Разработка технологического процесса восстановления ведущего вала коробки передач автомобиля ГАЗ-51

500
700

Наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, мм:
над станиной
над суппортом

320 170

Высота центров, мм

150

Номинальное сечение резца, мм

16х16

Конец шпинделя по ГОСТ 12593-93

4К

Диаметр отверстия в шпинделе, мм

25

Размер внутреннего корпуса шпинделя

Морзе 4

Размер внутреннего конуса пиноли задней бабки

Морзе 3

Ход пиноли, мм

85

Ход поперечного суппорта, мм

170

Ход верхних салазок суппорта, мм

120

Цена одного деления лимба продольного перемещения, мм

0,1

Цена одного деления лимба поперечного перемещения, мм

0,05

Цена одного деления верньера поперечного перемещения, мм

0,005

Пределы подач, мм/об:

продольных

поперечных

0,01-1,8

0,005-0,9

Пределы шагов нарезаемых резьб:
метрических, мм
модульных, модули
дюймовых, ниток на 1''

0,2-48
0,2-12
24-0,5

Частота вращения шпинделя, об/мин

16-1600

Показатели двигателя шпинделя:
мощность, кВт
частота вращения, об/мин

2,2
980

Шероховатость образца (сталь), мкм

1,25; 0,63

Габариты станка, (LxWxH), мм
250ИТПМ.11
250ИТПМ.12

1540х810х1180
1755х810х1180

Масса станка, кг:
250ИТП
250ИТПМ.12

около 950
около 1150

3. Станок круглошлифовальный модели 3М151

1) Техническая характеристика круглошлифовального станка 3М151

Таблица №9.

Наибольшие размеры обрабатываемой заготовки, мм: Диаметр Длина	140 180
Рекомендуемый диаметр шлифования, мм	60
Скорость перемещения стола, мм	0,1…..4
Длина шлифования, мм	650
Наибольшие размеры шлифовального круга, мм	350*20*76
Частота вращения шлифовального круга, 1/мин	2450,2840,6300
Частота вращения шпинделя изделия, 1/мин	150….750
Поперечная подача круга шлифовальной бабки на один ход стола, мм/об	0,038
Мощность электродвигателя, кВт	3
Габариты станка, мм	1600*1670
Категория ремонтной сложности	16

4. Дробеструйная мобильная установка «Буран 4М»

1) Техническая характеристика дробеструйной мобильной установки «Буран 4М»

Таблица №10.

Производительность очистки, м2/ч	5-10
Качество очищаемой поверхности по ISO 8501-1:1988	Sa 2 (1/2)
Минимальное Максимальное	0,5 0,7
Расход воздуха при давлении 0,7 МПа, м3/мин	9
Масса установки (без абразива), кг	170
Масса засыпаемого абразива, кг	50
Размеры, мм	1300*850*1950
Длина рабочих рукавов, мм	До 10000
Размер абразива, мм	0,5-1,5

8. Разработка технологического процесса

В этом разделе разрабатываем план операции по устранению комплекса дефектов, объединенных общим маршрутом. При этом технологический маршрут составляем не путем сложения технологических процессов устранения каждого дефекта в отдельности, а с учетом следующих требований:

каждая последующая операция должна обеспечить сохранность качества рабочих поверхностей детали, достигнутого при предыдущих операциях;

в начале должны идти подготовительные операции, затем сварочные, кузнечные, прессовые и в заключении шлифовальные и доводочные.

Разработанный и окончательно принятый маршрут технологического процесса сведем в маршрутную карту (см. приложение)

Базовые поверхности для обработки выбираем с таким расчетом, чтобы при установке и зажиме обрабатываемой детали не смещалась при данном ей положении и не деформировалась под действием сил резания и зажимов.

9. Определение припусков на обработку

Операция 030 «Напыление»

1. Припуск:

, где

- шероховатость поверхности, мкм.

- суммарное отклонение, мкм.

