включение и выключение станка,подач и скоростей. Оно зависит от характеристики станка, длины обработки, точности и шероховатости обработки, точности и шероховатости обрабатываемой поверхности, конструкции режущего мерительного инструмента.

t_вз—вспомогательное время, связанное с замерами обрабатываемого изделия в процессе выполнения операции, мин.

t_всп = 0,20+0,50+0,30=1,0 мин

Оперативное время

t_оп= t_о+ t_вс (30)

t_оп=0,02+1=1,02 мин

Дополнительное время (31)

t_д= 0,05

штучное время

t_шт= t_он+ t_д (32)

t_шт=1,02+0,05=1,07 мин

Подготовительно-заключительное

t_пз=0,1 t_шт (33)

t_пз=0,1∙1,07=0,10 мин

Штучно-калькуляционное время

t_шк= t_ш+ (34)

где z—размер производственной партии

t_шк=1,07+0,10/825=1,07 мин

Таблица 10 Нормы времени,мин

Номер и наименование операции	tо	tвсп	tоп	tд	tшт	tпз	tшт. к
005 Шлифовальная	0,25	1,37	1,62	0,20	1,82	0,18	1,82
040 Слесарная					1,8	0,18	1,8
035 Сварка	5,0	0,441	2,205	0,286	2,49	0,24	2,49
045 Сверлильная	0,02	1,0	1,02	0,05	1,07	0,10	1,07

2.10 Требования безопасности при выполнении восстановительных работ

Сварочные работы должны выполняться сварщиками, выдержавшими испытания в соответствии с Правилами аттестации сварщиков и имеющими удостоверение установленного образца.

Лица, допускаемые к эксплуатации электросварочных машин, должны иметь группу по электробезопасности не ниже второй, подтвержденную удостоверением.

При выполнении сварочных работ сварщики и их подручные должны применять спецодежду и другие средства индивидуальной защиты в зависимости от вида сварки и условий ее применения.

Не допускается проводить сварочные работы вблизи легковоспламеняющихся и огнеопасных материалов, в том числе ближе 5 м от свежеокрашенных мест.

Не допускается хранить на сварочном участке керосин, бензин и другие легковоспламеняющиеся материалы.

Сварочные провода от источника тока до рабочего места сварщика должны быть защищены от механических повреждений. Провода должны подвешиваться на высоте, обеспечивающей безопасность работающих, а при наземной прокладке — пропускаться под рельсами в промежутках между шпалами.

В ненастную погоду сварочные работы должны проводиться под навесами или прикрытиями, обеспечивающими безопасность работ.

Корпус стационарной или передвижной сварочной машины или трансформатора, а также свариваемая деталь должны быть надежно заземлены или занулены во время выполнения сварочных работ.

Наличие жирных или масляных пятен на газосварочном оборудовании и инструменте не допускается. Замерзшие газогенераторы и редукторы должны отогреваться в теплом помещении или горячей водой. Применять для отогревания открытое пламя не допускается.

Не допускается проведение сварочных работ на путях перегонов и станций во время тумана, дождя, снегопада, а также в темное время суток без специального освещения.

Не допускаются ремонт и очистка сварочных машин и другого электрооборудования, находящегося под напряжением.

2.11 Технологическая документация

Технологическая документация на технологические процессы выполняется согласно ГОСТов и прилагается в приложении Б (комплект технологических документов)

2.12 Расчет годового объема работ

Годовой объем работ равен

T=t∙ N_автnКр (35)

где t—трудоемкость выполнения данной операции (время на выполнаение данной операции, т.е. t _шт.к),час.

где N_авт—годовая производственная программа автомобилей (агрегатов)

n—количество деталей в автомобиле

Кр—коэффициент ремонта

T=0,030 ×1×11000×0,9=297 чел.-ч

Расчет годового объема работ по операционно представляем в виде таблицы 11

Таблица 11 Расчет годового объема работ

Номер и наименование	Штучно-калькуляционное время (tшт. к)	Годовая производственная программа	Кр, коэффициент ремонта	n, количество деталей в автомобиле	Годовой объем работ T чел-ч
005 Шлифовальная	0,030		0,9
035 Сварка	0,0415		0,9
040 Слесарная	0,03		0,9
045 Сверлильная	0,017		0,9
Всего:	0,0888		0,9

2.13 Расчет годовых фондов времени

Годовые фонды времени – рабочих, оборудования, рабочих мест (рабочих постов) определяют исходя из режима работы участка. Различают два вида годовых фондов времени: номинальный и действительный.

