• RU
  • icon На проверке: 7
Меню

Разработка технологического процесса изготовления и ремонта вала

Описание

Разработка технологического процесса изготовления и ремонта вала

Состав проекта

icon
icon
icon
icon Ремонт.dwg
icon Вал (заготовка).dwg
icon эскизы операц.dwg
icon деталь.dwg
icon деталька.dwg
icon Ремонт.cdw
icon
icon Ремонт.cdw
icon Вал (заготовка).cdw
icon деталька.frw
icon эскизы операц.cdw
icon деталь.cdw
icon Вал (заготовка).cdw
icon деталька.frw
icon эскизы операц.cdw
icon деталь.cdw
icon
icon титул+содерж.docx
icon КЭ.doc
icon Маршрутная карта.docx
icon Записо4ка(final).doc

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Ремонт.dwg

Наплавить поверхность
Заплавить изношенный шпоночный паз
Эскизы востановления
Режимы восстановления
Электромагнитная наплавка

icon Вал (заготовка).dwg

Точность штамповки 7-8 ГОСТ 26645-85
Неуказанные радиусы 2 2
Неуказанные уклоны 3 5
Остальные требования к штамповке по ГОСТ 26358-84
Сталь45 ГОСТ 1050-88

icon эскизы операц.dwg

Фрезерно-центровальная
Фрезеровать в размер
Фрезеровать шпоночный паз шириной
h=5мм на длине L=28 мм на

icon деталь.dwg

Остальные технические требования по СТБ 1014-95
Сталь45 ГОСТ 1050-88

icon Ремонт.cdw

Ремонт.cdw
Наплавить поверхность
Заплавить изношенный шпоночный паз
Эскизы востановления
Режимы восстановления
Электромагнитная наплавка

icon Ремонт.cdw

Ремонт.cdw
Наплавить поверхность
Заплавить изношенный шпоночный паз
Эскизы востановления
Режимы восстановления
Электромагнитная наплавка

icon Вал (заготовка).cdw

Вал (заготовка).cdw
Точность штамповки 7-8 ГОСТ 26645-85
Неуказанные радиусы 2 2
Неуказанные уклоны 3 5
Остальные требования к штамповке по ГОСТ 26358-84
Сталь45 ГОСТ 1050-88

icon деталька.frw

деталька.frw

icon эскизы операц.cdw

эскизы операц.cdw
Фрезерно-центровальная
Фрезеровать в размер
Фрезеровать шпоночный паз шириной
h=5мм на длине L=28 мм на

icon деталь.cdw

деталь.cdw
Остальные технические требования по СТБ 1014-95
Сталь45 ГОСТ 1050-88

icon Вал (заготовка).cdw

Вал (заготовка).cdw
Точность штамповки 7-8 ГОСТ 26645-85
Неуказанные радиусы 2 2
Неуказанные уклоны 3 5
Остальные требования к штамповке по ГОСТ 26358-84
Сталь45 ГОСТ 1050-88

icon деталька.frw

деталька.frw

icon эскизы операц.cdw

эскизы операц.cdw
Фрезерно-центровальная
Фрезеровать в размер
Фрезеровать шпоночный паз шириной
h=5мм на длине L=28 мм на

icon деталь.cdw

деталь.cdw
Остальные технические требования по СТБ 1014-95
Сталь45 ГОСТ 1050-88

icon титул+содерж.docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
«Строительные дорожные подъемно-транспортные машины и оборудование»
«Технология производства и ремонт строительных и дорожных машин»
Разработка технологического процесса изготовления и ремонта изделия
Технологический процесс изготовления детали . . 4
1 Анализ технологичности детали . . 4
2 Определение типа производства . . 5
3 Выбор метода получения заготовки . . .5
4 Выбор маршрута механической обработки 8
5 Расчет припусков ..9
6 Выбор оборудования и приспособлений 9
7 Расчет режимов резания 10
Технологический процесс ремонта детали ..15
1 Анализ возможных дефектов 15
2 Восстановление качества детали 15
2.1 Восстановление посадочной поверхности лазерной наплавкой ..15
2.2 Восстановление шпоночного паза заплавкой в среде СО2 17
2.3 Восстановление шпоночного паза заплавкой под флюсом ..17
2.4 Восстановление посадочной поверхности электромагнитной наплавкой..18
Список литературы 21

