Технология изготовления и ремонта опоры вала

Лист 3.cdw

Востановление наружной поверхности
вибродугавой наплавкой
Вертикальный сверлильный
универсальный станок 2Н118
Востановление внутренней поверхности
наплавкой в среде СО
Эскизы операционные восстановления
Установка Клековкина
Сварочный полуавтомат А-547-У
Ремонт отверстий развертыванием
Газовый лазер ЛГП-702 установка для наплавки СКС-011-1-02

Лист 1.cdw

Неуказанные радиусы сопряжений R2.
Неуказанные уклоны 3
Остальные технические требования по СТБ 1014-95.

Записка ТПРМ Свет.docx

В данной курсовой работе необходимо разработать технологический процесс изготовления и ремонта изделия с учетом данных представленных в задании.
Разработка оптимального технологического процесса изготовления и ремонта каждой конкретной детали может нести значительную экономическую выгоду в масштабах целого предприятия. Поэтому такое большое внимание уделяется созданию новых перспективных способов создания изделий.
Технический процесс ведет к увеличению сложности проектируемых объектов повышению их качества надежности и долговечности требуя применения новых технологических решений улучшения качества и сокращения сроков проектных работ. Достичь положительных результатов возможно лишь в случае использования современных средств САПР на всех этапах проектирования а на этапе конструкторского проектирования заложены возможности использования прогрессивных технологических решений.
В связи с этим повышаются требования предъявляемые к конструктору который должен обладать широким кругозором в вопросах проектирования производства и эксплуатации проектируемых объектов.
Целью курсовой работы является закрепление углубление и обобщение полученных знаний а так же приобретение практических навыков для разработки технологических процессов изготовления и ремонта деталей с использованием прогрессивных технологий и анализа технологических решений.
Технология изготовления
1 Анализ назначения и технологичности детали
Крышка используется для установки подшипников. Она должна отвечать требованиям по прочности и сопротивлению усталостным напряжениям.
При производстве данной детали необходимо выполнять строгие технологические требования. Ответственной частью чашки будут как внутренние так и внешние поверхности которые обладают достаточно малой шероховатостью и выполнены с большой точностью. Деталь данного типа является ответственной частью сборки и должна выполняться высококвалифицированными и ответственными рабочими.
Рабочий чертёж детали представлен в графической части курсовой работы.
Химический состав СЧ 25 приведен ниже по ГОСТ 1412-85:
углерод C – 32 34 %;
марганец Mn – 07 10 %;
сера S - не более 015 %;
фосфор P - не более 02 %;
предел прочности в = 250 МПа;
твёрдость поверхности HB = 156 - 260 ;
стоимость одной тонны чугунной отливки 360 400 долл. США.
Заготовка изготавливается литьем.
На рисунке 1.1 представлен заготовка детали.
Рисунок 1.1 - Заготовка детали.
Метод выполнения заготовки для детали определяется назначением и конструкцией детали материалом техническими требованиями масштабом и серийностью выпуска а также экономичностью изготовления.
Деталь изготавливается из СЧ 25 литьем поэтому конфигурация наружного контура и внутренних поверхностей не вызывает значительных трудностей при получении заготовки.
В остальном деталь достаточно технологична допускает применение высокопроизводительных режимов обработки имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции.
Изготовление любой детали начинается с заготовки которая с помощью механической пластической термической химической и (или) иной обработки доводится до формы размеров и качества готовой детали заданных конструктором.