Номинальный годовой фонд времени рабочего Ф_н.р., ч учитывает полное календарное время работы и определяется по формуле:

Ф_н.р=(365-(104+d_n)) ∙t_cм- t_cк∙n_n (36)

где 365, 104—соответственно чісло дней в году и число выходных дней

d_n—количество праздничных дней в году

t_cм – средняя продолжительность рабочей смены, ч

t_cк—сокращение длительности смены в предпраздничные дни, ч

n_n—количество праздников в году

Ф_н.р=(365-(104+9)) ∙8-1∙9=2007 ч

Действительный годовой фонд времени Ф_н.р учитывает фактически отрабатываемое время рабочим в течение года с учетом отпуска (годового, учебного, по болезни) и потерь по уважительным причинам и определяется по формуле:

Ф_д.р=(365-(104+ d_n + d_о.р)) ∙t_cм- t_cк∙n_n) n_р (37)

где

d_о.р—продолжительность отпуска рабочего, рабочие дни

n_{р –} коэффициент, учитывающий потери рабочего времени по уважительным причинам.

Ф_д.р=(365-(104+9+24))8-1∙9) ∙0,97=1760

Номинальный годовой фонд времени работы оборудования Ф_н.о, ч учитывает время, в течение которого оно может работать при заданном режиме, и определяется по формуле:

Ф_н.о=((365-(104+в_т)) ∙е_см- е_ск∙т_т) ∙y (38)

y—количество смен работы

Ф_н.о=((365-(104+9)) ∙8-1∙9)1=2007 ч

Действительный годовой фонд времени работы оборудования Ф_д.о,ч учитывает неизбежные простои оборудования в профилактическом оборудовании и в ремонтах и представляет собой время, в течение которого оно может быть полностью загружено производственной работой

Ф_д.о= Ф_н.р(1-η₀) (39)

где η₀—коэффициент, учитывающий потери времени на выполнение планово-предупредительного ремонта оборудования.

Ф_д.о=2007(1-0,03)=1946 ч

Годовой фонд времени рабочего (поста) Ф_р.н,ч определяется временем, в течение которого оно(он) используется при заданном режиме работы участка и равен номинальному годовому фонду времени работы оборудования

Ф_р.н= Ф_н.о=2007 ч

2.14 Расчет числа основных рабочих

Списочное m_сп чел. и явочное m_яв чел. количество производственных рабочих определяется по формуле:

m_сп= k_п (40)

m_яв= k_п (41)

k_п—коэффициент, учитывающий перевыполнение рабочим норм выработки.

Значение коэффициента k_п при:

105% k_п=0,95

110% k_п=0,91

m_сп= 0,95=0,16=1чел

m_яв= 0,95=0,14=1чел

Таблица 12 Расчет численности производственных рабочих

Номер и наименование работ (объект сборки или вид работ)	Годовой объем работ Т. чел-ч	Фонды времени, ч	Коэф-фициент	Число рабочих
Фр.н	Фн.о	расчетное	принятое
mяв	mсп	mяв	mсп
005 Шлифовальная				0,95	0,14	0,16
035 Сварка				0,95	0,19	0,22
040 Слесарна				0,95	0,1	0,11
045 Сверлильная				0,95	0,7	0,9

2.15 Организация технологического процесса на участке

Проектируемый участок предназначен для ремонта и восстановления фланцев вторичного вала КПП. Для определения типа производства, определяем суммарное количество всех операций и число рабочих для обслуживания одного станка.

