Разработка технологического процесса восстановления втулки шлицевой карданного вала

м2211.docx

Основы технологии производства и ремонта ТиТТМО
Разработка технологического процесса восстановления втулки шлицевой карданного вала.
Анализ ремонтного чертежа детали и технических условий на дефектацию детали
Анализ дефектов детали
Количественная оценка ремонта детали
Выбор способа восстановления поверхности детали
Выбор технологических баз
Составление технологического маршрута восстановления детали
Разработка технологических операций восстановления поверхностей изношенной детали
Выбор оборудования приспособлений и инструментов
Определение норм времени операций восстановления
Расчет стоимости ремонта детали
Оформление технологического процесса ремонта детали
Список использованных источников
Важнейшими факторами определяющими эксплуатационную надежность и срок службы транспортных и технологических машин и оборудования являются эксплуатационные свойства поверхностного слоя материала и его прочность. При эксплуатации нередко изнашиваются рабочие поверхности деталей что требует их полной замены и как следствие повышения себестоимости ремонта. В ряде случаев изготовление деталей целиком вообще нерационально в связи с высокой стоимостью материалов и трудностью обработки. Поэтому для решения задач повышения физико-механических показателей рабочих поверхностей деталей и увеличения их срока службы в машиностроении и предприятиях сервиса применяют различные способы восстановления и поверхностного упрочнения.
Восстановление деталей стало одним из важнейших показателей деятельности крупных ремонтных и специализированных малых предприятий. В последние годы разработаны и применяются технологии которые позволяют получить ресурс восстановленной детали на уровне серийной и даже выше. Поэтому для решения задач повышения физико-механических показателей рабочих поверхностей деталей и увеличения срока их службы на предприятиях применяют различные способы восстановления.
Это является целесообразным и экономически выгодным. Себестоимость восстановления для большинства восстанавливаемых деталей не превышает 75% стоимости новых а расход материалов в 15 - 20 раз ниже чем на их изготовление. Высокая экономическая эффективность предприятий специализирующихся на восстановлении автомобильных деталей обеспечивает им конкурентоспособность в условиях рыночного производства.
Анализ ремонтного чертежа детали и технических условий на дефектацию детали
Втулка шлицевая карданного вала (рисунок 1.1) представляет собой деталь посредством которой осуществляется соединение двух частей карданного вала автомобиля.
Шлицевая втулка по внутренним шлицам и наружному диаметру покрыта полиамидным покрытием (полиамид 11) с толщиной слоя 02 03 мм. Полиамидное покрытие износостойкое и имеет малый коэффициент трения по стали поэтому при осевых перемещениях в шлицевом соединении сила трения значительно меньше чем в традиционных конструкциях таким образом менее нагружены осевыми силами соединяемые агрегаты: коробка передач ведущие мосты раздаточная коробка.
Рисунок 1.1 –Втулка шлицевая карданного вала
Основу конструкции втулки кардана составляют шлицы. Втулка имеет посадочное место под вал изготовленное с определенной точностью. Вал фиксируется шайбой которая имеет выступы заходящие в пазы находящиеся с торца втулки. Поверх шайбы накручивается гайка фиксирующая элемент на втулке.
С противоположной стороны выполнено сверление с нарезанной трубной резьбой. Данное сверление предназначено для вкручивания тавотницы. Через нее осуществляется смазка шлицевого соединения.
Число шлицов выполненных во втулке составляет 22Профиль зубьев эвольвентный. Модуль зубьев составляет 25. С обеих сторон по наруже имеются фаски. Они облегчают заход соединяемых деталей в соединение.
Деталь выполнена из стали конструкционной легированной марки 40Х.
Данная марка стали используется в промышленности для изготовления: осей валов валов-шестерни плунжеров штоков коленчатых и кулачковых валов колец шпинделей оправок реек губчатых венцов болтов полуосей втулок и других детали повышенной прочности.
В таблице 1.1 представлен химический состав стали 40Х.
Таблица 1.1 - Химический состав в % материала - Сталь 40Х ГОСТ 13663-86
Технологические свойства материала Сталь 40Х:
-удельный вес 7820 кгм3;
- трудносвариваемая;
-температура начала ковки 1250°С конца ковки 800°С.
-сечения до 350 мм охлаждаются на воздухе;
-сталь склонна к отпускной хрупкости.
Шлицевое соединение карданного вала представляет собой конструкцию из шлицевой втулки и пальца. Эта пара деталей обеспечивает осевое перемещение вала при вращении. Не смотря на то что количество смазки закладываемой при сборке шлицевой пары хватает на большой срок эксплуатации данное соединение также нуждается в техническом обслуживании.
Именно подвижная шлицевая пара подвержена высоким нагрузкам а как следствие высокому износу. Поэтому диагностика и ремонт шлицевого соединения карданного вала одна из самых распространенных проблем.