- суммарная кривизна, мкм.

2. Суммарное отклонение:

, где

= 1,0 мм

мм

мм

Тогда мм

мм

Операция 035 «Шлифование»

1. Припуск:

, где

- шероховатость поверхности, мкм.

- суммарное отклонение, мкм.

- суммарная кривизна, мкм.

2. Суммарное отклонение:

мкм

мкм

мм

10. Расчёт режимов резания

Операция 030 «Напыление»

1. Необходимый объём металла который необходимо напылить:

, где

- заданная толщина покрытия, мм

- поправка, , мм

Тогда мм3

2. Полезная производительность аппарата:

кг/ч, где

- производительность аппарата, кг/ч.

- коэффициент использования материала.

3. Масса металла которую необходимо напылить:

, где

- плотность железа, кг/мм3

Тогда кг

4. Основное время:

ч = с.

5. Частота вращения заготовки. При частоте вращения об/мин за время 28,4 сек. деталь совершит 94,667 оборотов.

Операция 035 «Шлифование»

Так как изношенная поверхность имеет малую длину, то будем пользоваться шлифованием методом врезания.

1. Частота вращения шпинделя шлифовальной бабки:

об/мин, где

скорость вращения круга, м/с.

м/с

наружный диаметр круга, мм.

Корректируя по паспортным данным станка, принимаем об/мин.

2. Принимаем скорость движения заготовки м/мин.

3. Частота вращения шпинделя передней бабки:

об/мин

Так как частота вращения заготовки регулируется бесступенчато, принимаем об/мин.

4. Скорость поперечного хода стола:

, где

поперечная подача, мм/об.

Тогда м/мин

По паспортным данным станка принимаем м/мин.

5. Мощность, затрачиваемая на резание:

кВт

6. Мощность на шпинделе станка:

кВт

обработка возможна.

7. Основное время.

мин с, где

- припуск на обработку, мм.

коробка передача неисправность восстановление

11. Нормироание технологического процесса

Штучное время:

, где

основное время, мин

- время на установку и снятие детали, мин

время на закрепление и открепление детали, мин

время на приёмы управления, мин

время на измерение детали, мин

время на техническое обслуживание рабочего места, мин,

- организация обслуживания, мин

время перерывов, мин

1. Операция 030 «Напыление»

мин

2. Операция 035 «Шлифование»

мин.

равен 0 т. к. пользуемся системой активного контроля.

12. Описание прибора технологического контроля

Активный контроль при круглом шлифовании.

Под активным контролем в машиностроении понимается такой процесс автоматического измерения деталей (в процессе обработки или сразу после её окончания), по результатам которого осуществляется управление станком с целью обеспечения обработки деталей с заданной точностью. Отсюда вытекает, что устройства активного контроля в системах автоматического управления циклом обработки реализуют обратную связь по размеру обрабатываемой детали.

Применение устройства активного контроля повышает производительность, поскольку в этом случае исключается необходимость в прерывании процесса для промежуточного контроля обрабатываемой детали. Активный контроль повышает также и точность обработки, так как исключается субъективный фактор и снижаются требования к квалификации рабочего. Основное применение активный контроль получил при шлифовальной обработке. Это обусловлено, во-первых, высокими требованиями к точности шлифовальной обработки, во-вторых, относительно низкой размерной стойкостью шлифовальных кругов.

Измерительная система активного контроля модели БВ-4100.

Измерительная система модели БВ-4100 предназначена для контроля диаметрального размера детали в процессе обработки на кругло-шлифовальных станках и для управления циклом работы этих станков при врезном и продольном шлифовании.

В комплект измерительной системы для врезного шлифования на полуавтоматах и универсальных станках входят навесная скоба модели БВ-3154 с индуктивным измерительным преобразователем модели БВ-6067, кронштейн модели БВ-3221 для крепления к станку и отсчётно-командное устройство модели БВ-6119.

