Характеристика условий работы детали и перечень возможных дефектов детали

Содержание.

1. Введение……………………………………………………………………………………………..2

2. Расчетно-технологическая часть.…………………………………………………….3

2.1. Разработка технологического процесса восстановления детали

Изм.
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
Разраб.
Халиков Р.А.
Пров.
Устинов А.А.
 
 
 
 
 
 
 
Лит.
Листов
ГБОУ СПО «МиМК»
……………………………………………………………………………………………………..3

2.1.1 Характеристика условий работы детали и перечень возможных дефектов детали…………………………………………………………………………………….3

2.1.2 Выбор и обоснование последовательности операций технологического процесса …………….…………………………………………………..5

2.1.3 Выбор оборудования и измерительного инструмента……………..11

2.1.4 Техническое нормирование………………………………………………………..11

3. Проектирование участка…………………………………………………………………17

3.1 Расчет площади основных производственных участков.…………..17

4. Мероприятия по охране труда и техника безопасности……………….18

5. Конструкторская часть……………………………………………………….................21

5.1 Динамометрическая рукоятка………………………………………………………..21

6. Заключение………………………………………………………………………………………..24

7. Список используемой литературы……………………………………………………25

Изм.
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Лист
 
Разраб.
 
Пров.
 
 
 
 
 
 
 
 
Лит.
Листов
 
ГБОУ СПО «МиМК»



1.

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
ВВЕДЕНИЕ

Ремонт автомобилей является объективной необходимостью, которая обусловлена техническими и экономическими причинами.

Во-первых, потребность народного хозяйства в автомобилях частично удовлетворяется путем эксплуатации отремонтированных автомобилей. Во-вторых, ремонт обеспечивает дальнейшее использование тех элементов автомобилей, которые не полностью изношены. В результате сохраняется значительный объем прошлого труда. В-третьих, ремонт способствует экономии материалов идущих на изготовление новых автомобилей. При восстановлении деталей расход материалов в 20…30 раз ниже, чем при их изготовлении.

- фактические затраты на первый капитальный ремонт большинства видов машин и оборудования не превышает 30-40% их балансовой стоимости, повторные же ремонты обходятся значительно дороже;

- большинство видов машин подвергаются первому капитальному ремонту, как правило, до наступления морального износа.

Общее число деталей в современных автомобилях составляет тысячи наименований. Однако число деталей, лимитирующих их срок службы до капитального ремонта, не превышает нескольких десятков наименований. Задача заключается в том, чтобы повысить долговечность этих деталей до уровня обеспечивающего наибольшую долговечность автомобиля.

Наряду с поиском путей и методов повышения надежности, которая закладывается в конструкцию автомобиля при проектировании и внедряется в сфере производства, необходимо изыскать пути и методы для решения этой же задачи в сфере эксплуатации и ремонта. От того, как разумно будет использоваться ресурс автомобилей в эксплуатации, зависит действительный

срок его службы до капитального ремонта.

Авторемонтное производство, получив значительное развитие, еще не в полной мере, реализует свои потенциальны возможности. По своей эффективности, организационному и технологическому уровню оно еще отстает от основного производства автомобилестроения. Качество ремонта остается низким, стоимость высокой, уровень механизации достигает лишь 25…40%, вследствие чего производительность труда в два раза ниже, чем в автомобилестроении. Авторемонтное предприятие (АРП) оснащены в основном универсальным оборудованием большой степени изношенности и малой точностью. Это негативные стороны современного состояния авторемонтного производства и определяют пути его развития

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
2. Расчетно-технологическая часть.

Разработка технологического процесса восстановления детали

Характеристика условий работы детали и перечень возможных дефектов детали

Ведущая коническая шестерня главной передачи автомобиля ГАЗ-3307 служит для передачи крутящего момента двигателя, преобразованного в коробке передач. Ведущая шестерня выполняется заодно с валом. Во время эксплуатации автомобиля шестерня воспринимает значительные осевые силы, изменяющие свое на­правление при изменении направления вращения шестерен. Из-за этих сил изнашиваются шейки вала под подшипники. Так как шестерня всегда находится под нагрузкой при движении автомобиля, то имеет место износ и выкрашивание зубьев. По этим же причинам возникает износ шлицев по толщине. Шестерня изготовлена из стали 25ХГМ.

