Главная
База знаний "Allbest"
Производство и технологии
Восстановление изношенной поверхности двухрядной звёздочки
Восстановление изношенной поверхности двухрядной звёздочки
Анализ технического состояния и пригодности зубчатого колеса. Расчет режимов восстановления, механической обработки и нормирование операций. Заваривание шпоночного паза и автоматическая наплавка поверхности под слоем флюса. Токарно-винторезные операции.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.04.2014 |
| Размер файла | 1,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Эксрлуатации Горных Машин
Курсовой проект по дисциплине
"Организация и технология ремонта горных машин"
На тему: "Восстановление изношенной поверхности двухрядной звёздочки"
Преподаватель: Горшков Э.В.
Студент: Толмачев К.А.
Группа: ГМР-09
Екатеринбург 2014г
Оглавление
1. Анализ технического состояния детали
2. Оценка пригодности детали
3. Выбор способа восстановления
4. Разработка технологического маршрута восстановления детали
5. Выбор оборудования, приспособлений и инструмента для механических операций
6. Расчет припусков при восстановлении размеров
7. Расчет режимов восстановления, механической обработки и нормирование операций
7.1 Заваривание шпоночного паза
7.2 Автоматическая наплавка поверхности 1 под слоем флюса
7.3 Токарно-винторезные операции
7.4 Протяжка
Список литературы
зубчатый колесо токарный винторезный
1. Анализ технического состояния детали
1.1. Дана деталь - Зубчатое колесо.
1.2. Рабочие поверхности шестерни выполнены по 8-му и 9-му квалитетам точности.
1.3. Материал детали - сталь 45, без термообработки.
1.4. "Дефекты":
- поверхность 1 O 48H7 изношена до O 50 мм.
Рисунок 1 - Исходная деталь
2. Оценка пригодности детали
Для поверхности 1 O 48H8 (+0,039) наименьшее значение фактического диаметра по заданию равно dф= 50 мм. Согласно [1, с.9, табл.3], за предельную величину износа вала при посадке H8 следует принять размер, соответствующий 3H8 (+1,17.).
Средний предельный размер Dсрпр=(48+49,17)/2= 48,585 мм. Сопоставляя фактический размер (O 50 мм) с предельным (O 48,585 мм) видим, что фактический размер вышел за рамки предельного и, следовательно, подлежит восстановлению. При этом абсолютный линейный износ отверстия составляет:
Д= dф - dср = 50 - (48+ 48,039)/2 = 1,981 мм.
В целом деталь можно отнести ко 2-й группе (подлежащая ремонту), т.к. поверхность можно восстановить до требуемых размеров с последующей механической обработкой.
3. Выбор способа восстановления
Учитывая габаритные размеры шестерни, материал детали, а также износ поверхностей выберем 3 способа восстановления:
- наплавка электродуговая под слоем флюса;
- наплавка в среде СО2;
- ручная дуговая наплавка;
Выбрав способы восстановления, произведем расчет экономической эффективности по формуле:
где Кд - коэффициент долговечности
Ст - себестоимость восстановления детали
Для сравнения подсчитаем Кт.э. для:
1. Наплавка электродуговая под слоем флюса
Кт.э. = 67 / 0,8 = 83,75 руб/м2
2. Наплавка в среде СО2
Кт.э. = 66 / 0,63 = 104,7 руб/м2
3. Ручная дуговая наплавка
Кт.э. = 100 / 0,4 = 250 руб/ м2
Чем меньше Кт.э., тем лучше, поэтому принимаем восстановление автоматической наплавкой под слоем флюса. Этим способом можно нанести на поверхность детали покрытие из железа толщиной более 2 мм на сторону. По своим свойствам покрытие достаточно близко к среднеуглеродистым сталям.