Чрезмерный износ шлицов приводит к дисбалансу карданного вала и повышенная вибрация разрушает остальные узлы и агрегаты. Ремонт шлицевого соединения заключается в большинстве случаев заменой изношенных деталей для устранения зазоров в шлицах.
В таблице 2.1 приведены основные дефекты втулки шлицевой.
Таблица 2.1 Основные дефекты втулки шлицевой
Допустимый без ремонта
Износ наружной резьбовой поверхности вала
Срыв не более двух витков резьбы
Наплавить обработать поверхность на токарном станке нарезать резьбу
Износ штопорных пазов
Округление кромок. Неспособность удержать стопорящее кольцо
Заварить пазы и фрезеровать их заново
Износ наружной поверхности
Наплавить обработать поверхность на токарном станке шлифовать
Износ внутренней резьбовой поверхности
Заварить сверлить нарезать новую резьбу
Наплавить поверхность выполнить протяжку
Годовая программа ремонта детали определяется по формуле 3.1:
где – годовая программа ремонта детали шт;
– количество деталей устанавливаемых на машину ;
– количество машин ремонтируемых в годПринимаем ;
– коэффициент ремонта детали .
Размер производственной партии определяется по формуле 3.2:
где – количество дней запаса детали на складе которое принимается в зависимости от типа производства и размеров детали (для серийного производства: мелкие детали – 10 12 дней; средние детали – 8 10 дней). Принимаем ;
– количество смен работы предприятия ( = 1 2 смены) принимаем ;
3 – количество рабочих дней в году.
Размер производственной партии округляется до целого числа. Принимаем
Шлицевые соединения автомобильных агрегатов относятся к сопряжениям ремонт деталей которых не нашел еще рационального решения.
До сих пор одной из существенных проблем в ремонте техники является восстановление работоспособности шлицевых соединений использующихся в большинстве механизмов мобильной техники. В решении этой проблемы особое место занимает индустриальность способов восстановления повышение качества и снижение себестоимости ремонтных работ.
Одним из рациональных путей повышения долговечности шлицевых соединений является разработка и применение прогрессивных способов восстановления изношенных зубьев шлицевых втулок. Известно что износ зубьев может достигать нескольких миллиметров. Выбракованные втулки часто имеют остаточный ресурс по другим дефектам и с экономической точки зрения целесообразно их восстанавливать.
В настоящее время вопрос восстановления зубьев шлицевых втулок по-прежнему остается актуальным. Сложная и трудоемкая технология восстановления требует не только появления нового способа но и глубокого изучения данного процесса.
Все известные способы ремонта шлицевых втулок как правило имеют в своей основе наплавку зубьев вызывающую коробление втулки нарушение структуры основного металла и разброс твердости.
Эти способы достаточно трудоемки и не всегда эффективны. Поэтому ремонтные предприятия и хозяйства эксплуатирующие технику ремонтируют шлицевые соединения очень редко.
Однако необходимость восстановления зубьев вызывается самой практикой эксплуатации. Причем восстанавливать следует с учетом выведения неравномерности износа т.к. она оказывает значительное влияние на работу шлицевых сопряжений (увеличивает интенсивность изнашивания шлицевых деталей).
В ремонтной практике применяются две группы способов восстановления зубьев. Это способы с нанесением металла на изношенную поверхность и способы без нанесения металла (рисунок 4.1). И те и другие имеют определенные достоинства и недостатки.
Рисунок 4.1 – Классификация существующих способов восстановления и ремонта зубьев шлицевых втулок
Наплавкой металла следует восстанавливать втулки имеющие значительный износ. Восстанавливать зубья с малым износом таким способом нерационально т.к. почти весь наплавленный металл будет удален последующей механической обработкой.
Способы ремонта зубьев без нанесения металла более целесообразны при малых износах когда фактически требуется исправить только конусность зубьев.
В ремонтной практике известны следующие основные способы восстановления зубьев шлицевых втулок:
Способ ремонтных размеров:
б) отжиг - фрезерование - закалка - шлифование.
а) механизированная наплавка.
Способ пластического деформирования
в) раздача с применением электрогидравлического эффекта;
г) пластическое деформирование в многороликовой головке.
При минимальных износах зубьев ремонт заключается в восстановлении прямолинейности и параллельности боковых поверхностей зубьев и оси втулки механической обработкой.
В качестве механической обработки используют фрезерование и шлифование.
Операцию шлифования целесообразно применять для втулок имеющих максимальный износ по толщине зубьев не более 03 мм. Это позволяет шлифовать каждый зуб за один проход (выведение конусности).
Если твердость зубьев не позволяет применять операцию фрезерования вместо шлифования то восстанавливают зубья по следующей технологии:
-отжиг - фрезерование - закалка - шлифование.
По такой схеме обрабатываются зубья имеющие большой припуск на обработку.