Измерительная схема предназначена для восприятия текущего размера обрабатываемой детали и передачи его измерительному преобразователю, который преобразует изменение размера детали в пропорциональный электрический сигнал.

Осчётно-командное устройство, воспринимая сигнал с измерительного преобразователя, формирует аналоговый сигнал для показывающего прибора, сравнивает его с настроечными сигналами и в зависимости от значения текущего размера обрабатываемой детали выдаёт два дискретных сигнала (команды) на управление циклом работы станка.

Подводящие устройства предназначены для установки скоб на станок, а также для ввода и вывода их из зоны обработки. В связи с необходимостью настройки скоб и отсчётно-командного устройства по эталонным деталям систему активного контроля модели БВ-4100 целесообразно использовать в массовом или серийном производстве. При обработке малых партий деталей использование её невыгодно из-за потерь времени на настройку.

Трёконтактное измерительное устройство со скобой для измерения D на заготовке 2 приведено на рис. 13. Конструкция устройства скобы 8 допускает её самоустанавливаемость на поверхности заготовки 2 с помощью наконечников 1 и 9, постоянно прижимаемых с помощью рычажной системы с шарнирами 4 и 6, под действием груза 3 (или пружины). Измерительными являются наконечники 1 и 5, а наконечник 9 выполняет роль базового элемента. Измерительный стержень 5 может перемещаться относительно скобы 8, а величина этого перемещения воспринимается отсчётным устройством 7 или измерительными приборами.



Рис. 14. Треконтактное измерительное устройство

13. Экономическое обоснование восстановленной детали вместо вновь изготовленной. (Первичный вал коробки передач а/м ГАЗ-51)

Данные для расчёта:

1. Масса детали: m=1,63 кг.

2. Цена материала: 65 руб./кг.

Таблица №11.

Наименование операции	Трудоёмкость, ч	Разряд работ	Цена оборудования, руб.	Площадь оборудования в плане, м2
Мойка	0,043	3	230000	4,33
Дефектация	0,18	3	9700	0,192
Обезжиривание	0,085	2	273000	1,105
Металлизация	0,0143	4	147000	1,567
Шлифование	0,015	4	116000	5,641

3. Труд оплачивается по сдельно-премиальной системе.

4. Минимальный размер оплаты труда составляет 2300 руб.

5. Действительный фонд времени составляет 170 ч/мес.

6. Тарифные коэффициенты:

1-ый разряд - 1,0.

2-ой разряд - 1,1.

3-ий разряд - 1,22.

4-ый разряд - 1,36.

7. Коэффициент дополнительной заработной платы составляет 0,28.

8. Норма амортизации оборудования составляет 12%.

9. Норма амортизации производственных площадей составляет 2,5%.

10. Цена площади составляет 1450 руб./м2.

11. Режим работы: одна смена.

12. Тип производства: массовый.

13. Деталь восстанавливается на АРП, новая деталь - на специализированном.

Стоимость новой детали составляет 750 руб.

14. Принимаем Кд=0,75.

15. Стоимость электроэнергии: 1 кВт/ч=1,8 руб.

При изготовлении детали на специализированном предприятии, а восстановлении - на АРП, последнее будет выгодно при условии:

Спв+Ен*Кв ? Кр*Цн*Кт, где

Спв - полная стоимость восстановленной детали.

Цн - цена новой детали.

Ен - нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности капитальных вложений.

Кв - удельные капитальные вложения при восстановлении детали.

Кр - коэффициент долговечности.

Кт - коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы предприятия-потребителя детали.

1. Расчёт прямых расходов.

1.1. В статью «Материалы» включают стоимость основных и вспомогательных материалов, кроме материалов, учитываемых в статьях «Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования», «Цеховые расходы», «Общехозяйственные расходы».

Затраты на материалы определяем по следующей формуле:

Зм = Qм*Цм*Ктр, где

Qм - масса детали, кг.

Цм - цена единицы материала детали, руб.