icon Маршрутная карта.docx

ГОСТ 3.1118-82 Форма 1
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Код наименование операции
Обозначение документа
Код наименование оборудования
5 Фрезерно-центровальная ИОТ № 06
МP-73 3 1 1 1 236 1 8
А616 3 1 1 1 236 1 14
5 Фрезерная ИОТ № 13
Р11 3 1 1 1 236 1 17
0 Сверлильная ИОТ № 14
Р53 3 1 1 1 236 1 22
5 Шлифовальная ИОТ № 11

icon Записо4ка(final).doc

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 прогресс ведет к увеличению сложности проектируемых объектов повышению их качества надежности и долговечности требуя применения новых технологических решений улучшения качества и сокращение 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 также приобретение практических навыков для разработки технологических процессов изготовления и ремонта деталей с использованием прогрессивных технологий и анализа технологических решений.
Технологический процесс изготовления детали
1 Анализ технологичности детали
При производстве данной детали необходимо выполнять строгие технологические требования. Деталь достаточно технологична допускает применение высокопроизводительных режимов обработки имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций и довольно проста по конструкции.
Программа выпуска: 10000Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-88.
На рисунке 1.1 представлен общий вид детали.
Рисунок 1.1 – Общий вид детали.
Материал детали - конструкционная углеродистая сталь 45 (ГОСТ 1050-88) широко используется для изготовления различных видов и типоразмеров шестерен коленчатых и распределительных валов шпинделей работающих в условиях требующих повышенной прочности и износостойкости.
Таблица 1.1 - Химический состав стали 45 (ГОСТ 1050-88).
Таблица 1.2 - Механические свойства стали 45 (ГОСТ 1050-88).
Предел прочнос-ти в МПа
Относи-тельное удлинение
Относи-тельное сужение %
Твердость до термообра-ботки
2 Определение типа производства
Определим величину партии запускаемой в производство одновременно:
где а – периодичность запуска данной детали в днях (а=6);
d – количество рабочих дней в году (d=255);
N – годовая программа.
Примем размер партии равных 236 деталей.
3 Выбор метода получения заготовки
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.
Метод получения заготовки для детали определяется назначением и конструкцией детали материалом техническими требованиями масштабом и серийностью выпуска а также экономичностью изготовления.
В рамках данной курсовой проанализируем два варианта получения заготовки: заготовка из проката и заготовка полученная штамповкой.
Расчет себестоимости для конкретных способов получения заготовки проведем предполагая что чистовая механическая обработка для всех вариантов одинакова.
Рассчитаем стоимость получения заготовки из проката (с.11 [1]):
где mпр - масса заготовки из проката кг (mпр = m1пр=1667кг - масса одного погонного метра проката данного профиля);
Ц1пр - цена 1 кг проката (табл. 2.1 [1]);
B - минутная зарплата рабочих производящих черновую механическую обработку заготовок (B » 002 004 мин);
Tшк1 - штучно-калькуляционное время черновой обработки детали которое ориентировочно определяется по формуле Tшк k - количество проходов инструмента (Принимая глубину резания для одного прохода равной 2 3 мм имеем k = 1;
l0 = l2 + 2×l1+ l Tшк
q - накладные расходы механического цеха в % к основной зарплате
Рассчитаем стоимость получения заготовки полученной штамповкой
где mш - масса прутка перед штамповкой кг (на 2 8 % больше массы готовой детали; плюс масса металла в отверстии 16 (157 кг))
mш = 391 · 108 + 157 = 58 кг;
Cш.р - стоимость штамповочных работ (Cш.р = 0005 mш =58·0005=003у.е.);
qш - накладные расходы штамповочного цеха (50 100 %);
Cшт - стоимость штампа (Cшт = 10 mш =10·58=58 у.е.);
nшт - количество заготовок изготавливаемых одним штампом (до 10 тыс.);
Tшк3 - штучно-калькуляционное время черновой обработки детали которое ориентировочно определяется по формуле Tшк k - количество проходов инструмента (Принимая глубину резания для одного прохода равной 2 3 мм имеем k = 1;