Ведущая коническая шестерня главной передачи автомобиля ГАЗ-3307, поступая в капитальный ремонт, может иметь следующие дефекты:

Износ зубьев по толщине и выкрашивание рабочей поверхности, местное выкрашивание поверхностей отдельных зубьев, износ шлицев по толщине, срыв или износ резьбы, износ передней и задней шеек вала под роликовый подшипник передней опоры и под роликовый подшипник задней опоры

Исходным документом для разработки технологического процесса восстановления детали является "Карта дефектовки детали".

Карта дефектовки детали        
Деталь: Ведушая коническая шестерня главной передачи          
Материал:Сталь 25ХГМ        
  Твердость: HRC 60-65        
           
Позиция на эскизе Наименование дефектов Способ установления дефекта и средства контроля номинальный размер, мм допустимый без ремонта, мм допустимый для ремонта, мм Заключение (с указанием возможных способов восстановления)  
Износ зубьев по толщине и выкрашивание рабочей поверхности Осмотр - - - Браковать
Местное выкрашивание поверхностей отдельных зубьев Осмотр - - - Браковать
Износ шлицев по толщине Штангенциркуль ШЦ 1-125 6-0,05 5,96 менее 5,96 Заплавить шлицевые впадины с последующим фрезерованием шлицев
Срыв или износ резьбы Осмотр. Кольцо резьбовое или сопряженная деталь   М24Ч1,5   - Износ или срыв резьбы не более 2-х витков Напыление, наплавка с последующим нарезанием резьбы, напрессовка ремонтной втулки
Износ передней и задней шеек вала Скоба индикаторная 39,96 44,96 24,96 менее 39,96 менее 44,96 менее 24,96 Напыление, хромирование, наплавка, осталивание шеек с последующим шлифова

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
2.1.2 Выбор и обоснование последовательности операций технологического процесса.

Разработка процессов восстановления детали производится по маршрутной технологии, что способствует рациональному использованию оборудования, экономии энергоресурсов и исключению встречных потоков перемещения деталей по производственным участкам ремонтного предприятия.

Под маршрутной понимается технология, составленная на комплексе дефектов, а маршрутом называется последовательность выполнения технологических операций с минимальными перемещениями детали.

При разработке маршрутов восстановления деталей необходимо руководствоваться следующими принципами:

- сочетание дефектов в каждом маршруте должно быть действительным и базироваться на результатах исследования закономерностей появления дефектов данной детали;

- маршрут должен предусматривать технологическую взаимосвязь сочетаний дефектов со способами восстановления;

- количество маршрутов восстановления детали должно быть минимальным;

- восстановление деталей по маршрутной технологии должно быть экономически целесообразным и учитывать технологическую необходимость и возможность восстановления отдельных поверхностей.

Сочетание дефектов шестерни позволяет проводить их восстановление по трем маршрутам.

Маршрут №1:

Износ зубьев по толщине и выкрашивание рабочей поверхности.

Износ зубьев по толщине и выкрашивание рабочей поверхности.

Износ шлицев по толщине.

Срыв или износ резьбы.

Износ передней и задней шеек вала под роликовый подшипник передней опоры и под роликовый подшипник задней опоры.

Маршрут №2:

Износ зубьев по толщине и выкрашивание рабочей поверхности.

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
Износ передней и задней шеек вала под роликовый подшипник передней опоры и под роликовый подшипник задней опоры

Износ шлицев по толщине.

Маршрут №3:

Износ шлицев по толщине.

Срыв или износ резьбы.

Износ передней и задней шеек вала под роликовый подшипник передней опоры и под роликовый подшипник задней опоры

Разработка технологического процесса восстановления ведущей конической шестерни главной передачи будет произведена по маршруту №3.