Ктр - коэффициент учитывающий транспортно-заготовительные расходы.

Зм = 1,63*65*0,6 = 63,57 руб.

Стоимость вспомогательных материалов (Зв) для технологических целей принимаем в размере 4% от затрат на основные материалы (Зм):

Зв = 0,04*Зм = 0,04*63,57 = 2,54 руб.

1.2. Расчёт тарифной заработной платы основных рабочих (Зо) производим на основе нормативной трудоёмкости и действующей на предприятии и единой тарифной сетки (ЕТС) по формуле:

Зоi = Тi*Cri*Kqi, где

Тi - трудоёмкость по i-му виду работ или время на операцию, ч.

Cri - часовая тарифная ставка по данному разряду i-го вида работ, руб.

Kqi - коэффициент, учитывающий доплаты часового фонда.

Cr1 = 39,56 руб.

Cr2 = 43,51 руб.

Cr3 = 48,26 руб.

Cr4 = 53,80 руб.

Зо1 = 0,043*48,26*1,4 = 2,9 руб.

Зо2 = 0,18*48,26*1,4 = 12,16 руб.

Зо3 = 0,085*43,51*1,4 = 5,17 руб.

Зо4 = 0,0143*53,8*1,4 = 1,07 руб.

Зо5 = 0,015*53,8*1,4 = 1,13 руб.

Зо = Зо1+ Зо2+ Зо3+ Зо4+ Зо5 = 2,9+12,6+5,17+1,07+1,13 = 22,87 руб.

Произведённые расчёты занесём в табл. №12.

Таблица №12.

№	Вид работ	Разряд работ	Трудоёмкость, ч	ЧТС i-го разряда, руб.	Коэффициент доплат	Основная заработная плата, руб.
1	Мойка	3	0,043	48,26	1,4	2,9
2	Дефектация	3	0,18	48,26	1,4	12,16
3	Обезжиривание	2	0,085	43,51	1,4	5,17
4	Металлизация	4	0,0143	53,80	1,4	1,07
5	Шлифование	4	0,015	53,80	1,4	1,13

Дополнительная заработная плата (Зд) учитывает оплату отпуска, оплату времени, связанного с выполнением государственных обязанностей, и др. Коэффициент дополнительной заработной платы (Кд) принимаем 0,28. Тогда расчёт Зд ведётся по формуле:

Зд = Кд*Зо = 0,28*22,87 = 6,4 руб.

1.3. Расчёт затрат на топливо и энергию. Затраты на топливо и энергию для технологических целей (Зт) принимаем 0,1 от тарифной заработной платы основных рабочих:

Зт = 0,1*Зтар = 0,1*22,87/1,4 = 1,63 руб.

Затраты на силовую электроэнергию определим по каждой операции по формуле:

Зэ = Цэ*W*Тшт*Кзр*Кw*Кпот*Код, где

Цэ - цена одного киловатт-часа, руб.

W - установленная мощность электродвигателей; принимается по паспортным данным оборудования, кВт.

Кзр - коэффициент загрузки электродвигателей во времени.

Кw - коэффициент загрузки электродвигателей по мощности.

Кпот - коэффициент, учитывающий потери электроэнергии в сети завода.

Код - коэффициент одновременной работы электродвигателей.

Зэ1 = 1,8*36*0,043*0,85*0,85*1,04*1 = 2,09 руб.

Зэ3 = 1,8*5*0,085*0,9*0,9*1,04*1 = 0,64 руб.

Зэ4 = 1,8*3*0,0143*0,85*0,85*1,04*1 = 0,058 руб.

Зэ5 = 1,8*5*0,015*0,9*0,9*1,04*1 = 0,113 руб.

Зэ = Зэ1+ Зэ3+ Зэ4+ Зэ5 = 2,09+0,64+0,058+0,113 = 2,901 руб.