Достоинства способа ремонтных размеров:
- простота и доступность использования;
-не требует дополнительного специального оборудования кроме металлорежущих станков т.к. позволяет использовать такие же станки что и при изготовлении шлицевых втулок (фрезерные и шлифовальные);
- не требует нанесения металла на изношенную поверхность;
- достигается хорошее выравнивание износа (параллельность боковых сторон зубьев может быть получена в соответствии с техническими требованиям на новые втулки);
- позволяет при нормальной эксплуатации машин и своевременном ремонте довести срок службы шлицевых втулок до амортизационного срока машин.
Однако этот способ восстановления зубьев имеет и ряд недостатков которые зачастую делают его неприменимым:
- возможность использования в малом диапазоне износа зубьев;
- значительное увеличение зазора в сопряжении шлицевой вал - шлицевая втулка;
- снятие металла происходит не только в месте износа но и по всей длине шлицевой части;
- невозможность восстановления центрирующего диаметра.
Увеличение зазора в шлицевых сопряжениях влияет на работоспособность шлицевых деталей и коробки передач в целом в быстроходных передачах мобильных машин и особенно автомобилей имеющих большой фактор динамичности. Как правило в шлицевых сопряжениях восстановленных таким способом при трогании и при переключении слышен характерный стук что ведет к увеличению динамических и ударных нагрузок и как следствие к возрастанию интенсивности изнашивания. В таком случае срок службы шлицевого сопряжения в том числе и втулки значительно сокращается и эффективность способа снижается.
Механизированные способы наплавки
При восстановлении зубьев шлицевых втулок применяются следующие механизированные способы наплавки: под флюсом вибродуговая в среде углекислого газа или аргона в среде водяного пара в потоке воздуха.
В настоящее время наибольшее применение находят способы восстановления зубьев наплавкой.
Наплавка может быть «твердой» и «мягкой» и в зависимости от этого разрабатывается дальнейшая технология. Наплавка называется «твердой» или «мягкой» в зависимости от получаемой твердости наплавленного слоя (50 55 HRC при «твердой» и 200 280 HB при «мягкой»).
«Мягкая» наплавка применяется в основном когда производится заплавка впадин между зубьями или наплавка «вкруговую» с целью облегчения дальнейшей обработки фрезерованием и шлифованием зубьев с последующей термообработкой.
Слой нанесенный на изношенную поверхность должен удовлетворять определенным требованиям.
Требования предъявляемые к твердой наплавке:
) отсутствие пор и раковин или сокращение их до минимума;
) отсутствие трещин;
) качественное формирование нанесенного металла с минимальным припуском на механическую обработку;
) достаточная твердость (50 55 HRC) и износостойкость.
Для получения наплавленного металла требуемого качества нужно чтобы в наплавленном слое содержание углерода и кремния не превышало 02% и 05% соответственно при содержании марганца в пределах от 1% до 15% (для стали марок 40Х). Шлицевые втулки из стали марки 40Х имеют твердость рабочих поверхностей порядка 50 55 HRC.
) Вибродуговая наплавка
Одним из способов наплавки зубьев шлицевых втулок является вибродуговая наплавка когда электродная проволока подается к детали специальной головкой придающей наплавочной проволоке колебательное движение. В зону горения дуги подается вода или специальный раствор например кальцинированной соды. Толщина получаемого слоя составляет 10 15 мм.
При наплавке этим способом может быть получена твердость 200 280НВ («мягкая» наплавка) и 50 55 HRC («твердая» наплавка).
Достоинства вибродуговой наплавки:
- высокая твердость наплавленного слоя при наплавке высокоуглеродистой и высоколегированной проволокой;
- малое термическое влияние вследствие большой скорости охлаждения (теплоотвода) нет отжига противоположной грани зуба;
- достаточно большая производительность.
Однако этот способ имеет и целый ряд недостатков:
- большой разброс твердости;
- пористость наплавленного слоя;
- нестабильность процесса и неудовлетворительное формирование металла;
- наличие микротрещин в наплавленном металле.
С целью улучшения процесса вибродуговой наплавки иногда в охлаждающий раствор вводят компоненты содержащие ионизирующие вещества. Это способствует стабильности горения дуги.
) Наплавка под флюсом
Применение автоматической наплавки под флюсом не имеет некоторых недостатков присущих вибродуговому способу.
К достоинствам этого способа следует отнести:
- достаточно высокую стабильность процесса;
- хорошее формирование наплавленного металла;
- большой диапазон восстанавливаемых зубьев втулок по износу;
- высокая производительность.
Однако и у этого способа наплавки имеются недостатки:
- большое термическое влияние (коробление) вследствие малой скорости теплоотвода через флюсовую защиту;
- возможен отжиг противоположной грани зуба;
- большой припуск металла на последующую механическую обработку;
- затруднена наплавка втулок малого диаметра (менее 40 мм) т.к. для удержания флюса необходимы щитки.