Следующим этапом курсовой работы является анализ способов восстановления детали и выбор наиболее рациональных способов.

Такой дефект как износ шлицев по толщине можно восстановить наплавкой шлицевых впадин с последующим фрезерованием шлицев. Срыв или износ резьбы восстанавливается напылением,наплавкой с последующим нарезанием резьбы или напрессовкой ремонтной втулки. Износ передней и задней шеек вала под роликовый подшипник передней опоры и под роликовый подшипник задней опоры восстанавливают осталиванием шеек с последующим шлифованием.

Необходимо выбрать наиболее оптимальные методы восстановления необходимых дефектов. По чертежу детали выбирается класс и группа, к которой относится деталь по конструктивно-технологическим признакам. Восстанавливаемая деталь относится к четвертой группе деталей третьего класса. Для выбора конкурентных способов восстановления используются конструктивные и технологические характеристики деталей, учитывающие восемь наиболее важных признаков: форму, размеры, толщину покрытия, твердость поверхности, усталостную прочность материала детали, характер действующих нагрузок. На основании этих признаков определены возможные способы восстановления деталей и удельные показатели технического уровня технологии, экономической эффективности и технического уровня детали после восстановления. Проанализировав показатели долговечности по данному классу деталей после ремонта наиболее целесообразно для восстановления таких дефектов как износ шеек вала под подшипники восстанавливать вневанным осталиванием. Перед остамиванием детали придают правильную геометрическую форму при помощи механической обработки.

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
Технологический процесс вневанного осталивания состоит в следующем:

1. очистка деталей от грязи и масла;

2. механическая обработка – шлифовальная;

3. зачистка поверхности деталей наждачной шкуркой;

4. сборка деталей на специальные подвески;

5. изоляция мест не подлежащих железнению при небольшой его длительности, можно производить листовым целлулоидом (кинопленной), цапон-лаком или пластикатом, если длительность железннения не превышает 2-3 часа. Более надежным изоляционным материалом является хлорвиниловые пластикаты;

6. обезжиривание венской известью;

7. промывка в проточной холодной воде;

8. Анодная обработка в 30-процентном растворе серной кислоты. Анодная обработка оказывает большое влияние на прочность сцепления покрытия с основным металлом.

9. промывка деталей холодной водой. Детали весом 3-5 кг и более рекомендуется промывать горячей водой при 80-900 С. Целью промывки является удаление остатков кислоты из всех углублений и полостей деталей при длительности прогрева от 10 сек. до 5 мин;

10. завешивание деталей, осталивание и выдержка детали без включения тока в течение 30 секунд для разрушения пассивной пленки. Для деталей, подвергающихся промывки горячей водой, операция выдержки без тока не проводится;

11. осталивание деталей;

12. после осталивания проводится промывка деталей горячей водой при 80-90С;

13. нейтрализация в 10-процентном растворе каустической соды при 80-90С и выдержке 30 минут;

14. промывка горячей водой;

15. демонтаж деталей с подвеской и удаление изоляции;

16. контроль качества покрытия;

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
17. механическая обработка - шлифование деталей под требуемый размер. Покрытие должно быть гладким, без большого количества бугров, дентридов, разрывов, шелушения и других видов дефектов;

Чтобы восстановить рабочую поверхность зубьев необходимо установить ДРД. Дополнительные ремонтные детали обычно изготавливают из того же материала, что и восстанавливаемая деталь. Рабочая поверхность ДРД должна соответствовать свойствам восстанавливаемой поверхности детали. Для этого ДРД подвергают термической обработке.

Последовательность операций технологического процесса восстановления шестерни можно представить в виде таблицы

Технологический процесс восстановления   Наименование детали: ведущая коническая шестерня главной передачи Материал детали: I 236-1701132 – сталь 15ХГНТА II 236-1701166 – СТАЛЬ 45 Твердость рабочих поверхностей: I HRC 58-62 II HRC 56-62 Суммарное время восстановления:150,4 мин.

