Рязанский институт (филиал) Университета машиностроения

Кафедра теоретической и прикладной механики

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

Контрольная работа по дисциплине

«Основы технологии производства и ремонта транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования»

Студента Иванова С.Д.,

шифр 706416, гр. 771, 5 курс,

направление подготовки 190600

Руководитель,

проф. Пашуков С.А.

Рязань - 2014

ВВЕДЕНИЕ

В настоящей работе приведен технологический процесс восстановления вала первичного коробки передач автомобиля ЗИЛ – 130. Дефект – износ шейки под передний подшипник. Деталь и дефект выбраны по шифру 706416 согласно [1, табл. 1].

1 УСЛОВИЯ РАБОТЫ ДЕТАЛИ В УЗЛЕ (АГРЕГАТЕ)

И ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К НЕЙ ТРЕБОВАНИЯ

Вал первичный трехвальной коробки передач автомобиля ЗИЛ-130 [3,4] служит для передачи крутящего момента от двигателя внутреннего сгорания на трансмиссию. При работе вал первичный испытывает значительные знакопеременные нагрузки, которые по величине изменяются от нуля (при выжатом сцеплении) и до максимума (при включении пониженной передачи).

В связи с указанными условиями работы вал первичный должен быть прочным, жестким и долговечным, то есть должен соответствовать требованиям надежности и экономичности.

2 ПРИЧИНЫ ПОЯВЛЕНИЯ ОСНОВНЫХ ДЕФЕКТОВ ДЕТАЛИ

В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РАЗРАБОТКА

КАРТЫ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ДЕФЕКТАЦИЮ

Значительные динамические нагрузки, действующие на первичный вал коробки передач (см. п. 1), приводят к возникновению при эксплуатации следующих возможных дефектов: обломов и трещин на детали, выкрашиванию рабочих поверхностей зубьев, износу зубьев и шлицев по толщине, износу конусной части вала; забоинам, отколам или износу зубьев внутреннего зацепления с торца включения, вмятинам от роликов или износу отверстия под роликовый подшипник, износу шеек под передний и задний подшипники качения, износу шеек с маслосгонной резьбой и под сальник, повреждению или износу резьбы на валу.

В таблице 2.1 приведена карта технических условий на дефектацию вала первичного коробки передач автомобиля ЗИЛ-130 согласно действующему нормативно-техническому документу - Руководству по капитальному ремонту[5].

3 РЕМОНТНЫЙ ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ

Ремонтный чертеж детали выполняем согласно требованиям ГОСТ 2.604-76 [6]. При разработке использовался рабочий чертеж детали завода-изготовителя ЗИЛ и другая техническая документация.

К показателям технической характеристики первичного вала коробки передач автомобиля ЗИЛ-130 относятся следующие параметры:

а) деталь относится к классу – валы [7,с. 327];

б) материал детали – сталь 25ХГМ ТУ 761-62;

в) глубина нитроцементированного слоя 0,5-0,7 мм;

г) твердость поверхности HRC 60-65

д) шероховатость рабочих поверхностей , , ;

е) базовыми поверхностями являются центровые фаски.

Ремонтный чертеж детали приведен на следующей странице.

4 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ СПОСОБОВ

ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИЗНОШЕННЫХ И ПОВРЕЖДЕННЫХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛИ

Согласно заданию вал первичный коробки передач автомобиля ЗИЛ-130 имеет дефект- износ шейки под передний подшипник. Диаметр этой шейки по рабочему чертежу составляет 25 мм; допустимый без ремонта - 24,95 мм.

Шейку под подшипник на валу при износе до 0,6 мм можно восстанавливать следующими возможными способами: электроконтактной приваркой ленты, газотермическим напылением, плазменной наплавкой, хромированием и осталиванием [2, таблица 2.2], [7,8].

Полагаем при этом, что необходимое оборудование для реализации указанных способов восстановления доступно и не ограничивает наши возможности, поэтому переходим к следующему этапу выбора рационального способа по производительности и относительной экономичности [2,с. 10]. Производительность и экономичность косвенно характеризуются коэффициентом технико-экономической эффективности, предложенным профессором М.А. Масино [8]. Окончательно выбирается тот способ, который характеризуется наименьшей трудоемкостью при наиболее высоком значении коэффициента технико-экономической эффективности. С учетом указанного подхода [2,таблица 2.3] в качестве рационального способа восстановления для нашего случая принимаем осталивание.