4. Разработка технологического маршрута восстановления детали
Принимаем следующий технологический маршрут восстановления детали:
- Заваривание шпоночного паза
- Токарно - винторезное (предварительное) растачивание
- Автоматическая наплавка под слоем флюса;
- Токарно - винторезное (черновое, чистовое) растачивание
- Протягивание (отверстия, шпоночного паза)
5. Выбор оборудования, приспособлений и инструмента для механических операций
Выбор оборудования и использование инструмента произведем, в первую очередь, из соображения использования данного оборудования на предприятии. Восстановление и ремонт деталей и узлов является в своем роде единичной продукцией, а в единичном производстве используется универсальное оборудование, режущий инструмент, оснастка при взаимодействии и выполнении работ высококвалифицированными рабочими. При этом заданная точность достигается методом пробных проходов и промеров.
Для автоматической наплавки под слоем флюса выберем источником питания ВДУ-300, автомат АДС-1000-2. Марка электродной проволоки Нп-45.
Марка флюса - АН 8.
Предварительную, черновую и чистовую токарную обработку внутренней цилиндрической поверхности 1 проведем на горизонтально - расточном станке HBM-4 .
Используем резец: Токарный расточной резец
2140 - 0057, ГОСТ 18882 -73
материал Т5К10
угол 600
Область применения: для внутреннего растачивания детали с продольной подачей.
Для придания нужной шероховатости поверхности Ra = 0,8 мкм под посадку на вал, производим протягивание на горизонтально - протяжном станке 7А510. Протяжка 2400-1125 , ГОСТ 20365-74 , 48 мм
Протяжки круглые переменного резания диаметром от 14 до 90 мм. Действующий настоящий стандарт распространяется на протяжки универсального назначения переменного резания, равной стойкости черновой и чистовой частей, предназначенных для обработки цилиндрических отверстий диаметром от 14 до 90 мм
6. Расчет припусков при восстановлении размеров
Определим толщину наращиваемого слоя при восстановлении поверхности 1 (O48H8) на сторону.
t = U + + tпредв. + tчерн. + tчист. + tпрот.
где U - износ поверхности на сторону
U = 1,981/2 ? 0,991 мм
- искажение геометрической формы изношенной поверхности ( = 0)
tчист = 0,2 мм(на диаметр) = 0,1(на сторону) - припуск на чистовую обработку,
tчерн - припуск на черновую обработку.
tчерн = tср + Rz = 0,55 + 0,56 = 1,1 мм
tср = 1,1 мм(на диаметр) = 0,55(на сторону)
tпредв. = 0,15
tпрот. = 0,25...1 мм, принимаю 0,3 мм. (на сторону)
Тогда t = 0,991 + 0,1 + 1,1 + 0,15 + 0,3 = 2,641 мм
Принимаю проволоку диаметром 1,4 мм, и наплавляю её на дефектную поверхность в 2 подхода, припуск оставшейся проволоки (2,8 - 2,641 = 0,16) включаю в черновую механическую обработку !
tчерн = tср + Rz + tпров. = 0,55 + 0,56 +0,16 = 1,26 мм
7. Расчет режимов восстановления, механической обработки и нормирование операций
7.1 Заваривание шпоночного паза
Завариваем шпоночный паз ручной дуговой сваркой электродом типа Э-60 марки УОНИ 13/45 диаметром dэ = 1 мм.
Количество наплавленного металла, г
G = 1,15 L b h г
где 1,15 - коэффициент, учитывающий расход металла на образование
сварного валика и потери;
L - длина шпоночного паза, см. L = 4,8 см;
b - ширина шпоночного паза, см. b = 1 см;
h - высота шпоночного паза, см. h = 1 см;
г - удельный вес стали, г/см3, г = 7,8 г/см3
G = 1,15·4,8·1·1·7,8 = 43,01 г.
Сила тока , А :
I = (20 + 6 dэ) dэ
где dэ - диаметр электрода, мм.
I = (20 + 6·1) 1 = 26 А.
Основное технологическое время на заварку паза
где Кн - удельный коэффициент наплавки, г/А·мин. Кн = 0,2 г/А·мин.
T0 = G/( Кн· I) = 43.01/(0.2·26) = 8,27 мин
Вспомогательное время принимаем Тв = 2 мин.
Прибавочное время, мин :
Тпр = 0,025 (8,27 + 2) = 0,26 мин.