Для автоматической наплавки под флюсом рекомендуется проволока Св-30ХГСА диаметром 15 20 мм или высокоуглеродистая проволока У8 ПК-2.
При наплавке под флюсом АН-348А вышеперечисленными марками электродов твердость получается равной 280 300 НВ.
Если наплавку вести под керамическим флюсом АНК-18 то можно получить твердость наплавленного металла удовлетворяющую техническим требованиям по твердости для шлицевых втулок.
) Наплавка в среде защитных газов
На практике широко применяется наплавка в среде защитных газов. Она применяется особенно тогда когда нельзя применять по тем или иным причинам другой способ наплавки. Используются такие защитные газы как углекислый аргон и смесь на основе аргона. Защитный газ предназначен для защиты расплавленного металла от окисляющего воздействия воздуха.
Наплавка в углекислом газе по сравнению с наплавкой в среде аргона характеризуется большими глубинами проплавления и величиной зоны термического влияния а также меньшим легированием наплавленного металла. Вследствие таких причин металл после кристаллизации получает более крупнозернистую структуру и следственно меньшую удельную вязкость.
После наплавки детали подвергают цементации с последующей термической обработкой.
Достоинства наплавки в среде защитных газов:
- достаточно высокая стабильность процесса;
- удовлетворительное формирование металла.
- требуется последующая термическая обработка;
- достаточно большой припуск на механическую обработку.
Описанные выше технологии восстановления зубьев включают такие операции как фрезерование и закалка требующие значительных затрат времени на восстановление втулки в связи с большим припуском на последующую механическую обработку и значительно удорожают восстановление шлицевых втулок.
В таблице 4.1 представлены показатели ресурсоемкости по разным методам восстановления шлицевой втулки.
Таблица 4.1 - Показатели ресурсоемкости по разным методам восстановления шлицевой втулки
Наименование применяемой технологии
Показатели ресурсоемкости
Производительность штсм
Восстановление пластическим деформированием
Восстановление наплавкой
С учетом недостатков способов восстановления а также принимая данные таблицы 4.1 анализ показателей позволяет установить:
–наиболее рациональным способом является наплавка в среде защитных газов. Однако данный способ наплавки включает последующее восстановление зубьев путем фрезерования и закалки что требует значительных затрат времени на восстановление втулки в связи с большим припуском на последующую механическую обработку и значительно удорожают восстановление шлицевых втулок;
– альтернативными с точки зрения обеспечения необходимого уровня физико-механических свойств и экономической эффективности восстановления являются наплавка под слоем флюса.
Таким образом для восстановления поверхностей шлицевой втулки карданного вала рациональными способами восстановления является автоматическая наплавка под слоем флюса.
При выборе технологических баз придерживаются следующих правил:
– за технологические базы следует принимать поверхности обладающие достаточной жесткостью;
– для повышения точности установки детали в качестве базовых поверхностей следует использовать поверхности наибольшей протяженности;
– технологические базы следует выбирать так чтобы обеспечить заданную жесткость установки и отсутствие деформаций детали от усилий зажима и сил возникающих в процессе обработки;
– размеры технологических баз при необходимости целесообразно искусственно увеличивать или предусматривать специальные вспомогательные базы;
– за черновые базы принимают поверхности которые не обрабатываются или обрабатываются с минимальной точностью;
– за черновые базы нельзя брать поверхности обладающие большими штамповочными или литейными уклонами;
– черновая база принимается один раз и только на первой операции;
– за чистовые базы принимают поверхности обрабатываемые с максимальной точностью;
– в качестве чистовых баз следует использовать обработанные поверхности детали которые определяют её положение при работе в изделии;
– за чистовые базы как правило выбирают конструкторские базы причем стремятся к совмещению технологической и измерительной баз;
– необходимо соблюдать принцип последовательности смены баз т.е. выбор поверхностей технологических баз производят от менее точных к более точным;
– при выборе измерительных баз необходимо использовать поверхности являющиеся конструкторскими базами
Назначаем базы для каждой технологической операции.
При фрезеровании базами назначаем торцы шлицевой втулки.
При токарной обработке базу выбираем торец и цилиндрическая поверхность втулки.
При сверление отверстия под резьбу К 18 база цилиндрическая поверхность втулки.
При шлифовании поверхности с номинальным диаметром 70 мм базой является торец цилиндрическая поверхность втулки.
5 Сушка атмосферная.
В таблице 7.1 представлены технологические операции восстановления поверхностей изношенной детали – втулки шлицевой
Таблица 7.1 - Технологические операции восстановления поверхностей втулки шлицевой
Наименование операции
Зачистка поверхностей от загрязнений
Мойка детали от загрязнений растворителями.
