Проектирование технологического процесса ремонта деталей транспортных и технологических машин
Дефект деталей (износ или срыв резьбы) и способы их восстановления: наплавка электродной проволоки, точение вала, нарезание резьбы. Подбор диаметра электродной проволоки и силы сварочного тока. Выбор параметров режима резания при токарной обработке.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.11.2010 |
| Размер файла | 162,1 K |
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.
Федеральное агентство по образованию РФ
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
Кафедра «Эксплуатация дорожных машин»
Курсовая работа
Проектирование технологического процесса ремонта деталей транспортных и технологических машин
Омск, 2009 г
Введение
На современном этапе развития нашей промышленности, придаётся исключительное значение развитию российского машиностроения, подготовке высококвалифицированных инженерно-технических кадров для этой отрасли промышленности. Ведущую роль в машиностроении играет станкостроение, производящее средства производства - технологическое оборудование, приспособления и инструменты для машиностроительных предприятий.
Затраты на технологическую остнастку достигают до 20% себестоимости изделия, особенно значительны они при при создании самой сложной, дорогостоящей и ответственной её части - приспособлений.
Станочные приспособления (СП) применяют для установки заготовок на металлорежущие станки. Обоснованное применение станочных приспособлений позволяет получать высокие технико-экономические показатели. Трудоёмкость и длительность цикла технологической подготовки производства, себестоимость продукции можно уменьшить за счёт применения стандартных систем станочных приспособлений, сократив трудоёмкость, сроки и затраты на проектирование и изготовление СП.
В условиях серийного производства выгодны системы СП многократного применения.
Производительность труда значительно возрастает (на десятки - сотни процентов) за счёт применения СП: быстродействующих с механизированным приводом, многоместных, автоматизированных, предназначенных для работы в сочетании с автооператором или технологическим роботом.
Точность обработки деталей по параметрам отклонений размеров, формы и расположения поверхностей увеличивается (в среднем 20-40 %) за счёт применения СП точных, надёжных, обладающих достаточной собственной и контактной жесткостью, с уменьшенными деформациями заготовок и стабильными силами их закрепления.
Применение СП позволяет снизить требования к квалификации станочников основного производства (в среднем на разряд), объективно регламентировать длительность выполняемых операций и расценки, расширить технологические возможности оборудования.
1. Разработка технологического процесса ремонта детали
Дефект детали:
Износ или срыв резьбы.
Способ восстановления:
наплавка электродной проволоки;
точение вала;
нарезание резьбы
Итак, для ремонта детали необходимо произвести три операции - наплавку, точение и нарезку резьбы.
2. Наплавка
Рисунок 1 - Наплавка
Толщина наплавляемого слоя должна быть равна максимальному износу плюс припуск на обработку.
, (1)
где Umax - максимальный износ детали, мм, Umax = 1,3мм;
? - припуск на обработку, мм, ? = 1мм.
.
Диаметр электродной проволоки подбираем в зависимости от требуемой толщины наплавляемого слоя и количества наплавляемых слоёв.
, (2)
где з - коэффициент наплавки, з = 0,9 - 0,95.
.
По ГОСТ 2246-70 выбираем проволоку СВ08dэ=3 мм.
Силу сварочного тока выбираем таким образом, чтобы не выгорал основной материал детали, и вместе с тем равномерно и полностью без прихватывания расплавлялась электродная проволока.
(3)
где Dа - плотность тока, А/мм2;
Dа = 50 А/мм2.
Частота вращения должна быть подобрана таким образом, чтобы расплавляемый металл распространялся на детали ровно без наплывов и впадин.
, (4)
где Vn - скорость подачи сварочной проволоки по мундштуку, мм/мин,
Vn = 50 мм/мин,
D - диаметр наплавляемой детали, мм, D = 30 мм,
S - подача сварочного мундштука, мм / об, S = dэ = 2,5 мм/об.
Масса сварочной проволоки для наплавки детали определяется как произведение удельного веса, наплавляемого металла на объём.
