4.2.7. Вибір обладнання та технологічної оснастки

Вибір обладнання. Вибір обладнання є однією з найважливіших задач при розробці технологічного процесу відновлення деталі. Від його правильності залежить продуктивність і якість обробки деталі, економність використання виробничих площ і електроенергії, рівень механізації і автоматизації ручної праці і в результаті собівартість ремонту виробу. Устаткування слід підбирати з каталогів ремонтного обладнання, металорізальних верстатів, зварювального і наплавочного обладнання, де дана їх технічна характеристика [59,64, 68, 69, 74, 77].

Приклад 23

Таблиця 9 - Технологічний маршрут ремонту, обладнання та оснастка

Номер операції	Код, найменування і зміст операції (по переходам)	Обладнання	Верстатне обладнання і допоміжний інструмент	Інструмент
				ріжучий, слюсарний	вимірювальний
1	2	3	4	5	6
005	9315 Наплавка в середовищі вуглекислого газу 1. Розмістити деталь в патрон і закріпити. 2. Відцентрувати деталь по зовнішній поверхні з точністю до 0.05 мм. 3. Очистити зовнішню поверхню від мастила та іржа. 4. Наплавити зовнішню поверхню деталі, збиваючи шлакову корку  46–0.5 мм. 5. Перевірити якість наплавлення. Наплавлений шар має бути рівним без раковин і недоплавів. 6. Перевірити діаметр  46–0.5 мм. 7. Зняти деталь зі станка і укласти в тару.	Токарно-гвинторізний верстат 1К62 Наплавлювальна головка А580-М Випрямляч ВДУ-505У3	Патрон трьохкулачковий 7100-0009 ГОСТ 2675-71	Дріт Св-30ХГСА ( 2 мм) ГОСТ 10543-80 Ключ 7811-0023С1×9 ГОСТ 2839-80 Молоток спеціальний ГОСТ 2310-77 Шкурка ЛСУ 600×60 14А25П ГОСТ 13344-79	Штангенциркуль ШЦ-ІІ-160-01 ГОСТ 166-88 ( 46–0.5 мм)
010	5110 Відпалювання СВЧ 1. Встановити деталь в індуктор. 2. Нагріти деталь до Т=1000 °С і витримати. 3. Охолодити деталь. 4. Укласти деталь в тару.	Установка ВЧГ-160/0.066	Індуктор спеціальний	–	–
015	4114 Токарно-гвинторізна. 1. Встановити деталь на оправку і закріпити. 2. Встановити оправку в центри. 3. Точити зовнішню поверхню валу витримуючи розмір ( 42.4–0.17 мм, Ra=12,5мкм). 4. Перевірити розмір  42.4–0.17 мм, Ra=12,5мкм. 5. Зняти деталь.	Токарно-гвинторізний верстат 16К20	Оправка спеціальна Ключ 7811-0043 ГОСТ 2839-80 Центр 7032-0035 МОРЗЕ4 ГОСТ 13214-79 Центр А-1-4-Н ГОСТ 8742-75	Різець прохідний 2102-0005 ГОСТ 18877-73	Мікрометр МК25-50-0.01 ГОСТ-90
020	4263 Фрезерування фрезерувати шліци по довжині валу 87 мм, втримуючи товщину шліца , Ra 1.6 мкм. Внутрішній розмір  30.4–0.62.	Фрезерний станок 6Р12	–	Фреза черв’ячна чистова для шліцевих валів з прямобічним профілем ГОСТ 8027-86	Мікрометр МК025-001 ГОСТ 6507-90 ( )
025	5044 Гартування СВЧ 1. Встановити деталь в індуктор. 2. Нагріти деталь до Т=850 °С і витримати. 3. Охолодити деталь в мастилі.	Встановлення ВЧГ-160/0,066	Індуктор спеціальний	Мастило	Прилад «Роквела» ТК-2М Напильник 100-1, ГОСТ 1465-80
030	4131. Шліфувальна. 1. Встановити деталь в оправку і закріпити. 2. Встановити оправку в центр. 3) Шліфувати зовнішню поверхню валу, витримуючи розмір  42–0.17 мм, R– 0.8. 4) Перевірити розмір  42–0.17 мм, R– 0.8, биття 0,025 мм. 5. Зняти деталь. Укласти деталь в тару.	Круглошліфувальнй верстат 3А 151	Оправка спеціальна Ключ 7811-0043 ГОСТ 2839-80 Центр 7032-0035 МОРЗЕ4 ГОСТ 13214-79 Центр А-1-4-Н ГОСТ 8742-75	Круг шліфувальний ПП 600×63×305 24А 25с17л5 35м/с А – переший кл.	Мікрометр МК025-50 ( мм) Зразок шорсткості Ra 0.8 мкм ГОСТ 9378-75 Індикатор ІЧ 10Б Кл 1-й ГОСТ 577-68 Стойка С-Ш-8-50 ГОСТ 10197-70 (радіальне биття – 0,005 мм)
035	0200 Контроль. 1. Перевірити твердість поверхні деталі (мінімальна HRC 58).	Стіл контролера ВТК			Прилад «Роквела» ТК-2М Напильник 100-1, ГОСТ 1465-80