Наплавить поверхности под штопорные пазы
Наплавить поверхность под наружную резьбу М70х15
Наплавить наружную поверхность номинальным 70 мм
Наплавить поверхность под шлицы
Заварить отверстие под резьбу К 18
Фрезеровать новые фиксирующие пазы
Точить поверхность под резьбу М70х15
Точить наружную поверхность номинальным 70 мм.
Нарезать новые шлицы
Сверлить отверстие под резьбу К 18
Нарезать наружную резьбу М70х15
Нарезать резьбу К 18
Шлифовать поверхность с номинальным диаметром 70 мм.
Контролировать соответствие размеров чертежу
В таблице 8.1 приведен выбор оборудования приспособлений и инструментов при восстановлении втулки шлицевой
Таблица 8.1 - Оборудование приспособление и инструменты при восстановлении втулки шлицевой
Технологическая оснастка и инструмент
Стол тиски станочные 250 мм 7200-0225
Щетка металлическая очки защитные ГОСТ 12.4.013-75
Ванна для мойки растворителями ГОСТ 18297-96
Рукавицы стойкие к растворителям фартух очки защитные
Компрессор 50 литров 1.5кВт Intertool PT-0003
Пневмопистолет продувочный ЛАЗ ПН 10-АА рукавицы стойкие к растворителям
Автоматическая сварка в двуокиси углерода ИП 37.155.6004-85
Щиток электросварщика НН-Э301У1 ГОСТ 124035-78 рукавицы
Штангенциркуль ШЦ-I-125 ГОСТ 166-89 Очки защитные ГОСТ 12.4.013-75 проходной резец 2102-0055 Т15К6
Шпоночно-фрезерный станок 692Р
Фреза 63х10 Р6М5 ГОСТ 28527-90. прихваты призмы
Станок токарный винторезный 16ТО1П
Очки защитные ГОСТ 12.4.013-75 микрометр МК-100 ГОСТ 6507-78 проходной резец 2102-0055 Т15К6
Очки защитные ГОСТ 12.4.013-75 микрометр МК-50 ГОСТ 6507-78 проходной резец 2102-0055 Т15К6
Станок долбёжный 7А420
Резец долбежный 2182-0601 ГОСТ 10046—72 Р6М5
Станок сверлильный 2М55-1
Штангенглубиномер ЩГЦ-200-001 ГОСТ 162-85 очки защитные ГОСТ 12.4.013-75 сверло диаметром 9 мм 2301-0990 ГОСТ 10903-77
Ручная плашка для метрической резьбы
Плашка М70Ч15 ГОСТ 24705-85
Ручной метчик для трубной резьбы
Метчик К 18 ГОСТ 3266-81 (Р6М5)
Станок круглошлифовальный мод. 3Б161
Микрометр МК-75 ГОСТ 6507-89 Круг абразивный ПП 100 х 20 х 20 14А F90-36 очки защитные ГОСТ 12.4.013-75
Штангенциркуль ШЦ-III-500 гост 166-89 электромагнитный индикатор трещин ЭМИТ-1М Штангенглубиномер ЩГЦ-200-001 ГОСТ 162-85 Микрометр МК-75 ГОСТ 6507-89
Определение норм времени операций восстановления
Режимы выполнения технологических операций по восстановлению деталей существенно влияют на физико-механические свойства и их ресурс При этом выбранные режимы и материалы должны обеспечивать выполнение технических требований к детали изложенных на ремонтном чертеже.
При назначении видов и режимов механической обработки необходимо исходить из того что изношенная поверхность в большинстве случаев имеет неравномерный износ деформированные слои металла подвергается химико-термической и механической упрочняющей обработке. Поэтому такие поверхности целесообразно обрабатывать шлифованием или точением резцами с пластинками твердого сплава или металлокерамики.
5. Фрезеровальная. Фрезеровать новые фиксирующие пазы. При выполнении операции выбран шпоночно-фрезерный станок 692Р фреза 63х10 Р6М5 ГОСТ 28527-90.
При фрезерной обработке основное время рассчитывают по формуле:
где – длина обрабатываемой поверхности =25 мм;
– число проходов =1;
– число оборотов фрезы в минуту =400 обмин;
– подача на один оборот фрезы:
где =16 – число зубьев фрезы;
- подачи на один зуб =007 ммзуб.
0 Токарная. Точить поверхность под резьбу М70х15. при выполнении операции используются станок токарный винторезный 16ТО1П трехкулачковый патрон ГОСТ 2675-80 проходной резец 2102-0055 Т15К6 Диаметр обрабатываемой поверхности 70 мм.
где – длина обрабатываемой поверхности =20 мм;
– число оборотов детали в минуту;
– продольная подача ммоб принимаем
Частота вращения детали:
где – диаметр обрабатываемой детали мм.
- скорость резания ммин.
Скорость резания определяется по формуле:
где – среднее значение стойкости при одной инструментальной обработке принимаем =60 мин.