(5)
где с - удельный вес наплавляемого металла, кг / мм3, = 7,8 ? 10-6 кг / мм3,
Vн - объём наплавляемого металла,
, (6)
где Vгот. - объём готовой детали, мм3,
Vизн. - объём изношенной детали, мм3.
,
m = 7,8 ? 10-6 ? 8021,13= 0,062 кг.
Для операции наплавки необходимо рассчитать штучное и подготовительно - заключительное время.
(7)
где То - основное время,
(8)
где L - длина наплавляемой поверхности детали, мм, L = 26 мм;
n - число оборотов детали, мин-1, n = 29,9 мин-1;
i - количество проходов при наплавке, i= 1.
Вспомогательное время
(9)
Тв = 0,12? 0,29 = 0,035мин.
Дополнительное время
(10)
где - время обслуживания станка, мин,
- время отдыха, мин.
(11)
(12)
где - операционное время,
(13)
Подготовительно - заключительное время
Таблица 1 - Расчёт параметров наплавки
|
Параметр |
S, мм |
m, г |
I, А |
N, мин-1 |
То, мин |
Тшт, мин |
|
|
Значение |
3 |
62 |
363,25 |
29,9 |
0,29 |
15,35 |
3. Точение
Рисунок 2 - Точение
При гладком точении производят: наружную обточку, растачивание, подрезку торца, отрезку. В данном случае необходимо провести точение наплавленной поверхности валика. Гладкое точение проводят в два этапа - черновое и чистовое точение. Обработку производим резцом из твёрдого сплава Т5К10, стойкость инструмента Т = 60 мин.
3.1 Выбор параметров режима резания
3.1.1 Глубина резания
Глубину резания t, мм определяем по данным таблицы 39 /1/.
Глубина резания при:
t = 0,5 мм;
3.1.2 Определение подачи
Подача при наружном продольном точении определяется по таблице 41 /1/
S = 0,2 мм/об.
3.1.3 Определение скорости резания
Скорость резания по таблице 45 /1/ принимаем равной:
V = 170 м/мин.
Производим корректировку скорости резания исходя из поправочных коэффициентов.
(14)
где Vпракт - фактическая скорость резания, м/мин;
kм - поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от материала обрабатываемой детали;
kм = 0,75 (согласно Таблица 47 /1/);
kм.р. - поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от материала резца;
kм.р. = 1 (согласно /1/);
kх - поправочный коэффициент на скорость резания в зависимости от характера заготовки и состояния ее поверхности;
kх = 0,85 (согласно Таблица 48 /1/);
kох = 1 (так как присутствует охлаждение согласно Таблица 45 /1/);
3.1.4 Частота вращения шпинделя станка
Число оборотов шпинделя станка, n, мин-1, определяется по формуле /1/
, (15)
где V - скорость резания, м/мин;
d - диаметр вала, d = 33 мм.
;
3.2 Расчет времени
3.2.1 Расчёт основного времени
Основное (машинное) время, То, мин, определяется по формуле /1/
, (16)
где L - расчётная длина обрабатываемой поверхности с учётом врезания и перебега, мм, определяется по формуле
, (17)
где l - длина обрабатываемой поверхности в мм, l = 26 мм;
l1 - величина врезания, мм;
l2 - величина перебега, мм, значение величин (l1+ l2) = 26 мм (согласно Таблицы 51 /1/);
i - число проходов, i = 1;
S - подача, м/мин.
3.2.2 Определение нормы времени операции
Норма времени операции, Тшк, мин, определяется по формуле /1/
, (18)
где Тв - вспомогательное время, мин, определяется по таблице 53 /1/;
Тв= 0,9 мин;
Тдоп - дополнительное время, мин, определяется по формуле /1/
, (19)
где К - отношение дополнительного времени к оперативному, при токарной обработке К = 8;
Тп.з - подготовительно-заключительное время, мин, выбирается в зависимости от сложности работы и размеров станка по таблице 55 /1/;
Тп.з = 10 мин;
n - количество деталей в партии, n = 1.