5 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ОПЕРАЦИЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА, ВЫБОР ДЛЯ КАЖДОЙ

ОПЕРАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ,

ОСНАСТКИ И ИНСТРУМЕНТА

Для восстановления детали применяем маршрутную технологию. Разработка технологического маршрута проводится с целью определения содержания и установления рациональной последовательности выполнения технологических операций по восстановлению детали [7,9].

Разработку маршрута осуществляем с учетом рекомендаций по ремонту типовых деталей [7,9,10], разработанных ГОСНИТИ и внедренных на авторемонтных заводах технологий [11].

Для составления маршрутной карты выполним схему технологического процесса устранения дефектов детали (технологический маршрут восстановления детали) в виде таблицы 5.1.

Формирование маршрута выполняем в следующей последовательности [7]:

а) определяем технологические операции, которые необходимо выполнить для устранения каждого из рассматриваемых дефектов в отдельности;

б) объединяем однотипные операции по всем дефектам для исключения повторного их выполнения в процессе восстановления детали;

в) устанавливаем последовательность выполнения технологических операций по восстановлению детали в целом.

Последовательность выполнения технологических операций устанавливаем таким образом, чтобы каждая последующая операция обеспечивала сохранение качества рабочих поверхностей детали, достигнутого при предыдущих операциях.

Таблица 5.1-Схема технологического процесса устранения дефектов

вала первичного коробки передач автомобиля ЗИЛ-130

Номер дефекта по ТУ (Руководству по капитальному ремонту)	Наименование дефекта	Номер операции при устранении дефекта	Номер операции по маршруту	Наименование и краткое содержание операции
	Износ шейки под передний подшипник			Шлифовальная Шлифование шейки перед осталиванием
				Гальваническая Осталивание шейки
				Шлифовальная Шлифование шейки до номинального размера

Примечание: рассмотрен только один заданный дефект, хотя на детали они чаще всего присутствуют в сочетании.

Первой предусмотрели операцию по устранению значительных деформаций и снятию дефектных слоев металла с целью подготовки изношенной и поврежденной поверхности к восстановлению.

Затем назначили операцию по наращиванию изношенной поверхности – электрохимическое осаждение металла. Далее предусмотрели операцию по механической обработке поверхности.

По завершении формирования маршрута производили выбор оборудования, технологической оснастки и инструмента для каждой операции и составление процесса восстановления детали в форме таблицы 5.2 [2, приложение А].

Таблица 5.2 – План операций технологического процесса восстановления вала первичного коробки передач ЗИЛ-130 (дефект-износ шейки под передний подшипник)

Наименование и содержание операций	Оборудование	Оснастка (приспособление)	Инструмент
Рабочий	Измерительный
1 Круглошлифовальная Шлифовать шейку под осталивание	Станок круглошлифовальный 3Б12	Центр упорный, хомутик	Круг шлифовальный ПП 300х40х127 14А 40-50ПСТ17К 35 м/с 1 кл. А	Микрометр МК-75-1
2 Гальваническая Выполнить осталивание шейки	Комплект ванн ОН-1-01	Подвеска		Штангенциркуль ШЦ-II-160-1
Продолжение таблицы 5.2
3 Круглошлифовальная Шлифовать шейку до номинального размера	Станок круглошлифовальный 3Б12	Центр упорный, хомутик	Круг шлифовальный ПП 300х40х127 23А 40НС16Н1 35 м/с 1 кл А	Микрометр МР-75
4 Контрольная Проверить размеры и технические требования	Стол для поверочной плиты СД-3702-08А			Микрометр МР-75,МК-75-1

6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРА ОБРАБАТЫВАЕМЫХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЛЯ КАЖДОЙ ОПЕРАЦИИ

И УСТАНОВЛЕНИЕ ДОПУСКОВ НА НИХ

Операция 1–05 Круглошлифовальная

Круглое наружное шлифование с поперечной подачей (врезанием) [12].

Припуск на обработку (в центрах) /12,таблица 5.2/

Z = = = 0,07 мм.

Операция 2-010 Гальваническая (осталивание)

Припуск наращивания согласно рекомендациям [13,с155] для восстановления изношенных деталей рекомендуется Z = до 2 мм, принимаем Z =0,4 мм.

Операция 3-015 Круглошлифовальная

Круглое наружное шлифование с поперечной подачей (врезанием)

Припуск на обработку (в центрах)

Z = = = 0,1 мм.

7 УСТАНОВЛЕНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Согласно методическим указаниям [2,с.5] определяем режимы для одной операции.

Операция 1-05 Круглошлифовальная

- Выбор характеристики круга.