Тип производства по коэффициенту закрепления операций К_зо который равен

К_зо=ΣО_i/ΣX_рмi (42)

где ΣО_i—суммарное количество всех операций, выполняемых в течение месяца на участке;

ΣX_рмi—число рабочих мест на участке

Количество однотипных операций, выполняемых на каждом станке

О_i=13182∙η_n/t_шт.кN_мес (43)

где t_шт.к—штучно-калькуляционное время, необходимое для выполнения проектируемой операции, мин

N_мес—месячная норма выпуска заданной детали при работев одну смену, шт

η_n—нормативный коэффициент загрузки станка (0,9)

О₁=13182∙0,9/2,205∙825=5,6

О₂=13182∙0,9/1,82∙825=7,7

О₃=13182∙0,9/1,07∙825=13,2

Количество операций, выполняемых в течение месяца на участке определяется суммированием числа операций, выполняемых на каждом станке.

ΣО_i=5,6+7,7+13,2=26,5

Число рабочих для обслуживания одного станка

Х_рмi=Т/Ф_д.рм∙n∙y (44)

где Т—годовой объем работ, выполняемых на данном станке, чел-ч

Ф_д.рм—действительный годовой фонд времени рабочего места, ч

n—число человек, одновременно работающих на рабочем месте, чел

y—количество смен.

X₁=410/1760∙1∙1=0,232

X₂=297/1760∙1∙1=0,168

X₃=168/1760∙1∙1=0,095

Число рабочих мест на участке равно

ΣХ=0,232+0,168+0,095=0,495

К_з.о=26,5/0,495=53

В зависимости от полученного численного значения коэффициента закрепления операций К_з.о по таблице 3[1] определяем производство –единичное.

2.16 Расчет количества технологического, подъемно-транспортного оборудования и технологической оснастки

Расчет количества технологического, подъемно-транспортного оборудования по трудоемкости определяется по формуле

Х_о= (45)

где Т—годовой объем конкретной работы, чел-ч

Ф_д.о – действительный годовой фонд времени оборудования.

Определяем количество шлифовальных станков

Х_о=297/1946=0,15

Определяем количество сверлильных станков

Х_о=168/1946=0,08

Принимаем по 1 станку,

Так как трудоемкость восстановления фланца вторичного вала коробки передач небольшая поэтому, остальное оборудование используется периодически устанавливается комплектом по табелю оборудования (не рассчитывается) технологическое оборудование участка выбирается с учетом ею специфики справочникам и каталогам оборудования, действующих проектам и другими литературными источниками отражающим новейшие данные по особенностям конструкций и выпуску промышленного оборудования. Для крупных предприятий с однотипным ремонтом предпочтение отдается высокопроизводительному специализированному оборудованию, включая средства автоматизации отдельных операций и процессов, а относительно небольших предприятий со смешанным ремонтом – универсальному.

Принятое для участка оборудование фиксируется в таблице 12 с указанием наименования и краткой характеристики

Таблица 13 Подбор оборудования

Наименование оборудования	Тип, модель	Число единиц	Габаритные размеры, мм	Площадь, занимаемая оборудованием	Мощность кВт
Полуавтомат сварочный	А-547 с ВС 300Б с горелкой ГДПГ-305		430х200	0,86	0,06
Ларь для отходов	ОРГ 041		400х400	0,16	-
Выпрямитель	ВС-300Б		830х710	0,58	-
Шкаф управления	-		400х252	3,91	-
Контейнер-тележка	ОРГ-132		800х400	0,32	-
Стеллаж	ОРГ 617		1200х500	0,72	-
Стол сварщка металлический	К-53 двухтумбовый		600х1400	1,68	-
Тиски	Слесарные Т-3		389х190	0,15	-
Стойка для 2-х газовых баллонов	СГМ-02		720х1640	1,2	-
Всего:	-		-	8,72	0,06

2.17 Расчет площади участка

Площадь участка определяется по формуле

F_уч=f_обк (46)

где f_об—площадь, занимаемая оборудованием

к—коэффициент, учитывающий площадь расстановки оборудования на участке.

F_уч=4·8,72= 34,88 м²

2.18 Проектирование планировки участка восстановления

Проектирование планировки участка восстановления производится расстановкой оборудования на рассчитанной площади в выбранном масштабе с соблюдением норм строительного проектирования. Планировка выполнена на формате А2

3 Конструкторская часть

3.1 Назначение и устройство приспособления

Планшайба - специальное устройство для крепления деталей или инструмента на оси шпинделя кругло-шлифовальном станке 3У12А. Она используется при восстановлении деталей. Состоит из: Планшайба (1), Корпус(2), Прижим (3), Шпилька (5), Гайка (6), Пружины (7).