1.4. Отчисления на социальные нужды. Величина отчислений принимается в размере не меньше 39,9% от суммы основной и дополнительной заработной платы производственных рабочих:

Зсн = 39,9*(Зо+Зд)/100 = 39,9*(22,87+6,4)/100 = 11,67 руб.

Расчёт капитальных вложений.

При определении приведённых затрат рассчитываются капитальные вложения не как таковые, а удельные капитальные вложения, то есть вложения, приходящиеся на одну детале-операцию.

Расчёт удельных капитальных затрат по вариантам сводится к определению затрат на технологическое оборудование и производственную площадь:

К = Коб+Кпл, где

Коб - удельные капитальные вложения в технологическое оборудование, руб.

Кпл - удельные капитальные вложения в производственные площади, руб.

Расчёт удельных капитальных вложений в технологическое оборудование.

Расчёт ведётся на детале-операцию с учётом принятого типа производства. В условиях массового производства расчёт ведём по формуле:

, где

Спр - принятое количество оборудования на конкретной операции, шт.

Ц - оптовая цена единицы оборудования, установленного на операции, руб.

Км, Ктр - затраты соответственно на транспортировку и монтаж оборудования, % от цены оборудования. Для лёгкого оборудования Ктр принимаем равным 5, Км равным 4.

Nпр - проектная годовая программа выпуска деталей. Определяется по следующей формуле:

шт.

Тогда получаем

 руб.

руб.

руб.

руб.

руб.

Коб = Коб1+ Коб2+ Коб3+ Коб4+ Коб5 = 32,23+1,36+38,25+20,6+16,25 = 108,69 руб.

Расчёт удельных капитальных вложений в производственные площади.

В условиях массового производства капитальные вложения в производственную площадь определяются по формуле:

, где

Цпл - цена 1 м² производственной площади, руб.

Sоб - производственная площадь, занимаемая единицей оборудования, м2.

Производственная площадь, занимаемая единицей оборудования, определяется по формуле:

Sоб = Sпл*Кд, где

Sпл - площадь оборудования в плане, м2.

Кд - коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь на проезды и подходы.

руб.

руб.

руб.

руб.

руб.

Кпл = Кпл1+ Кпл2+ Кпл3+ Кпл4+ Кпл5 = 3,63+0,18+1,03+1,46+4,2 = 10,5 руб.

Тогда

К = Коб+Кпл = 108,69+10,5 = 119,19 руб.

Расчёт амортизационных отчислений по оборудованию и площадям.

Амортизация на полное восстановление капитальных вложений в оборудование по каждой операции (типу оборудования) определяется по формуле:

, где

Нр - норма амортизации оборудования на полное восстановление, %.

Амортизационные отчисления по производственной площади по каждой операции рассчитываются по формуле:

, где

Нпл - норма амортизационных отчислений на реновацию по производственным площадям, %, принимаем 5%.

Расчёты на возмещение износа инструментов и приспособлений.

В расходы на возмещение износа инструментов и приспособлений целевого назначения включаются затраты на специальный инструмент и приспособления. Стоимость инструмента (Ци) и стоимость приспособлений целевого назначения (Цпр) определяются в процентах от стоимости оборудования (Коб), их значения принимаются равными 15% и 10% соответственно. Тогда возмещение износа инструмента приспособлений (Зосн) и затраты на их текущий ремонт допускается принять в размере 60% от их суммарной стоимости.

Ци = 0,15*Коб =0,15*108,69 = 16,3 руб.

Цпр = 0,1*Коб = 0,1*108,69 = 10,869 руб.

Зосн = 0,6*(Ци+ Цпр) = 0,6*(16,3+10,869) = 16,3 руб.

Составляем таблицу

Таблица. №13.