В курсовому проекті необхідно дати короткий опис вибраної моделі обладнання, застосовуваної в технологічному процесі, вказати її переваги перед іншими аналогічними. Характеризуючи вибрані моделі обладнання, можна обмежитися короткою технічною характеристикою (приклад 24 ... 27)

(дод. Е1 ... Е6). При виборі обладнання для кожної технологічної операції необхідно враховувати: - тип виробництва, розмір партії оброблюваних деталей; - методи досягнення заданої точності при обробці; - площа робочої зони верстата, габаритні розміри деталі, розташування оброблюваних поверхонь; - потужність обладнання; - габаритні розміри і вартість обладнання; - зручність керування обладнанням та зручність його обслуговування; - кінематичні, електричні та інші характеристики обладнання; - вимоги до точності, шорсткості і економічності обробки.

Приклад 24

Операція - фрезерування пошкодженої поверхні прилягання головки блока циліндрів двигуна. Довжина головки -585 мм, ширина - 230 мм. Робота може бути виконана торцевій фрезою d = 250 мм зі вставними ніжками з твердого сплаву ВК8. Площину прилягання фрезерується «як чисто». Виходячи з габаритних розмірів деталі і користуючись паспортними даними верстатів, вибираємо вертикально-фрезерний верстат 6Н11 з робочою поверхнею столу 1000x250 мм (див. дод. Е1).

Приклад 25

Операція - кування способом опади заготовки діаметром D_заг = 80 мм. Потужність молота вибираємо виходячи з маси падаючих частин молота т, кг, яка визначається за формулою m = 0,04F, (6) де F - площа максимального перерізу заготовки, мм².

Підставляючи отриману площа в формулу для визначення маси падаючих частин молота, отримаємо: m = 0,04 • 5024 = 201 кг. Таким вимогам задовольняє пневматичний молот М413, у якого маса падаючих частин дорівнює 250 кг [74].

Приклад 26

Операція - нормалізація колінчастих валів двигуна ЗІЛ-130 після наплавлення шийок. Матеріал деталі - сталь 45. Температура нормалізації для даної стали становить 850 ... 870 ° С. Нагрівальні печі вибираємо за способом нагріву, максимальній температурі нагріву і площі поду. Для нагріву даної деталі найбільш придатною буде піч Н-30, у якої робоча температура - 950 ° С, а розміри поду робочого

простору - 950x450 мм [74].

Приклад 27

Операція - заварка тріщин в стінці сорочки охолодження блоку циліндрів двигуна

ЗІЛ-130 холодним способом. довжина тріщини - 7 мм. Тріщину в блоці потрібно заварити електродом діаметром 4 мм [72]. При такому діаметрі електрода сила зварювального струму повинна дорівнювати 140 ... 190 А. Для забезпечення більшої стійкості зварювальної дуги роботу доцільно виконати на постійному струмі. Найбільш підходящим обладнанням для такого ремонту буде перетворювач постійного струму ПСО - 300-3, який допускає регулювання сили зварювального струму в межах 75 ... 320 А [68, 69] Обране устаткування вказується в технологічному маршруті відновлення деталі(див. Приклад 23). Для оформлення технологічної документації необхідні коди обладнання. Код устаткування включає вищу (шість перших цифр) і нижчу (чотири цифри після крапки) класифікаційні угруповання [35]. Коди вищої угруповання наведені в дод. Е1 ... Е7 (при відсутності інформації - у вигляді «ХХХХХХ»). Нижчу угруповання в проекті умовно позначають у вигляді «ХХХХ»,

наприклад: «381162.ХХХХ Токарно-гвинторізний верстат 16К20». Вибір технологічної оснастки. До технологічної оснащенні відносяться верстатні пристосування, допоміжний, ріжучий, слюсарний інструмент та засоби контролю. При розробці технологічного процесу відновлення деталі необхідно вибрати ті пристосування й інструменти, які сприяють підвищенню продуктивності праці, точності обробки, поліпшенню умов праці, ліквідації попередньої розмітки деталі і вивірки її при установці на верстаті. При централізованому відновленні деталей для їх обробки і контролю застосовують спеціальні верстатні пристосування і допоміжний інструмент, а також стандартні - центри, патрони, оправки, верстатні лещата та ін. (Дод. Е8). Залежно від виду обробки, властивостей оброблюваного матеріалу, точності обробки та якості оброблюваної поверхні деталі вибирають тип, конструкцію і розміри ріжучого інструменту (пріл.Е9), наприклад: «Різець прохідний Т5К10». При виборі різців вказують перетин державки та геометричні параметри ріжучої частини. Матеріал ріжучого інструменту вибирають залежно від виду обробки, матеріалу і твердості деталі (дод. НЕЮ) [73]. вибір шліфувального кругу проводиться залежно від виду обробки поверхні, твердості і матеріалу оброблюваної деталі (дод. Е11і Е12).