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
Наимено-вание дефектов

 Номер опера-ции Наименование и содержание операции Оборудование (тип,модель) Тех. оснастка Режущий и измер. инструмент   Проф. и разряд Тш, мин
1.Износ шлицев по толщине Токарная. Проточить резьбовой конец вала, Æ21 мм по всей длинне.   Станок токарно-винторезный 16К20. патрон 3-х кулачковый, Проходной резец, Т16К6 Штангенциркуль ШЦ 1-125 Токарь 2разр. 0,46
2. Срыв или износ резьбы Наплавочная. Зачистить шлицы до металлического блеска. Заплавить шлицевые впадины с превышением над основной поверхностью Dh=0,2 мм. Наплавить резьбовую шейку вала, Æ27±0,5 мм. Переоборудованный токарный станок с пониженной частотой вращения шпинделя Головка для вибродуговой наплавки Штангенциркуль ШЦ 1-125   Сварщик 4разр.   7,52
3. Износ передней и задней шейки вала Токарная. Проточить шлицевую поверхность, Æ35,8±0,2 мм Проточить резьбовой конец вала, Æ24±0,2 Нарезать резьбу Станок токарно-винторезный. Патрон 3-х кулачковый   Проходной резец, Т16К6 Резьбовой Микрометр Токарь3разр.   1,91
  Шлице фрезерная.Фрезеровать шлицы. Станок шлицефрезерный 5350 Оправка   Фреза червячная одназахадная. Калибр-кольцо на размер 6,05 мм Фрезеровщик 4разр. 13,58

 

  Шлифовальная.Шлифовать шейки вала Станок кругло шлифовальный 36151 Круг   Шлифовщик 4разр. 1,14
  Гальваническая. Осталивать шейки под подшипники Установка для железнения     Гальваник 4разр. 26,42
  Термообработка. Нагреть шлицевую поверхность ТВЧ. Установка ТВЧ Индуктор ПЦ-135   Твердомер Роквелла 20…70 HRC Термист 3разр. 5,7
    Шлифовальная. Шлифовать шейки вала в номинальные размеры Станок кругло шлифовальный   Круг ЭК36-60 СМ1   Скоба индикаторная СИ0-65, Образец шероховатости   Шлифовщик 4разр. 1,40
  Шлицешлифовальная.Шлифовать шлицы в размер по калибру Станок шлице шлифовальный 3451 Устройство делительное Круг 24А25Н СМ2 4К1 Калибр-кольца 5,995 мм. Образец шероховатости   Шлифовщик 4разр. 1,95
  Контрольная Стол контролёра. Подставка Калибр-кольца Скоба индикаторнаяСИ 0-65 Контролёр 4разр. 1,60

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
2.1.3 Выбор оборудования и измерительного инструмента.

Выбор оборудования, осуществляют с учетом обеспечения оптималь­ной производительности при условии обеспечения требуемого качества вос­становления деталей. В соответствии с необходимым оборудованием по ка­ждой операции технологического процесса осуществляется подбор техноло­гической оснастки, режущего и измерительного инструмента.

№ п/п оборудование Модель (тип) количество Общая площадь м2
Станок токарно-винторезный 16К20
Токарный станок с пониженной частотой вращения  
Станок шлицефрезерный
Станок круглошлифовальный
Установка ТВЧ  
Установка для железнения  
Стол контролера  
Шкаф для инструмента  
Верстак  
Стеллаж для деталей  
  Итого    

 

Измерительный инструмент: штангенциркуль ШЦ 1-125, микрометр ГОСТ 6507-78, твердомер Роквелла 20…70 HRC, скоба индикаторная СИ 0-65, образец шероховатости Ra 0,63, калибр-кольца,

Электролит FeCi 200...220;HCl 1,5;H2SO4 1;KCl 5...15 г/л

Техническое нормирование

Технической нормой времени называется регламентированное время выполнения технологической операции в определенных организационно-технических условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации.

 

 

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
Штучное время определяется по следующей формуле:

Тшт=То+Тд,

где То - оперативное время,мин.

Тд – дополнительное время на личные потребности(в % от оперативного), мин.

Оперативное время определяется по формуле:

То=Тм+Твсп.