Расчёт себестоимости для конкретных способов получения заготовок предполагая что чистовая механическая обработка для всех вариантов одинакова можно осуществлять по следующим зависимостям:
где mш - масса прутка перед штамповкой кг (на 2 8 % больше массы готовой детали); mш=1716 кг.
Cш.р - стоимость штамповочных работ (Cш.р = 0005 mш =000858 );
qш - накладные расходы штамповочного цеха (50 100 %);
Cшт - стоимость штампа (Cшт = 10 mш =1716 );
nшт - количество заготовок изготавливаемых одним штампом nшт=10000;
где mот - масса отливки кг (на 5 15 % больше массы готовой детали);
Ц1м - цена 1 кг жидкого металла ;
Cл - стоимость литейных работ (Cл = 0008 mш =00145 );
qл - накладные расходы литейного цеха (50 100 %);
Cмод - стоимость модели (Cмод = mот =1815 );
nмод - количество заготовок.
2 Выбор маршрута механической обработки
Эскиз детали с указанием обрабатываемых поверхностей представлении на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Опора вала
Таблица 1.1 – Маршрут обработки детали
Наименование операции и перехода
Подрезать торец 98 мм до 91 мм t=1 мм;
Обточить наружный диаметр с 106 мм до 99 мм L=5 мм;
Обточить наружный диаметр с 99 мм до 98 мм L=5 мм;
Токарно-винторезный станок 16Б04А
Подрезать торец 63 мм до 52 мм t=1 мм;
Обточить наружный диаметр с 106 мм до 99 мм L=8 мм;
Обточить наружный диаметр с 99 мм до 98 мм L=8 мм;
Расточить внутренний диаметр с 50 мм до 51 мм L=10 мм;
Расточить внутренний диаметр с 51 мм до 52 мм L=10 мм;
Токарный многорезцовый копировальный полуавтомат 1716Ц
Сверлить отверстие 24 мм L=12 в количестве 12 штук через 300 ;
Вертикальный сверлильный универсальный станок 2Н118
Шлифовать внутренние поверхности 55 мм L=10 мм и 52 мм L=10 мм.
3 Расчет и назначение припусков
На основании выбранного технологического маршрута обработки детали и способа получения заготовки производим расчёт припусков на механическую обработку.
Технологический маршрут обработки поверхности 98H7 состоит из чернового и чистового обтачивания.
При обработке поверхности минимальный припуск для каждого i-го перехода можно оценить:
i - погрешность установки заготовки на данной операции мкм.
Минимальный припуск под обтачивание:
Рисунок 1.3 – Схема расположения припусков.
На остальные обрабатываемые поверхности припуски и допуски выбираем по таблицам (ГОСТ 7505-74).
4 Расчёт режимов резания
Исходными данными для этого являются принятый маршрут механической обработки детали и назначенные припуски для каждого перехода что соответствует глубинам резания ti .
Мы принимаем материал лезвия инструмента твёрдосплавная пластина Т15К6 период стойкости которой равен Т=300 мин.
Затем определяется скорость резания v ммин:
где Cv - коэффициент скорости резания Cv=330;
T - период стойкости инструмента мин;
t - глубина резания мм;
s - подача инструмента ммоб;
Зная v частота вращения шпинделя станка n обмин оценивается:
где D – диаметр обрабатываемой детали или диаметр фрезы мм.
При шлифовании скорость резания принимается v = 15 120 мс.
После оценки v произведем вычисление проекций силы резания по координатным осям Н:
t - глубина резания мм;
v - скорость резания ммин;
xi yi ni - показатели степеней.
Определим крутящий момент при резании Mк Нм:
Для операций сверления силы резания не вычисляют а сразу оценивают крутящий момент Mк Нм:
где CM – коэффициент момента резания CM = 003 017;
t – глубина резания мм (при сверлении t = 05 D);
D – диаметр сверла развёртки или зенкера мм;
sz – подача на один зуб многолезвийного инструмента ммзуб:
где s – подача ммоб;
z – число зубьев инструмента;
Для сверления определяют осевую силу Fo Н:
где Cо – коэффициент осевой силы Cо = 10 140;
q y – показатели степеней q = 10 12; y = 04 075.
Затем оценивается мощность резания N кВт по зависимости:
где n – частота вращения шпинделя станка обмин.
Для шлифовальных операций силы резания не определяют из-за их малости а сразу вычисляют мощность N кВт. При врезном шлифовании периферией круга:
где sр – радиальная подача sр = 0001 0075 ммоб;
b – ширина шлифуемой поверхности мм;
z – показатель степени z = 03 10.
Определим основное время Tо (мин) и штучно-калькуляционное Tшк (мин) для каждой операции. Общая зависимость для основного времени:
k - количество проходов инструмента;
n - частота вращения шпинделя станка (мин -1) или число двойных ходов в минуту для станков с прямолинейным движением;
Штучно-калькуляционное время для каждой операции вычисляется как сумма:
Tшк = Tо + Tв + Tоб + Tф (1.14)
где Tв - вспомогательное время;
Tоб - время обслуживания станка;
Tф - время на физические надобности рабочего.
Полученные результаты режимов резания по всем переходам технологических операций занесены в таблицу 1.1норм времени в таблицу 1.2.
Таблица 1.1 – Режимы резания
Таблица 1.2 – Нормы времени
5 Выбор оборудования и уточнение режимов резания
Основным критерием при выборе оборудования является номинальная мощность привода станка Nпр которая должна на 5 10 % превышать вычисленную мощность резания N а также габариты заготовки то есть возможность установки её на данном станке. Вторым требованием к оборудованию является способность обеспечить необходимые или близкие параметры режимов резания - частоту вращения шпинделя n подачу s и т.д. При этом надо учитывать что передаточные числа коробок скоростей современных станков выбраны по закону геометрической прогрессии то есть nma - знаменатель прогрессии (чаще 126 или 141); m - число скоростей. Третий критерий выбора оборудования - его габариты масса и стоимость.
Для изготовления детали используем следующие станки:
- токарно-винторезный станок 16Б04А.
- токарный многорезцовый копировальный полуавтомат 1Н71.
- вертикальный сверлильный универсальный станок 2Н118.
- внутришлифовальный станок СШ162.
Характеристики этих станков представлено в таблицах 1.3-1.6:
Таблица 1.3 - Характеристики станка16Б04А
Наибольший обрабатываемый диаметр мм
Наибольший ход инструмента мм
Частоты вращения шпинделя nmin nmax обмин
Мощность главного привода Nпр кВт
Подачи продольные smin smax ммоб
Таблица 1.4 – Характеристики станка 1Н713
Таблица 1.5 - Характеристики станка 2Н118
Таблица 1.6 - Характеристики станка СШ162
Наибольший ход стола мм
Технология ремонта изделия
1 Анализ возможных дефектов
Опора вала может иметь следующие дефекты:
А-износ торцовой поверхности
В-износ внутренней поверхности под подшипник и манжету
Г-износ наружной поверхности
Рисунок 2.1 – Схема возможных дефектов.
2 Маршрут оборудование и режимы восстановления
2.1 Восстановление наружной поверхности лазерной наплавкой
Оборудование: В качестве квантового генератора чаще используют рубиновые реже газовые (CO2 + N2 + He) лазеры. В качестве источника энергии используется лазер с интенсивностью излучения света не менее 1012 кВтмм2.
Используем комплект оборудования для лазерной наплавки в который входит газовый лазер ЛГП-702 мощностью 08 кВт установка для наплавки СКС-011-1-02 с оснасткой приспособление для управления лазерным лучом система газообеспечения. Наплавляем порошок СНГН.
Перед наплавкой на поверхность детали наносят шихту которая чаще всего представляет собой порошкообразную смесь металлов и неметаллических материалов. Закрепление шихты на поверхности детали осуществляют с помощью клеев.
Режимы восстановления:
Частота вращения детали мин-1 4
Разработаем маршрут восстановления отверстия шлицев при помощи лазерной наплавки.
Таблица 2.1 - Маршрут восстановления лазерной наплавкой.
Наплавить на изношенную поверхность ø98 мм до ø99 мм L=8 мм