Рассчитаем экономический эффект:
Окончательно принимаем штамповку в качестве способа получения заготовки.
Заготовка будет иметь вид и размеры показанные на рисунке 1.2.
Рисунок 1.2 – Эскиз заготовки
4 Выбор маршрута механической обработки
Таблица 1.3 – Маршрут обработки детали.
Наименование операции и перехода
Фрезерно-центровальная
Фрезеровать торцы 34 и 44 в размер L=376 мм;
Сверлить центровые отверстия 5мм L=12 мм.
Фрезерно-центровальный станок МР-73
Точить 54 мм до 505 мм на L=190 мм за 1 проход t=2;
Точить 44 мм до 40 мм на L=40 мм за 2 прохода t=2;
Точить конус в размер за 2 прохода t=2;
Точить 44 мм до 405 мм на L=83 мм за 1 проходt=2;
Точить 39 мм до 355 мм на L=31 мм за 1 проходt=2;
Точить 34 мм до 305 мм на L=32 мм за 1 проходt=2;
Снять фаски 16х45о на 30 на 40;
Привод: 3-х кулачковый патрон. Закрепить в центрах.
Фрезеровать шпоночный паз шириной b=10мм h=5мм на длине L=28мм на 30;
Вертикально-фрезерный станок 6Р11. Закрепить в тисках и центрах.
Вертикально-сверлильная
Сверлить отверстие 16;
Цековать отверстие 32 на глубину L=10мм.
Вертикально-сверлильный станок 2Р53. Закрепить в тисках.
Шлифовать с 505 до 50h8 на длине L=190мм;
Шлифовать с 405 до 40k6 на длине L=83мм;
Шлифовать с 355 до 35h8 на длине L=31мм;
Шлифовать с 305 до 30h11 на длине L=32мм;
Кругло-шлифовальный станок 3131. Закрепить в центрах. Привод: поводковый патрон.
При обработке поверхности минимальный припуск для каждого i-го перехода можно оценить по следующей формуле (с.16 [1]):
ei - погрешность установки заготовки на данной операции мкм.
Минимальный припуск под точение:
Минимальный припуск под шлифование:
6 Выбор оборудования и приспособлений
Принимаем для фрезерной операции 005 станок фрезерно-центровальный МР-73. Обороты: 180; 250; 360; 500; 700; 1000; 1440; 2000. Подача: 01; 02; 03; 04; 05; 06 ммоб. Мерительный инструмент: ШЦ-I-125 ГОСТ 166-89.
Принимаем для токарных операций токарно-винторезный станок 1А616. Максимальный диаметр обработки над станиной – 180мм. Максимальный диаметр обработки над суппортом – 36мм. Максимальный диаметр обрабатываемого прутка – 165мм. Высота центров – 750мм. Частота вращения шпинделя мин-1: 16 20 25 35 40 50 63 80 100 125 160 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600. Продольная подача шпинделя: 005; 006; 007; 008; 01; 012; 015; 017; 02; 025; 03; 035; 04; 05; 06; 07; 08; 10; 12; 14; 16; 20; 24; 28 ммоб. Способ установки: патрон. Привод: 3-х кулачковый патрон. Мерительный инструмент ШЦ-I-500 ГОСТ 166-89 ШЦ-I-1250 ГОСТ 166-89.
Принимаем для фрезерной операции 015 шпоночно-фрезерный станок 6Р11. Частота вращения шпинделя: 65; 80; 100; 125; 160; 200; 240; 300; 375; 480; 600; 720; 900; 1125; 1440; 1800 мин-1. Фрезерная головка: поворот ± 90 градусов. Мерительный инструмент: ШЦ-I-125 ГОСТ 166-89.
Принимаем для вертикально-сверлильной операции 020 вертикально-сверлильный станок 2Р53. Частота вращения шпинделя: 20; 25; 315; 40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 320; 400; 500; 640; 800; 1000; 1280; 1600; 1800;
00 мин-1. Подача шпинделя: 007; 009; 011; 017; 022; 028; 04; 056; 09; 14; 18; 25 ммоб. Мерительный инструмент: ШЦ-I-125 ГОСТ 166-89.
Принимаем для шлифовальной операции 025 кругло-шлифовальный станок 3131. Частота вращения шлифовального круга 2110 мин-1. Размер шлифовального круга 350х40х127 мм. Привод поводковый патрон. Частота вращения детали 40 400 мин-1. Мерительный инструмент микрометр МК 50-1 по ГОСТ 6507-78.
7 Расчет режимов резания
Исходными данными для этого являются принятый маршрут механической обработки детали и назначенные припуски для каждого перехода что соответствует глубинам резания ti.
Принимаем материал лезвия инструмента: твердосплавная пластина Т15К6 период стойкости – Т=120мин. Для сверления: Р18 – Т = 10мин.
В зависимости от вида обработки назначим подачу инструмента s.
Затем определяется скорость резания ммин:
где Cv - коэффициент скорости резания (табл. 2.8 [1]);
T - период стойкости инструмента мин (табл. 2.6 [1]);
t - глубина резания мм;
s - подача инструмента ммоб;
m x y - показатели степеней (см. табл. 2.8).
При фрезеровании поверхности:
Cv = 1000; Т = 120 мин; t = 2 мм; s = 07 ммоб; m = 027; y = 03.
После оценки произведем вычисление проекций сил резания по координатным осям:
t - глубина резания мм (при отрезке и фасонном точении - ширина лезвия резца);
v - скорость резания ммин;
xi yi ni - показатели степеней (см. табл. 2.9 [1]).
После вычисления силы резания оценивается крутящий момент при резании Mк Н×м
где D - обрабатываемый диаметр при точении или диаметр фрезы мм.
Определяем частоту вращения шпинделя станка обмин:
Определяем мощность при фрезеровании кВт:
Согласно паспорту станка выбираем n = 700 мин-1 . Тогда фактическая скорость примет значение:
Режимы резания для остальных переходов заносим в таблицу 1.4.
Таблица 1.4 – Режимы резания.
Продолжение таблицы 1.4 – Режимы резания.
В заключении расчетов режимов резания определяется основное время обработки То (мин) и штучно-калькуляционное ТШК (мин) для каждой операции. Общая зависимость для основного времени:
k - количество проходов инструмента;
n - частота вращения шпинделя станка (обмин) или число двойных ходов в минуту для станков с прямолинейным главным движением;
Штучно-калькуляционное время для каждой операции вычисляется как сумма:
Tшк = Tо + Tв + Tоб + Tф
где TВ - вспомогательное время связанное с установкой заготовки и её закреплением управлением станком текущими измерениями детали которое ориентировочно принимается Tв = (001 02) Tо ;
TОБ - время обслуживания станка то есть на его уборку смазку и привидение в рабочее состояние которое составляет 1 6 % от Tо ;
TФ - время на физические надобности рабочего принимаемое 4 8 % от суммы Tо и Tв .
Следует иметь в виду что при массовом производстве Tв Tоб и Tф минимальны и часто перекрываются основным временем.
Рассчитаем основное и штучно-калькуляционное время для 1 перехода 005 операции:
Tшк = 014+ (01·014) + (0035·014) + (006·014)=017мин
Результаты расчетов для остальных операций сведем в таблицу 1.5.
Таблица 1.5 – Основное и штучно-калькуляционное время.
калькуляционное время
Технологический процесс ремонта детали
1 Анализ возможных дефектов
Изнашивание – это процесс постепенного изменения размеров и формы тело в процессе работы.
Вал может иметь следующие дефекты (рис. 2.1):
-износ рабочих поверхностей (2 3 4);
-износ шпоночного паза (поверхность 1).
Рисунок 2.1 – Схема изношенных поверхностей вала
2 Восстановление качества детали
2.1 Восстановление посадочной поверхности лазерной наплавкой.
В качестве источника энергии используется лазер с интенсивностью излучения света не менее 1012 кВтмм2.
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.
В качестве квантового генератора чаще используют рубиновые реже газовые (CO2 + N2 + He) лазеры.
В данной установке рубиновый стержень или газонаполненная колба облучается импульсной лампой которая запитывается электроэнергией от конденсаторной батареи. Отражатель (корпус) и заднее зеркало направляют луч на полупрозрачное зеркало а затем на поворотное линзу и деталь на которой нанесена шихта. Для защиты зоны расплава от окисления используют аргон.
Оборудование: комплект 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.
Материалы: порошок СНГН.
При данном методе наплавки весьма мала зона теплового воздействия на деталь. Поэтому деформации её практически отсутствуют что позволяет ремонтировать самые разные по размерам детали.
Таблица 2.1 – Маршрут восстановления поверхности 2.
Наплавить поверхность до 355 мм L=31 мм
Шлифовать 355 мм до 35h8 мм L=31 мм
Таблица 2.2 – Маршрут восстановления поверхности 3.
Наплавить поверхность до 405 мм L=83 мм
Шлифовать 405 мм до 40k6 мм L=83 мм
2.2 Восстановление шпоночного паза заплавкой в среде СО2. В качестве защитного газа используем углекислый газ СО2.