Круг шлифовальный 23А40НС16К1 35 м/с 1 кл. А [12. таблица 5.11] выбираем исходя из скорости вращения круга 35 м/с с радиальной подачей, при твердости детали HRC 60 до осталивания и класса шероховатости поверхности после шлифования R_а 0,8.

- Определение частоты вращения изделия n_изд = 370 мин^-1 [12,таблица 5.12/ проводим исходя из диаметра шлифования 25 мм, марки материала и твердости.

- Определение минутной поперечной подачи S_поп = 0,79 мм/с /12,таблица 5.12/ проводим при диаметре шлифования 25 мм, n_изд = 370 мин^-1 , припуске 2Z = 0,14 мм, длины шлифования L_D = 15 мм.

- Определение поправочных коэффициентов на поперечную подачу n_{s поп}:

К₁ - обрабатываемого материала, точности и класса шероховатости после шлифования; принимаем К₁ = 1 [12,таблица 5.13],

К₂ – от размера и скорости вращения шлифовального круга; принимаем К₂ = 0,83 [12,таблица 5.13],

К₃ – от способа шлифования и контроля размеров; принимаем К₃ = 1 [12,таблица 5.13],

К₄ – от формы поверхности и жесткости изделия; принимаем К₄ = 1 [12,таблица 5.13],

К₅ – от жесткости станка; принимаем К₅ = 0,85 [12,таблица 5.13].

- Определение рабочей минутной поперечной подачи S_поп.р:

S_поп.р = S_попК₁ К₂ К₃ К₄ К₅ = 0,79 1 0,83 1 1 0,85 = 0,56 мм/мин.

8 РАСЧЕТ НОРМ ВРЕМЕНИ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ОПЕРАЦИЙ

В общем виде техническая норма времени при ручных, машинно-ручных и машинных работах Т состоит из двух частей: нормы штучного времени Т_шт и нормы подготовительно-заключительного времени t_пз

Т = Т_шт + t_пз. (8.1)

Норма штучного времени определяется по формуле [2,с.27]

Т_шт = Т₀ + Т_в +Т_д, (8.2)

где Т₀ – основное время, мин;

Т_в – вспомогательное время, мин;

Т_д – дополнительное время, мин.

Операция 1 – 05.Круглошлифовальная

Определение основного времени Т₀ на шлифовку [14]

Т₀ = = = 0,13 мин. (8.3)

Используя укрупненный расчет долю суммарных затрат вспомогательного и дополнительного времени, можно принять 30% от основного времени [2,с.57]. Тогда штучное время составит

Т_шт = Т₀ 1,3 = 0,13 1,3 = 0,17 мин. (8.4)

Техническая норма времени на одну деталь определяется по формуле

Т = Т_шт + , (8.5)

где Т_п.з - подготовительно-заключительное время на партию деталей,мин; согласно [2,таблица 3.23] при способе установки детали в центрах Т_п.з = 8 мин.

n – число деталей в партии; принимаем n = 48.

Т = 0,17 + = 0,34 мин.

Операция 2 – 010.Гальваническая (осталивание)

Определение основного времени (времени осаждения металла) [2,с.38]

Т₀ = , (8.6)

где h – толщина слоя покрытия, мм;

- плотность осаждаемого металла,г/см³; для железнения (осталивания)

[2, c.39] = 7,8г/см^3;

D_к – катодная плотность тока, А/дм²; при железнении D_к = 30 -50 А/дм²;

C – электрохимический эквивалент осаждаемого металла, г/Ач; для стальных покрытий C = 1,042 г/Ач [2,с.39];

- выход металла по току, %; при железнении = 70 %[2,с. 39].

Т₀ = = 64,16 мин.

Остальные составляющие технической нормы времени принимаются по нормативам. При укрупненных расчетах суммарные затраты времени (вспомогательного, дополнительного, подготовительно-заключительного) принимают для ванного осталивания – 45% от основного времени[2,с. 39].

Техническую норму времени на одну деталь определяют по формуле

Т = , (8.7)

где Т – техническая норма времени на одну деталь, мин;

Т₀ – основное время, мин;

n – количество деталей в партии, принимаем n = 48;

К_д - коэффициент, учитывающий затраты времени на подготовительно- заключительные операции; согласно приведенных рекомендаций Кд = 0,45;

К₀ – коэффициент использования оборудования; для ванн К₀ = 0,8 [2,с. 39].

Т = = 2,42 мин.

Операция 3 – 015. Круглошлифовальная

Основное время на шлифовку

Т₀ = = = 0,18 мин.