Таблица 2 - Расчет параметров точения
|
Параметр |
t, мм |
S, мм/об |
Vпракт, м/мин |
То, мин |
Тв, мин |
Тдоп, мин |
Тпз, мин |
Тш.к., мин |
|
|
Значение |
0,5 |
0,2 |
108,4 |
0,13 |
0,9 |
0,08 |
10 |
11,1 |
4. Нарезка резьбы
Рисунок 3 - Нарезка резьбы
4.1 Определение скорости нарезки резьбы
=8,4 м/мин (согласно таблица 56 /1/);
4.2 Определение числа оборотов вала
(20)
4.3 Расчет времени
4.3.1 Расчет основного времени
, (21)
где L - длина нарезаемой резьбы, мм, L = 26 мм;
= 1,56 мин.
4.3.2 Определение нормы времени
Тв= 0,9 мин (согласно Таблица 53 /1/).
=
Тп.з = 10 мин (согласно Таблица 55 /1/).
= 12,66 мин.
Таблица 3 - Расчёт параметров нарезания резьбы
|
Параметр |
То |
Тв |
Тдоп |
Тп.з. |
Тш.к. |
|
|
Знапчение, мин |
1,56 |
0,9 |
0,2 |
10 |
12,66 |
5. Разработка приспособления для ремонта детали
Для ремонта валика используем фиксирующий патрон (рис. 4).
Рисунок 4 - Фиксирующий патрон
1-Корпус патрона, 2-фиксирующий центр, 3-рычаг, 4-ось рычага.
Приспособление специализированное и унифицированное; предназначено как для наплавки, так и для точения и нарезки резьбы на валике водяного насоса.
Зажимное устройство приспособления - рычаг, закреплённый на корпусе приспособления. Рычаг установлен на оси, которая запрессована в выступ в корпусе патрона.
Описание работы приспособления
Нажатием рычага 3, поднимается прижимающая часть; валик вставляется в фиксирующий патрон 1, рычаг опускается в шпоночный паз валика и с противоположной стороны валик поджимается задней бабкой. При этом рычаг прижимается к корпусу патрона, что предотвращает выпадение рычага из паза валика.
При вращении рычаг патрона препятствует проворачиванию валика относительно своей оси.
5.1 Расчёт усилия зажима
Сила резания в плоскости x, y, z, Н, определяется по формуле /4/
, (22)
где Ср - коэффициент, характеризующий операцию (точение, отрезание и т.д.), определяется по таблице 22 /4/;
t - длина лезвия резца, мм, t = 50 мм;
S - подача, мм/об;
V - скорость резания, м/мин;
x, y, n - показатели степени для конкретных (расчётных) условий обработки для каждой составляющей силы резания, определяются по таблице 22 /4/;
Кр - поправочный коэффициент, определяется по формуле /4/
, (23)
где - ряд коэффициентов, учитывающий фактические условия резания, определяются по таблице 9, 10 и 23 /4/.
В качестве расчётного режима, примем: скорость резания V = 108,4 м/мин, подача S = 0,2 мм/об.
По таблице 22 /4/ определяем:
|
Pz |
Py |
Px |
||
|
Cp |
200 |
125 |
67 |
|
|
x |
0,9 |
1,2 |
||
|
y |
0,75 |
0,75 |
0,65 |
|
|
n |
0 |
0 |
По таблицам 9, 10 и 23 /3/ определяем коэффициенты, учитывающие фактические условия резания:
|
Pz |
Py |
Px |
||
|
kмр |
0,5 |
|||
|
kцр |
1,08 |
1,63 |
0,70 |
|
|
kгр |
1,15 |
1,6 |
1,7 |
|
|
kлр |
1,0 |
0,75 |
1,07 |
|
|
krр |
0,87 |
0,66 |
1,0 |
для Pz:
= 0,54.
= 908 Н.
Усилие зажима определится по формуле
, (24)
где Мя - момент от силы резания, НМм, определяется по формуле
, (25)
где Рz - сила резания в плоскости уоz, Н;
rв - радиус вала в месте точения, м, rв = 0,016 м.