Газовый лазер ЛГП-702
Установка СКС-011-1-02
Расточить с ø99 мм до ø98 мм L=8 мм
Станок токарный 16Б04А
2.2 Восстановление внутренней поверхности наплавкой в среде CO2
Внутреннюю поверхность восстанавливаем при помощи наплавки в среде СО2 . В качестве защитного газа используем углекислый газ (СO2) .
Материалы наплавки. Применяется проволоку диаметром 05—20 мм марки Нп-30ХГСА.
Оборудование. Используем полуавтомат А-537. В качестве наплавочного автоматов используем переоборудованный аппарат А-580 который выпускается для наплавки под флюсом а также наплавочную головку ОКС-1252А комплектуемый источником тока ПСУ-500. В качестве источников тока используем также выпрямитель ВСГ-ЗА и сварочный преобразователь ПСГ-300.
Расход газа лмин 6-7
Диаметр проволоки мм 05-07
Вылет электрода мм 5-8
Мерительный инструмент-штангенциркуль ШЦ-I-125-005 ГОСТ166-89.
Разработаем маршрут восстановления отверстия наплавкой в среде СО2.
Таблица 2.2 - Маршрут восстановления наплавкой в среде СО2.
Наплавить поверхность с ø55 мм до ø56 мм в размер L=178 мм
Подрезать торец с ø56 мм до ø55 в размер L=10 мм t=1 мм
2.3 Восстановление торцовой поверхности вибродуговой наплавкой
Материалы наплавки. Применяем сварочную проволоку Нп-65Г которая обеспечивает получение высококачественного наплавленного слоя металла без пор и трещин.
Оборудование. Установка Клековкина.
-шаг наплавки t=25 ммоб;
-частота вращения детали n=5 мин-1;
-скорость подачи электродной проволоки V=15 ммин;
В качестве охлаждающей жидкости используется смесь воды с 25 6 % кальцинированной соды или 20 % глицерина.
Таблица 2.3 - Маршрут восстановления торца вибродуговой наплавкой.
Наплавить поверхность торца с ø98 мм до ø106 мм в размер L=1 мм
Подрезать торец с ø98 мм до ø106 в размер L=1 мм t=1 мм
2.4 Восстановление отверстий развертыванием
Оборудование. Вертикальный сверлильный универсальный станок 2Н118.
-частота вращения детали n=1065 мин-1;
-скорость резания V=35 ммин;
Таблица 2.4 - Маршрут восстановления отверстий.
Развернуть отверстие с ø85 мм до ø9 мм
В соответствии с исходными данными деталь получаем механической обработкой литой заготовки.
На основании расчетов курсовой работы были выбраны типы станков которые необходимы для производства деталей в соответствии с данным вариантом.
Для всех типов станков рассчитана подача скорость резания частота вращения шпинделя и основное время. В соответствии с расчетами составлена таблица с расчётом времени по каждой операции.
Также был проведен анализ возможных дефектов детали и предложены методы восстановления.
Список использованной литературы
Методические указания к практическим занятиям для выполнения курсовой работы студентам специальности 190205 «Подъемно-транспортные строительные дорожные машины и оборудование» Кузнецов Е.В.Могилев 2007 г.
Справочник технолога-машиностроителя: Справ. Т. 1 – Под ред. А. Г. Косиловой Р. К. Мещерякова- М.: Машиностроение 1986. -592 с.:ил.
Справочник технолога-машиностроителя: Справ. Т. 2 – Под ред. А. Г. Косиловой Р. К. Мещерякова- М.: Машиностроение 1986. -592 с.:ил.

Содержание.doc

Технология изготовления
2 Анализ назначения и технологичность
3 Выбор маршрута механической обработки
4 Расчет и назначение припусков
5 Выбор оборудования и оснастки
Технология ремонта изделия
1 Анализ возможных дефектов
2 Маршрут оборудование и режимы восстановления
Список используемых источников
Бел.-Рос.Ун-т ПДМ-081
(пояснительная записка)

Лист 2.cdw

Токарный многорезцовый
копировальный полуавтомат 1Н713
Вертикальный сверлильный
универсальный станок 2Н118
Операция №005 "Токарная
Операция №010 "Токарная
Операция №015 "Токарная
Операция №020 "Токарная
Операция №025 "Сверлильная
Операция №030 "Шлифовальная"