– коэффициент 350 [3];
показатель степени =015 [3];
– показатель степени =035 [3];
– показатель относительной стойкости = 02 [3];
–коэффициент который определяется перемножением коэффициентов:
где – коэффициент учитывающий влияние материала заготовки:
где – коэффициент характеризующий группу стали по обрабатываемости = 1 [3];
– показатель степени 175 [3];
– граница прочности при растяжении принимаем 615 МПа.
- коэффициент учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания 1 [3];
- коэффициент учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания 1 [3];
- коэффициенты которые учитывают влияние параметров резца на скорость резания принимаем 08 = 113. [3];
Определим скорость резания по выше написанной формуле:
5 Сверлильная. Сверлить отверстие под резьбу К 18.
Сверлить отверстие в диаметр 9 мм.
Обработка производится на вертикально-сверлильном станке модель 2М55-1 и специальном приспособлении. Сверло диаметром 9 мм 2301-0990 ГОСТ 10903-77.
При сверлении основное время рассчитывают по формуле 9.8:
где – длина обрабатываемой поверхности =12 мм;
– подача на один оборот сверла ммоб принимаем ;
Частота вращения инструмента определяется по формуле:
где - Скорость резания ммин определяется по формуле:
где – среднее значение стойкости при одной инструментальной обработке принимаем =25 мин. [3];
– коэффициент 7 [3];
показатель степени =04 [3];
– показатель степени =07 [3];
– показатель относительной стойкости = 02 [3].
- коэффициент учитывающий глубину обрабатываемого отверстия 1 [3];
Тогда скорость резания равна:
0 Шлифовальная. Шлифовать поверхность до номинального диаметра 70 мм.
При выполнении операции используется станок круглошлифовальный мод. 3Б161патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-80.
Скорость шлифовального круга зависит от вида подачи связки и профиля круга.
Для обеспечения наибольшей производительности труда и наименьшей шероховатости обрабатываемой поверхности при минимальном износе шлифовальных кругов значения реальных скоростей рекомендуется выбирать близкими к максимально допустимым значениям.
Основное время определяют по формуле 9.13:
где - длинна обрабатываемой поверхности 70 мм;
- коэффициент зачистных ходов (принимается в пределах 12-17 в зависимости от требований к чистоте обработки большее значение для более высокого класса чистоты) принимаем 15;
– продольная подача ммоб; 28 ммоб.
Скорость детали подсчитывают по формуле 9.14:
где скорость детали ммин;
глубина шлифования мм 0025 мм;
-коэффициент 024 [3];
- показатель степени =03 [3];
показатель степени =10 [3];
– показатель степени =10 [3];
– показатель относительной стойкости = 05 [3].
- среднеэкономическое значение стойкости шлифовальных кругов между правками мин 15 мин. [3]
– продольная подача в долях ширины круга 07;
– диаметр детали мм 70 мм.
Затраты на восстановление деталей (себестоимость) группируются в себестоимости через следующие калькуляционные статьи:
где – стоимость материалов потребляемых для восстановления детали руб.;
– основная заработная плата производственных рабочих по тарифу с учетом премий кроме премий из прибыли руб.;
– дополнительная заработная плата руб.;
– отчисления на социальное страхование руб.;
- соответственно объём накладных цеховых общезаводских расходов и расходы на содержание и эксплуатацию оборудования руб.;
– прочие расходы составляют около 1% от суммы всех затрат руб.
Составляющие затрат себестоимости определяются по формулам:
где – штучно-калькуляционное время выполнения операции при восстановлении детали ч.;
Сч – часовая тарифная ставка работы специалиста руб.ч (по данным таблицы 3.6 [9]).
где – коэффициент учитывающий дополнительную заработную плату ( = 01 018) принимаем .
где – коэффициент учитывающий отчисления на социальное страхование (= 012 016). Принимаем
где – коэффициент учитывающий объём накладных цеховых расходов ( = 085 105).
где – коэффициент учитывающий объём накладных общезаводских расходов ( = 055 07). Принимаем 06.
где – коэффициент учитывающий расходы на содержание и эксплуатацию оборудования ( = 065..085). Принимаем
где – коэффициент учитывающий прочие расходы ( = 0005 001). Принимаем
Объём затрат на потребные материалы при выполнении каждой операции устанавливают расчетным путем при анализе технологического процесса восстановления деталей и прейскуранта оптовых цен на материалы. В данной работе объём потребных материалов определяется косвенно на основе значений коэффициента связывающего величину заработной платы и затраты материалов в условиях функционирования предприятия по восстановлению деталей по формуле:
где – коэффициент учитывающий вид работ ( = 005 02 – ме- ханическая обработка; = 07 11 – сварка = 10 18 – постановка ремонтной детали).