Операция 005 – Токарная.

Машинное время :

Тм=К*D*L

где : K-коэфициент обтачивания

S-подача, S=0,25 мм/об

V-скорость вращения детали, V=105 м/мин

D-диаметр, D=24 мм

L-длинна обтачиваемой поверхности, L=30 мм

Тм=0,00012*24*30=0,1 мин

Тшт=Тм+Твп=0,2+0,36=0,46 мин

Операция 010 – Наплавочная.

Зачистить шлицы до металического блеска :

Тшт=2,47 мин [ 7 ]

Наплавить шлицы :

где: I-число слоёв наплавленного металла, I=3

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
Z-количество шлицевых впадин, Z=10

tв1- время на снятие и установку детали, tв1=0,15 мин

tв2-время на очистку 1 м, tв2=0,7 мин

Наплавить резьбовой конец вала :

Тшт=3,9+3,4+0,22=7,52 мин

Операция 015 – Токарная.

Проточить наплавленные поверхности :

К=0,00012

Тшт1=0,00012*36*105=0,45 мин

Тшт2=0,00012*27*35=0,11 мин

Нарезать резьбу :

К=0,00032

Тшт3=0,00032*24*35=0,27 мин

Тшт=Тшт1+Тшт2+Тшт3+Твп=0,45+0,11+0,27+0,36*3=1,91 мин.

Операция 020 – Шлицефрезерная.

Тшт=t0+tв1+tв2

К=0,009

tв1=0,26 мин

tв2-время подвода фрезы, tв2=1,02 мин

t0=К*L*Z=0,009*105*13=12,3 мин

Тшт=12,3+0,26+1,02=13,58 мин

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
Операция 025 – Шлифовальная.

Шлифовать шейки вала под подшипники :

где:h-глубина шлифования, h=0,1

f-коэфициент учитывающий условия обработки, шлифование

предварительное, f=1,25

Vd-линейная скорость вращения детали, Vd=25 м/мин

S=0,02 мм/об

åtв-суммарное вспомогательное время на установку и снятие детали,

перемещение шлифовального круга, контроль размеров

åtв=0,37+0,11*3+0,27=0,97 мин

Аналогично для операции 040 :

Dср=37 мм ; S=0,017 мм ; f=1,5 ; Vд=35 ; h=0,15

.

Операция 030 – Гальваническая.

Производится восстановление посадочных поверхностей вневанным осталиванием.

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
Основное время на процесс осталивания :

, мин

где:h-толщина слоя, h=0,25 мм

p-плотность осажденного металла, p=7,8 г/

Dk-катодная плотность тока, Dk=50 А/

c-электролитический эквивалент, с=1,042

h-выход металла по току, h=85…95 %

.

Операция 035 – Термическая.

При операции термообработки принимается норма времени 5,7 мин.

Операция 045 – Шлицешлифовальная.

где: а-коэфициент учитывающий время обратного хода, а=1,35

åt=1,29 мин

L=105 мм

V=6,5 м/мин

t=0,015 мм/дв.ход
h=0,035

Z=13

Операция 050 – Контрольная.

Тшт=1,6 мин

Значение технических норм времени для всех операций внесены в таблицу.

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
Таблица: Значения технических норм времени для операций

Наименование операций Техническая норма времени Тшт, мин
005 Токарная 0,46
010 Наплавочная 7,52
015 Токарная 1,91
020 Шлицефрезерная 13,58
025 Шлифовальная 1,14
030 Гальваническая 26,42
035 Термическая 5,70
040 Шлифовальная 1,40
045 Шлицешлифовальная 1,95
050 Контрольная 1,60
Итого: 61,68

 

Годовая трудоемкость работ составит:

Тгод=Тшт*Nгод

Тшт- общая трудоемкость одной детали,

Nгод-годовая программа.

Тгод=61,68*7000=431760/60=7196 чел/ч.

Изм.
Лист.
№ докум.
Подпись
Дата
Лист.
КР 190631.022.000.000 ПЗ  
3. Проектирование участка