Штучное время

Т_шт = Т₀ 1,3 = 0,18 1,3 0,2 мин

Техническая норма времени на одну деталь

Т = Т_шт + = 0,2 + = 0,37 мин.

9 ОФОРМЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА В ВИДЕ

МАРШРУТНОЙ ИЛИ ОПЕРАЦИОННОЙ КАРТЫ

(НА ОДНУ ОПЕРАЦИЮ)

С использованием результатов, полученных в работе, оформляем операционную технологическую карту на круглошлифовальную операцию по восстановлению вала первичного коробки передач автомобиля ЗИЛ-130 согласно ГОСТ 3.1702-79[15].

Разработал

Петров

Рязанский институт (филиал) университета машиностроения

130-1701030-БР

Проверил

Иванов

Вал первичный коробки передач

А

Н. контр.

Сидоров

Наименование операции

Материал

Твердость

ЕВ

МД

Профиль и размеры

МЗ

КОИД

Круглошлифовальная

Сталь 25 ХГМ ТУ 761-62

HRC 60…65

КГ

Оборудование, устройство ЧПУ

Обозначение программы

То

Тв

Тп.з.

Тшт.

СОЖ

3Б12

0,13

0,17

Эмульсия

Р

ПИ

Д или В

L мм

t мм

i

S ммоб

n мин^-1

V ммин

О 01

А. Установить, закрепить и снять деталь.

1. Шлифовать поверхность 1

T 03

Центр 7032 - 0038 Морзе 3 ГОСТ 13214 – 79(2 шт),хомутик 7107 – 0065 ГОСТ 16488-70, круг ПП 300 ´40 ´ 127 23А 40Н СМ1 6 ¸ 8 К 40м/с 2кл. Б ГОСТ 2424 – 83

Т 04

С16К1 40 м/с 1кл.А. Микрометр МР 75 ГОСТ 4381 - 87, образцы шероховатости 0,8 ШП ГОСТ 9378 – 93

Р08 08

1 24,94…24,8 15 0,07 0,56 370

ОК

ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бейлин В.П., Быховский М.Л., Цимох И.Я. Основы технологии производства и ремонта автомобилей. Рабочая программа и контрольные задания для студентов специальности 150200 – Автомобили и автомобильное хозяйство. – М.: Издательство МГОУ,2000. 20 с.-

2. Пашуков С.А. Основы технологии производства и ремонт автомобилей: Методические указания по выполнению контрольной работы.- Рязань: РИ (ф) МГОУ, 2007,102 с.

3. Автомобиль: Основы конструкции: Учебник для вузов по спец. «Автомобили и автомобильное хозяйство» / Н.Н. Вишняков, В.К. Вахламов, А.Н.Нарбут и др. – М.:Машиностроение,1986 – 304 с.

4. Вахламов В.К. Автомобили: конструкция и элементы расчета: Учебник для студ. высш. учеб. заведений – М.:Издательский центр «Академия», 2008. – 480 с.

5. РК – 200 – РСФСР – 2/1 – 2035 – 80. Автомобиль ЗИЛ – 130 и его модификации /без двигателя/ Руководство по капитальному ремонту 130.00.000 РК. Часть 1. Организация ремонта, разборка и дефектация.

6. ГОСТ 2.604 – 76. Чертежи ремонтные.

7. Шадричев В.А. Основы технологии автостроения и ремонт автомобилей: Учебник для вузов. – Л.: Машиностроение, 1976. – 560 с.

8. Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей. М.: Колос,1981.

9. Технология авторемонтного производства / Под ред. Кошкина К.Т. – М.: Транспорт, 1969.

10.Ремонт автомобилей / Румянцев С.И., Боднев А.Г., Бойко Н.Г. и др.: Под ред. С.И. Румянцева. – М.: Транспорт,1988. – 327 с.

11. Технология по восстановлению вала первичного коробки передач автомобиля ЗИЛ-130. Рязань, ЦОПКТБ ГОСНИТИ, 1989.

12. Справочник шлифовщика / Л.М.Кожуро, А.А. Панов, Э.И. Ремизовский и др.- Минск, Высш. школа, 1981. - 287с.

13. Ямпольск ий А.М., Ильин В.А. Справочник гальванотехника. Л., Машиностроение, 1972. – 224 с.

14. Матвеев В.А., Пустовалов И.И. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве. – М.: Колос,1979. – 288 с.

15.ГОСТ 3.1702-79.Правила записи операций и переходов. Обработка резанием.

Учебное издание

Пашуков Сергей Александрович

Дата добавления: 2015-07-19