Материалы наплавки. Применяем проволоку диаметром 05 – 20 мм марки Нп-30ХГСА.
Оборудование. Используем полуавтомат А-537. В качестве наплавочного автомата используем переоборудованный аппарат А-580 который выпускается для наплавки под флюсом а также наплавочную головку ОКС-1252А комплектуемый источником тока ПСУ-500. В качестве источника тока используем также выпрямитель ВСГ-3А и сварочный преобразователь ПСГ-300.
Режимы сварки в углекислом газе
Диаметр проволоки мм05-07
Вылет электрода мм5-8
Таблица 2.3 – Маршрут восстановления заплавкой в среде СО2.
Заплавить шпоночный паз до 30 мм L=28 мм
Фрезеровать шпоночный паз шириной b=10мм h=5мм на длине L=28мм на 30
Фрезерный станок 692М. Закрепить в тисках и центрах.
2.3 Восстановление шпоночного паза заплавкой под флюсом. Это такой сварочный процесс при котором подача электродной проволоки и её перемещение вдоль детали подача защитных и легирующих материалов в зону дуги осуществляется механизированным способом.
– стабильно высокое качество шва;
– повышение производительности труда;
– возможность использовать рабочих низкой квалификации.
Параметры и режимы восстановления:
– проволока марки МП-50 диаметром 16 мм;
– частота вращения детали n = 3 мин-1;
– шаг наплавки t = 35 ммоб;
– скорость подачи электродной проволоки V = 2 ммин;
Таблица 2.4 – Маршрут восстановления заплавкой под флюсом.
2.4 Восстановление посадочной поверхности электромагнитной наплавкой. Сущность электромагнитной наплавки заключается в нанесении покрытия из ферромагнитного порошка удерживаемого силами магнитного поля во время пропускания через зоны контакта частиц порошка между собой и деталью постоянного тока большой силы.
К полюсному наконечнику и детали подводят напряжение. Покрытие образуется за счет нагрева частиц порошка их оплавления и закрепления на восстанавливаемой поверхности. При этом удельная мощность достигает значений 50 – 5000 кВтсм2.
Для повышения стабильности и равномерности покрытия в рабочий зазор подают пасту состоящую из смеси порошков со связующим (жидким стеклом) в соотношении (по объему) 2:1. При увеличении плотности тока до 3 Амм2 можно получить покрытие толщиной около 2 мм.
Наплавочный материал: У30Х28Н4С4.
Оборудование: аппарат МЭС-1. После наплавки необходимые поверхности обтачивают и шлифуют под номинальный размер.
Таблица 2.5 – Маршрут восстановления поверхности 4.
Наплавить поверхность до 505 мм L=190 мм
Шлифовать 505 мм до 50h8 мм L=190 мм
В результате проведенной работы разработан технологический процесс изготовления и ремонта детали при этом были учтены все существующие рекомендации и выбран наиболее оптимальный вариант технологического процесса который способствует наименьшей себестоимости изготовления детали. При разработке курсового проекта были рассчитаны припуски на обработку заданной поверхности а также режимы резания при точении этой поверхности и выбраны оптимальные варианты ремонта детали.
В результате получены практические навыки выбора оптимального варианта процесса изготовление что важно для дальнейшей работы в области конструирования и способствует развитию инженерного подхода к проектированию машин механизмов и отдельных деталей.
Технология производства и ремонта строительных и дорожных машин. Методические указания к практическим занятиям для выполнения курсовой работы. Составитель Е.В. Кузнецов. – Могилев: БРУ 2007. – 35 с.
Курсовое проектирование по технологии машиностроения А.Ф. Горбацевич В.А. Шкред - Мн.: Выш. школа 1983. -256 с. ил.
Дипломное проектирование по технологии машиностроения В.В. Бабук П.А. Горезко К.П. Забродин и др. - Мн.: Выш. школа 1979. -464 с. ил.
Справочник технолога-машиностроителя в 2-х томах. Под ред.
А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. -М.: Машиностроение 1973 1985. -1187 с.
Ремонт дорожных машин автомобилей и тракторов. Под ред.
В.А. Зорина. - М.: Машиностроение 2001. -400 с.

Рекомендуемые чертежи

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 12 часов 11 минут
up Наверх