Таким образом прямые расходы и являются исходными величинами затрат при определении себестоимости восстановления деталей. Затраты такого рода определяются прямым расчетом на основе использования технической документации.
Общий объём затрат по устранению всех дефектов деталей составит:
где – количество операций предусмотренных технологическим процессом восстановления деталей.
Значение определяется при условии наличия в деталях всех устраняемых дефектов.
В случае восстановления деталей в виде товарной продукции оптовую цену определяют по формуле:
где – рентабельность продукции задается нормативной в пределах 015 ≤ ≤ 025.
Все расчеты сводим в таблицу 10.1.
Таблица 10.1 - Расчет себестоимости восстановления шлицевой втулки карданного вала при подефектной технологии
Оптовая цена восстановленной втулки шлицевой при устранении всех дефектов имеющихся на нём составит:
Основные определения и технологические документы которые необходимо знать и оформлять при разработке технологических процессов восстановления деталей и сборки изделий.
Маршрутная карта с условным обозначением (МК) предназначена для описания технологического процесса включая контроль и перемещение по всем операциям в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании оснастке трудовых и других нормативов в соответствии с установленными формами и используется для планирования производства.
Операционная карта (ОК) предназначена для описания операций технологического процесса изготовления (восстановления) изделий с расчленением операций на переходы с указанием режимов обработки данных о средствах оснащения расчётных норм и трудовых нормативов и используется как инструкция в виде карты для случаев анализа приёмов работы и норм времени. Формы операционных карт определяются видом выполняемых работ. Существуют отдельные формы операционных карт для механической обработки газосварочных электросварочных окрасочных и гальванических работ.
Карта эскизов (КЭ) предназначена для графической иллюстрации технологического процесса и его элементов. На ней выполняют эскизы и схемы дополняющие или поясняющие содержание операций включая контроль и перемещения.
Оформление технологического процесса ремонта детали шлицевой втулки приведено в Приложение А.
В ходе выполнения курсового проекта проведен анализ ремонтного чертежа детали шлицевой втулки карданного вала и приведены его технические условия на дефектацию.
Проведен анализ основных дефектов втулки шлицевой а также произведена количественная оценка ремонта детали.
Проведен выбор способов восстановления поверхности шлицевой втулки. Выбраны технологические базы при обработке детали а также составлен технологический маршрут восстановления детали.
Разработаны технологические операция восстановления изношенных поверхностей шлицевой втулки карданного вала. Проведен выбор оборудования приспособления и инструментов а также средств измерения и средств индивидуальной защиты для каждой операции.
Произведены расчеты норм времени операций восстановления а также расчет стоимости ремонта шлицевой втулки карданного вала.
Список использованных источников
Справочник специалиста по ремонту автомобилей под ред.В.М. Приходько. – М.: ИКЦ «Академкнига» 2007. – 439 с.
Технология машиностроения производство и ремонт подъемно-транспортных строительных и дорожных машин: учебник под общ. ред. проф. В.А. Зорина. – М.: Академия 2010. – 576 с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя- т 1. - м.: Машиностроение 1980. - 559 с.
Митрохин Н.Н. Основы технологии производства и ремонта автомобилей: учеб. пособие. Ч. 1. Технология машиностроения Н.Н. Митрохин. – М.: МАДИ 2002. – 192 с.
Митрохин Н.Н. Технология машиностроения: учебное пособие. Ч. 1. Основы технологии обработки Н.Н. Митрохин. – М.: МАДИ 2004. – 267 с.
Митрохин Н.Н. Проектирование технологических процессов изготовления деталей: практич. работы Н.Н. Митрохин А.П. Павлов. –М.: МАДИ 2013. – 83 с.
Долгополов Б.П. Методические указания по выполнению курсовой работы по курсу «Технология ремонта автомобилей и дорожных машин» Б.П. Долгополов Н.Н. Митрохин С.А. Скрипников. – М.: МАДИ 1991. – 72 с.
Ремонт дорожных машин автомобилей и тракторов под ред. В.А. Зорина. – 10 изд. – М.: Мастерство 2015. – 512 с.
Зорин В.А. Основы технологии производства и ремонта машин: метод.указан. к курсовой работе по курсу «Основы технологии производства и ремонта» В.А. Зорин А.Ф. Синельников Е.А. Косенко. – М.: МАДИ 2017. – 104 с.