Штучное время, мин :
Тшт = 8,27 + 2 + 0,26 = 10,53 мин
7.2 Автоматическая наплавка поверхности 1 под слоем флюса
Диаметр электродной проволоки - d=1,4 мм. Плотность тока j=80 А/мм2.
Коэффициент наплавки для вибродуговой наплавки бн= 15 г/А?ч
Сила тока I=0.785d2j=0,785·1,42·80=123,1 А
Масса расплавленного металла:
G = I· бн/60 = 123,1·15/60 = 30,77г/мин
Объем расплавленного металла:
Q = G/г,
где г=7,8 г/см3 - плотность расплавленного металла.
Q = 30,77/7,8 = 3,95 см3/мин
Скорость подачи электродной проволоки:
Скорость наплавки:
где К=0,95 - коэффициент перехода метала на наплавленную поверхность;
b=0,985 - коэффициент неполноты наплавленного слоя;
t - толщина наплавляемого слоя, мм;
S=4 мм/об - шаг наплавки.
Число оборотов детали, мин-1:
где Dв - диаметр восстановленной детали, мм
DB = Dизн - t2
DB = 50,3 - 2,82 = 44,7 мм
Основное время для наплавки поверхности 1
где L= мм - длина наплавки;
i - число проходов.
Рассчитаем вспомогательное время:
tв = tyc + tyn + tиз = 0,5 + 0,2*2 + 0,3*2 = 1,5 мин
tyc = 0,5 мин - время на установку, снятие детали
tyn = 0,2 мин - время на приемы управления
tиз = 0,3 мин - время на измерение детали
Штучное время операции:
tшт = tо + tв + tорМ + tп-з =5,12 + 1,5 + 3 + 12= 21,62 мин
где tОРМ = 3 мин - время на техническое обслуживание рабочего места
tп-з = 15 мин - подготовительно-заключительное время.
7.3 Токарно-винторезные операции
а) Предварительное растачивание.
Глубина резания t = 0,15 мм.
Подача S = 0,6 мм/об - выбирается с учетом глубины резания и выбранного режущего инструмента.
Для расчета частоты вращения шпинделя воспользуемся формулой скорости точения. Получив скорость точения и рассчитав частоту вращения шпинделя, примем наиболее близкое из меньших, значение (n), и уже исходя из этого значения найдём необходимую скорость точения заготовки(детали).
Черновая токарная обработка обеспечивает 4--5-й классы точности.
Чистовой токарной обработкой достигается 3 класс точности
Скорость резания
где Сv - коэффициент, Сv = 350
х - показатель степени, х = 0,15
у - показатель степени, у = 0,35
m - Показатель степени, m = 0,35
Т - период стойкости инструмента, Т = 60 мин
Кv - поправочный коэффициент,
Кv = Кмv Knv Kuv = 1,15 1,1 1 = 1,2
где Кмv - коэффициент, учитывающий влияние материала детали
Кмv = Кг (750/в)nv = 1 (750/650)1,0 = 1,15
где Кг - поправочный коэффициент, Кг = 1,0,
nv - показатель степени, nv = 1,0,
в - предел прочности материала детали, в = 650 МПа - для стали 45,
Кnv - коэффициент состояния поверхности детали, Кnv = 1,1
Кuv - коэффициент учитывающий материал инструмента, Кuv = 1,0.
частота вращения шпинделя
где D - диаметр заготовки, мм
Принимаем по станку n = 1250 мин-1 ,
Тогда:
Рассчитаем основное время для точения поверхности 1
Рассчитаем вспомогательное время:
tв = tyc + tyn + tиз = 0,65 + 0,27 + 0,8 = 1,72 мин
tyc = 0,65 мин - время на установку, снятие детали
tyn = 0,27 мин - время на приемы управления
tиз = 0,8 мин - время на измерение детали
tшт = tо1 + tв + tорМ + tп-з = 0,064 + 1,72 + 0,12 + 14= 15,95 мин
где: tОРМ = 0,04 * (t0 + tв) = 0,12 мин - время на техническое обслуживание рабочего места
tп-з=14 мин - подготовительно-заключительное время.