№	Наименование статей расходов	Сумма, руб.	Удельный вес статьи к итогу
1	Материалы основные и вспомогательные для технологических целей	66,11	46,74%
2	Топливо для технологических целей	1,63	1,15%
3	Энергия для технологических целей	2,901	2,05%
4	Основная заработная плата производственных рабочих	22,87	16,17%
5	Дополнительная заработная плата производственных рабочих	6,4	4,52%
6	Отчисления на социальные нужды	11,67	8,25%
7	Возмещение износа инструмента и приспособлений целевого назначения	16,3	11,52%
8	Амортизация основных фондов	13,565	9,6%
	Итого	141,446	100%

Расчёт косвенных расходов.

Затраты по статьям «Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования» и «Общепроизводственные расходы» определяются в процентах к прямой заработной плате основных рабочих (без доплат по сдельно-премиальной системе). Величину «РСЭО» примем равной 200%, «Общепроизводственные расходы» - 150%.

В статью «Общехозяйственные расходы» относится содержание аппарата управления, зданий и сооружений, налоги, сборы и т.п. Примем их величину равной 90% к прямой заработной плате основных рабочих (тарифной части).

Величина внепроизводственных расходов может быть принята равной 4% от производственной себестоимости.

РСЭО = 2*Зо = 2*22,87 = 45,74 руб.

Общехозяйственные расходы = 0,9*22,87 = 20,58 руб.

Общепроизводственные расходы = 1,5*22,87 = 34,3 руб.

СБ = РСЭО + Общепроизводственные расходы + Общехозяйственные расходы + Расходы = 45,74 + 34,3 + 20,58 + 141,446 = 242,066 руб.

Внепроизводственные расходы = 0,04*СБ = 0,04*242,066 = 9,68 руб.

Спв = СБ + Внепроизводственные расходы = 242,066 + 9,68 = 251,75 руб.

Спв+Ен*Кв ? Кр*Цн*Кт

251,75+0,15*119,19 ? 0,75*750*1,1

269,62 руб. ? 618,75 руб.

Таблица №14. Технико-экономические показатели проекта

№ п/п	Показатели проекта	Размерность	Проект
1	Годовой выпуск деталей	шт.	7778
2	Трудоемкость восстановления	н.-час.	0,3373
3	Удельные капитальные затраты	руб.	119,19
4	Цена детали	руб.	750
5	Себестоимость восстановления	руб.	269,62
6	Эффект	руб./шт	349,13
7	Годовой экономический эффект	руб.	2715533,14

Вывод: Восстановление изношенных деталей на АРП будет экономически выгоднее, чем их изготовление на специализированном предприятии или покупка. Годовой экономический эффект составит 2715533,14 руб.

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы по курсу «Технология производства и ремонт автомобилей» были выполнены следующие задачи:

- описали особенности конструкции детали (материал, термообработку, шероховатость и точность обработки, базовые поверхности);

- описали условия работы детали, указав вид трения;

- определили класс детали;

- выбрали способ восстановления детали;

- составили технические условия на контроль и сортировку деталей;

- разработали маршрут восстановления детали;

- рассчитали режимы резания и подобрали необходимое технологическое оборудование;

- определили норму времени и технологическую себестоимость восстановления.

Список литературы

1. Обработка металлов резанием. Справочник технолога. Изд. 3-е, под ред. Г.А. Монахова. М., «Машиностроение», 1974.

2. Косилова А.Г., Мещеряков Р.К., Калинин М.А. Точность обработки, заготовки и припуски в машиностроении. Справочник технолога. М., «Машиностроение», 1976. - 288 с.

3. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - 656 с., ил.

4. Янцен Т.В. Экономическое обоснование технических решений в дипломных проектах для студентов специальности 150100 «Автомобиле- и тракторостроение»: Методические рекомендации. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2003. - 45 с.

5. Янцен Т.В. Методические указания по выполнению курсовой работы по курсу «Организация, планирование и управление предприятием»: Методические рекомендации. - Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 1998. - 40 с.

6. Горбацевич А.Ф., Шкред В.А. Курсовое проектирование по технологии машиностроения. Минск: Высшая школа, 1988. - 256 с.

Размещено на Allbest.ru