753932-1.cdw

станок сверлильный 2М55-1
патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-80
- режущий: сверло диаметром 9 мм 2301-0990 ГОСТ 10903-77
-измерительный: штангенглубиномер ШГЦ-200-001
Частота вращения сверла n=1540 мин
Глубина сверления 12 мм
Скорость резания V=43
токарно-винторезный станок 16ТО1П
- режущий: проходной резец 2105-0055 Т15К6 ГОСТ 18879-73
- измерительный: микрометр МК-75 ГОСТ 6507-78
Частота вращения n=1366 мин
Скорость резания V=300
круглошлифовальный мод. 3Б161
- режущий: круг абразивный ПП 100 х 20 х 20 14А F90-36
- измерительный: микрометр МК-75 ГОСТ 6507-89
Глубина шлифования t=0
Частота вращения n=58 мин
Скорость резания V=12
шпоночно-фрезерный станок 692Р
специальное приспособление
- режущий: фреза 2240-0205 63х10 Р6М5 ГОСТ 28527-90
- измерительный: штангенглубиномер ШГЦ-200-001
Подача на один зуб S
Подача на один оборот S
Частота вращения фрезы n=400 мин
Скорость резания V=26
Втулка шлицевая карданного вала

Речь+.docx

Тема курсового проекта является разработка технологического процесса восстановления втулки шлицевой карданного вала.
Втулка шлицевая карданного вала представляет собой деталь посредством которой осуществляется соединение двух частей карданного вала автомобиля.
Основу конструкции втулки кардана составляют шлицы. Втулка имеет посадочное место под вал изготовленное с определенной точностью. Вал фиксируется шайбой которая имеет выступы заходящие в пазы находящиеся с торца втулки. Поверх шайбы накручивается гайка фиксирующая элемент на втулке.
С противоположной стороны выполнено сверление с нарезанной трубной резьбой. Данное сверление предназначено для вкручивания тавотницы. Через нее осуществляется смазка шлицевого соединения.
Число шлицов выполненных во втулке составляет 22Профиль зубьев эвольвентный. Модуль зубьев составляет 25. С обеих сторон по наруже имеются фаски. Они облегчают заход соединяемых деталей в соединение.
Втулка изготовлена из конструкционной легированной стали 40Х
Именно подвижная шлицевая пара вал-втулка подвержена высоким нагрузкам а как следствие высокому износу. Поэтому диагностика и ремонт шлицевого соединения карданного вала одна из самых распространенных проблем.
Чрезмерный износ шлицов приводит к дисбалансу карданного вала и повышенная вибрация разрушает остальные узлы и агрегаты. Ремонт шлицевого соединения заключается в большинстве случаев заменой изношенных деталей для устранения зазоров в шлицах.
Шлицевые соединения автомобильных агрегатов относятся к сопряжениям ремонт деталей которых не нашел еще рационального решения.
До сих пор одной из существенных проблем в ремонте техники является восстановление работоспособности шлицевых соединений использующихся в большинстве механизмов мобильной техники. В решении этой проблемы особое место занимает индустриальность способов восстановления повышение качества и снижение себестоимости ремонтных работ.
На слайде представлена классификация существующих способов восстановления и ремонта зубьев шлицевых втулок
Наплавкой металла следует восстанавливать втулки имеющие значительный износ. Восстанавливать зубья с малым износом таким способом нерационально т.к. почти весь наплавленный металл будет удален последующей механической обработкой.
В ремонтной практике применяются две группы способов восстановления зубьев. Это способы с нанесением металла на изношенную поверхность и способы без нанесения металла. И те и другие имеют определенные достоинства и недостатки.
Способы ремонта зубьев без нанесения металла более целесообразны при малых износах когда фактически требуется исправить только конусность зубьев.
На слайде представлен технологические операции восстановления поверхностей втулки шлицевой.
На 6 слайде представлен выбор оборудования приспособлений и инструментов при восстановлении втулки шлицевой
На 7 и 8 слайде представлены 4 карты эскизов: фрезерная обработка токарная обработка сверлильная и шлифовальная обработки.
При выполнении фрезерной обработки фрезеруются новые фиксирующие пазы. При выполнении операции применяется шпоночно-фрезерный станок 692Р фреза 63х10 Р6М5 ГОСТ 28527-90.
При выполнении токарной операции точиться поверхность под резьбу М70х15. Используются станок токарный винторезный 16ТО1П трехкулачковый патрон ГОСТ 2675-80 проходной резец 2102-0055 Т15К6.
При выполнении сверлильной операции сверлится отверстие под резьбу К 18 и отверстие в диаметре 9 мм. Обработка производится на вертикально-сверлильном станке модель 2М55-1 и специальном приспособлении. Сверло диаметром 9 мм 2301-0990 ГОСТ 10903-77.
При выполнении шлифовальной операции шлифуется поверхность до номинального диаметра 70 мм.
При выполнении операции используется станок круглошлифовальный мод. 3Б161патрон трехкулачковый ГОСТ 2675-80.
Затраты на восстановление деталей (себестоимость) группируются в себестоимости через калькуляционные статьи.
На слайде представлена сводная таблица расчета себестоимости восстановления шлицевой втулки карданного вала при подефектной технологии.
Затраты составляют 8153 рубля. Оптовая цена восстановленной втулки шлицевой при устранении всех дефектов имеющихся на нём составит 9