Мw - момент от силы закрепления (сопротивления провороту вала), НМм, определяется по формуле
, (26)
где Рw - усилие прижима, Н;
rш - радиус вала в месте прижима, м, rш = 0,023 м.
Определяем усилие зажима:
, (27)
= 632 Н.
Заключение
В ходе выполнения курсовой работы был произведен выбор и расчёт операций по восстановлению валика водяной помпы.
В результате выполнения курсовой работы мы спроектировали приспособление - патрон фиксирующий, с усилием прижима детали (валика водяного насоса) к установочной базе силой не менее 632 Н.
Список использованных источников
Броневич Г.А. “Курсовое и дипломное проектирование СДМ”. - М.:Машиностроение, 1973.- 250 с.
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Организация и технология производства и восстановления потребительских свойств машин и их сборочных единиц», Омск, издательство СибАДИ. 2002.-44 с.
В.А. Горохов. Проектирование и расчёт приспособлений. - Минск: ”Вышэйшая школа”, 1986. - 238 с.
Справочник технолога-машиностроителя. Под редакцией Косиловой/Том 2. - М.: Машиностроение, 1985.- 450 с.
Б.М. Базаров и др. Альбом по проектированию приспособлений. - М.:Машиностроение, 1991. - 121 с.:ил.
Подобные документы
Причины износа и разрушения деталей в практике эксплуатации полиграфических машин и оборудования. Ведомость дефектов деталей, технологический процесс их ремонта. Анализ методов ремонта деталей, обоснование их выбора. Расчет ремонтного размера деталей.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 10.06.2015Выбор способов восстановления различных поверхностей деталей. Проектирование маршрутов и операций по восстановлению деталей. Порядок вибродуговой наплавки, плазменная наплавка, процесс гальванического наращивания. Обработка деталей после наплавки.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.08.2010Расчет режима резания при точении аналитическим методом для заданных условий обработки: размер заготовки, обоснование инструмента, выбор оборудования. Стойкость режущего инструмента и сила резания при резьбонарезании. Срезаемый слой при нарезании резьбы.
контрольная работа [3,7 M], добавлен 25.06.2014Виды резьбы: классификация, изображение. Соединения деталей с помощью болтов, винтов, шпилек. Нарезание наружной, внутренней резьбы. Смазывание резьбонарезного инструмента. Правила упрощенных и условных изображений крепежных деталей на сборочных чертежах.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 16.06.2015Выбор заготовки болта. Последовательность выполнения операций и переходов при токарной обработке заготовки. Расчет режимов резания (скорости резания, основного (машинного) времени, частоты вращения вала шпинделя) поверхности, фаски, резьбы детали.
контрольная работа [242,0 K], добавлен 05.12.2011Изучение технологических задач при обработке деталей класса диски. Описание получения шкива способом литья в песчано-глинистую форму. Определение межоперационных припусков. Расчёт точения и режимов резания. Рассмотрение спроектированной конструкции.
курсовая работа [90,4 K], добавлен 17.04.2014Проектировочные и проверочные расчеты параметров деталей редуктора вертолета, участвующих в передаче движения: подшипников, зубчатых колес, валов. Конструирование деталей корпуса изделия. Вычисление диаметра резьбы болтов, выбор смазочных материалов.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 20.03.2012Классификация, производственная структура и состав машиностроительных заводов. Особенности процесса резания при нарезании резьбы резцом, необходимые движения и размеры срезаемого слоя. Материал, конструкции и геометрические параметры инструмента.
реферат [25,1 K], добавлен 16.02.2011Выбор и обоснование способа получения заготовок. Выбор технологических баз деталей вала маховика и корпуса пневмоцилиндра. Определение режимов обработки заготовки. Выбор гидроцилиндра и сборочных элементов приспособления. Расчет сил закрепления.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 11.08.2011Последовательность технологических операций при обработке поверхности деталей, требования к точности и качеству. Разрезание заготовок; методы получения отверстий: сверление, зенкерование, растачивание; накатывание резьбы; виды и схемы сборочных процессов.
контрольная работа [989,5 K], добавлен 06.03.2012