б) Черновое растачивание.
Глубина резания t = 1,26 мм.
Подача S = 0,4 мм/об - выбирается с учетом глубины резания и выбранного режущего инструмента.
Скорость резания
где Сv - коэффициент, Сv = 350
х - показатель степени, х = 0,15
у - показатель степени, у = 0,2
m - показатель степени, m = 0,20
Т - период стойкости инструмента, Т = 60 мин
Кv - поправочный коэффициент,
Кv = Кмv Knv Kuv = 1,0 1,2 1,1 = 1,15
где Кмv - коэффициент, учитывающий влияние материала детали
Кмv = Кг (750/в)nv = 0,9 (750/650)1,0 = 1,0
где Кг - поправочный коэффициент, Кг = 0,9
nv - показатель степени, nv = 1,0
в - предел прочности материала детали, в = 650 МПа - для стали 45,
Кnv - коэффициент состояния поверхности детали, Кnv = 1,2
Кuv - коэффициент учитывающий материал инструмента, Кuv = 1,1
частота вращения шпинделя
где D - диаметр заготовки, мм
Принимаем по станку n = 1250 мин-1 ,
Тогда
Рассчитаем основное время для точения поверхности 1
Рассчитаем вспомогательное время:
tв = tyc + tyn + tиз + tсм = 0,65 + 0,27 + 0,8 + 0,8 = 2,52 мин
tyc = 0,65 мин - время на установку, снятие детали
tyn = 0,27 мин - время на приемы управления
tиз = 0,8 мин - время на измерение детали
tсм = 0,8 мин - время на смену инструмента и изменение оборотов
в) Чистовое растачивание.
Глубина резания t = 0,1 мм.
Подача S = 0,2 мм/об - выбирается с учетом глубины резания и выбранного режущего инструмента.
Скорость резания
где Сv - коэффициент, Сv = 420
х - показатель степени, х = 0,15
у - показатель степени, у = 0,20
m - показатель степени, m = 0,20
Т - период стойкости инструмента, Т = 60 мин
Кv - поправочный коэффициент,
Кv = Кмv Knv Kuv = 1,0 1,0 1,0 = 1,0
где Кмv - коэффициент, учитывающий влияние материала детали
Кмv = Кг (750/в)nv = 1 (750/650)1,0 = 1,15
где Кг - поправочный коэффициент, Кг = 1,0,
nv - показатель степени, nv = 1,0,
в - предел прочности материала детали, в = 650 МПа - для стали 45,
Кnv - коэффициент состояния поверхности детали, Кnv = 1,0,
Кuv - коэффициент учитывающий материал инструмента, Кuv = 1,0.
Полученную скорость умножим на коэффициент 0,9 т.к. показатели
брались для точения V=280 м/мин
частота вращения шпинделя
где D - диаметр заготовки, мм
Принимаем по станку n = 1600 мин -1,
Тогда
Рассчитаем основное время для растачивания
Штучное время операции:
tшт = tо1+ tо2 + tв + tорМ + tп-з = 0,096 + 0,15 + 2,52 + 0,12 + 14= 16,89 мин
где: tОРМ = 0,04 * (t0 + tв) = 0,12 мин - время на техническое обслуживание рабочего места
tп-з=14 мин - подготовительно-заключительное время.
7.4 Протяжка
Глубина резания t = 0,3 мм.
Подача выбирается в таблицах справочников в зависимости от свойств обрабатываемого материала в пределах от 0,01 до 0,3 мм
Подача S = 0,15 мм/об
Скорость резания
где Сv - коэффициент, Сv = 350
у - показатель степени, у = 0,45
m - показатель степени, m = 0,5
Т - период стойкости инструмента, Т = 100-500 мин (200)
Рассчитаем основное время для точения поверхности 1
Где: L- длина рабочего хода протяжки;
L = lР + lЗН + lД + lДОП = 900 мм (по ГОСТ 20365-74)
k - коэффициент, учитывающий время обратного хода протяжки. (k = 1,2 - 1,5).