3.2 Принцип действия приспособления

Деталь ставят в корпус (1). Прижимают шпилькой (5) и прижимом (3), потом зажимают пружину (7) винтами и крепят планшайбу на оси шпинделя кругло-шлифовального станка.

3.3 Расчет приспособления

Определить максимальную силу Q_max, которую можно приложить к стандартному ключу (L=1,5d) при вращении ключа в резьбе появляется напряжение равное пределу текучести σ_т =240×10³МПА. Расчет выполним для винта со средним диаметром d=10мм. Коэффициент трения f=0,15.

Определим осевую силу Р при которой в зубьях возникает напряжение равное пределу текучести:

Р=h×d²×σ_т /(4×10³) =3,14×10²×240_т×10³/(4×10³)=754Н

Находим крутящий момент, прикладываемый к ключу:

М_зав=Р×f×d / 2= 754×0,15×20 / 2=1131Н

Q_max=100× М_зав / L= 100×1131 /(1,5×20)= 38Н

f = 2,275 мм – наибольший прогиб одного витка;

d= 2,0 мм – диаметр проволоки пружины.

Число рабочих витков пружины: п= z₁/z = 13,473 / 2 = 7

При полутора нерабочих витка полное число витков: п₁=п+1,5= 7 +1,5=8,5

Заключение

В процессе выполнения курсового проекта углублены и закреплены знания всего курса обучения по предмету «Ремонт автомобилей». Определены химические и физические свойства вала первичного коробки передач, проанализированы дефекты, образовавшиеся во время работы данной детали, выбраны способы восстановления и составлен маршрут восстановления, выбраны режимы резания, подсчитаны нормы времени. В курсовом проекте спроектировано приспособление, позволяющее увеличить производительность труда, надежно базировать и закреплять обрабатываемую деталь с сохранением ее жесткости в процессе обработки, что обеспечивает высокое качество обрабатываемой детали и облегчает условия труда рабочего.

В процессе выполнения проекта изучены возможные способы восстановления детали, изучена техника безопасности и орана труда при выполнении ремонтных работ. Составленный маршрут восстановления позволяет избежать лишних переходов, вследствие чего повышается производительность труда и качество ремонтируемой детали. Таким образом, ресурс отремонтированной детали не менее 0,8 от ресурса новой детали.

Список использованных источников

1 Методические указания по курсовому и дипломному проектированию по предмету «Ремонт автотранспортных средств» МГАК 2002.

2 «Машиностроительные материалы» Краткий справочник под редакцией В.М.Раскатова. Москва «Машиностроение» 1980.

3 «Режимы резания металлов» Справочник под редакцией Ю.В.Барановского.

4 «Ремонт автомобилей» под редакцией С. И.Румянцева. М.Транспорт 1982.

5 «Технология авторемонтного производства» под редакцией К.Т.Кошкина Из. транспорт 1979г.

6 «Обработка металлорезанием» Справочник технолога под ред. А.А.Панова. Москва «Машиностроение» 1988.

7 Горошкин А.К."Приспособление для металлорежущих станков», Москва «Машиностроение» 1979г.

8 В.И.Анурьев. Справочник конструктора машиностроения.. «Машиностроение» 1989г. в 3-х томах.

9 Э.И.Коган, В.А.Хайкин «Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта» из «Транспорт» 1984г.

10 Справочник технолога машиностроителя, под редакцией АТ.Косиловой и Р.К.Мещерякова. Москва «Машиностроение» 1986г.

11 Е.В. Михайловский, К.Б. Серебряков, Е.Я.Тур «Устройство автомобиля». Москва «Машиностроение» 1985г.

12 Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках I-IIIг, М., НИИ труда, 1984г.

13 Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, по обслуживанию рабочего места и подготовительно-заключительного времени на работы, выполняемые на металлорежущих станках среднесерийное и крупносерийное производство, М., НИИ труда, 1984г.

14 Общемашиностроительные нормативы времени на нанесение гальванических покрытий, М. Машиностроение, 1984г.

15 И. С. Добрыднев «Курсовое проектирование по предмету «Технология машиностроения»

Дата добавления: 2015-08-29