Рассчитаем вспомогательное время:
tв = tyc + tyn + tиз = 0,65 + 0,27 + 0,8 = 1,72 мин
tyc = 0,65 мин - время на установку, снятие детали
tyn = 0,27 мин - время на приемы управления
tиз = 0,8 мин - время на измерение детали
Список литературы
1. Вереина Л.И. "Справочник токаря"
2. Дмитриев В.Т, Боярских Г.А. "Проектирование технологических процессов восстановления деталей и ремонтных баз горных предприятий". 2001 г; 140 стр.
3. Глинникова Т.П., Волегов С.А. "Изучение геометрии режущего инструмента и выбор режима резания. Часть 1". УГГУ, 2006 г: 106 стр.
4. Глинникова Т.П., Волегов С.А. "Изучение геометрии режущего инструмента и выбор режима резания. Часть 2". УГГУ, 2006 г: 72 стр.
5. "Обработка металлов резанием. Справочник технолога". Под ред. Панова А.А. 1988 г.
6. Хазин М.Л; Волегов С.А; "Методические указания по выполнению самостоятельной работы и специальной части ВКР". УГГУ, 2006, 48 стр.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Разработка технологии восстановления детали. Расчет режимов выполнения основных технологических операций и техническое нормирование при наплавке. Расчет режимов резания и норм времени при точении и шлифовании. Черновое и чистовое точение детали.
контрольная работа [186,3 K], добавлен 14.11.2012Разработка приспособления для фрезерования шпоночного паза. Структура технологического процесса механической обработки детали. Выбор оборудования, инструмента; расчет режимов резания; нормирование, определение себестоимости детали; техника безопасности.
курсовая работа [231,7 K], добавлен 26.07.2013Выбор методов и этапов обработки поверхностей. Классификация моделей станков: токарно-винторезные, сверлильно-фрезерно-расточные, круглошлифовальные, внутришлифовальные. Расчет режимов резания на обработку поверхностей. Нормирование операций и переходов.
курсовая работа [244,7 K], добавлен 25.03.2015Анализ выбора режущего инструмента и оборудования для операций механической обработки деталей. Определение основных режимов резания, необходимых для формообразования поверхности. Характеристика токарных, сверлильных, фрезерных и шлифовальных операций.
курсовая работа [420,3 K], добавлен 15.12.2011Подготовка детали вал опоры к дефектации и ремонту. Выбор способа ремонта поверхностей детали и разработка технологического маршрута ремонта. Разработка технологических операций ремонта поверхности: расчёт режимов наплавки и механической обработки.
курсовая работа [90,6 K], добавлен 23.08.2012Подготовка к дефектации и ремонту. Способы ремонта поверхностей детали. Разработка технологического маршрута ремонта детали. Выбор оборудования и станочных приспособлений. Подготовка поверхности детали под наплавку. Расчет режимов механической обработки.
курсовая работа [93,6 K], добавлен 23.08.2012Технологический анализ детали, материалов, твердости поверхности. Расчет припусков на обработку, выбор заготовки, размерный анализ технологических цепей размеров. Расчет режимов резания по операциям технологического процесса, нормы времени на операции.
курсовая работа [324,9 K], добавлен 16.08.2010Обоснование и выбор заготовки. Выбор технологических методов обработки элементарных поверхностей вала. Разработка оптимального маршрута и операций механической обработки поверхности готовой детали. Алгоритм и расчет режимов и затрат мощности на резание.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.12.2011Планирование этапов механической обработки детали "зубчатое колесо": расчет режимов резания, нормирование технологического процесса, выбор основного и вспомогательного оборудования. Разработка циклограммы работы автоматической тележки транспортирования.
курсовая работа [513,1 K], добавлен 14.06.2011Разработка схемы базирования для обработки поверхности. Выбор режущего инструмента при групповой обработке. Разработка конструкции комплексной детали. Расчет шероховатости и режимов резания для заданной шероховатости. Выбор токарно-револьверного станка.
курсовая работа [828,5 K], добавлен 24.11.2012