Перелік слюсарних інструментів наведено в дод. Е13, матеріалів та інструментів для наплавлення та зварювання - в дод. Е14, мастильно-охолоджувальної рідини - в дод. Е15. В пояснювальній записці необхідно дати аналіз обраного ріжучого і слюсарного інструменту. При проектуванні технологічного процесу відновлення деталі для між операційного і остаточного контролю поверхонь необхідно використовувати вимірювальний інструмент.

Вимірювальний інструмент в залежності від типу виробництва може бути стандартним або спеціальним. В одиничному і серійному виробництві зазвичай застосовують універсальний вимірювальний інструмент (штангенциркуль, мікрометр, нутромір і т.п.), в масовому і великосерійному виробництві - граничні калібри (скоби, пробки, шаблони і т.п.) і методи активного контролю. В ремонтному виробництві використовують граничні калібри (пробки, скоби, кільця, шаблони) і універсальні інструменти (мікрометри, штангенциркулі, індикатори, нутроміри). Можуть бути також спроектовані найпростіші контрольні прилади і пристосування. Вибір вимірювального інструмента виробляють залежно від точності вимірювання та конфігурації деталі (дод. Е16) або по діаграмах, наведеним на рис. 3.

Рис.3 Діаграми для вибору вимірювального інструмента для внутрішніх (а) і зовнішніх (б) поверхні.

Обране технологічне оснащення вказується в технологічному маршруті відновлення деталі (див. Приклад 23). Для оформлення технологічної документації необхідні коди технологічної оснастки. Код технологічної оснастки включає вищу (шість перших цифр) і нижчу (три цифри після крапки) класифікаційні угруповання [35]. Коди вищої угруповання наведені в дод. Е8, Е9, Е13, Е14, Е1б (якщо інформація відсутня - у вигляді «ХХХХХХ»). Нижчу угруповання в курсовому проекті умовно позначають у вигляді «XXX», наприклад:

«396110.XXX Патрон трикулачковий 7200-0191 ГОСТ 2675-80 »;

«391213.XXX Свердел 2309-0067 Р6М5 ГОСТ 10902 -77 ";

«391232. X X X Фреза 2200-0157 ГОСТ 3752-71 »;

«393141. X X X Скоба 8102-0030 ГОСТ 18355-73 ».

4.2.8. Розрахунок режимів обробки Режим обробки визначають окремо для кожної операції з розбивкою її на переходи. В табл. 4.7 наведені різні способи ремонту і відповідні їм параметри режимів обробки, які призначаються за нормативами [32, 33, 42, 43, 49, 55, 76, 78]. Методики розрахунку режимів обробки на відновлювальних операціях та операціях механічної обробки наведені в окремих посібниках, нормативах і довідниках [30, 34, 47, 49, 57, 72, 76].

Таблиця 4.7 Параметри режимів обробки

Спосіб ремонту	Параметри режиму обробки
Обробка деталей на металорізальних верстатах	Стійкість інструменту, глибина, потужність і швидкість різання, подача, частота обертання деталі (інструменту) і ін.
Ручне електродугове зварювання (наплавлення)	Тип, марка і діаметр електрода, сила зварювального струму, рід і полярність струму, напруга дуги та ін.
Ручна газове зварювання (наплавка)	Номер газового пальника, вид полум'я, марка присадочного матеріалу і флюсу та ін.
автоматична наплавка	Марка і діаметр електродного дроту або марка присадочного матеріалу, сила зварювального струму, рід і полярність струму, швидкість наплавлення, висота наплавляемого шару за один прохід, напруга дуги, швидкість подачі дроту та ін.
Електродугове напилення (металлизация)	Сила електричного струму, напруга, тиск і витрата повітря, відстань від сопла до деталі, частота обертання деталі, подача та ін.
гальванічні покриття	Атомна маса, валентність, електромеханічний еквівалент, вихід металу по струму, щільність струму, температура і вид електроліту та ін.

При виконанні розрахунків режимів різання на операції механічної обробки (приклад 28) використовуються загальномашинобудівні нормативи режимів різання, видані в 1974 г. [32], а також нові стандарти на допуски і посадки. Для перекладу одиниць фізичних величин в систему СІ застосовують такі перекладні коефіцієнти [21, 36]:

Для решти операцій технологічного процесу режими обробки визначають за нормативною літературі [43, 55]. Враховуючи великий обсяг розрахунків і обмеженість аркушів пояснювальній записки, за вказівкою викладача в курсовому проекті наводиться повний розрахунок режимів обробки двох-трьох різнохарактерних операцій (наприклад, токарна, слюсарна, зварювання). Обрані та розраховані режими різання по всіх операціях і переходам зводяться в одну таблицю (приклад 29), режими інших видів обробки (зварювання, напилення і т.д.) зводяться в іншу таблицю.

Приклад 28

030 Токарно-гвинторізна операція Перехід 1. Точити поверхню, витримуючи розміри d =  22_–0,13 мм.

(11-й квалітет точності); L = 22 мм; Ra 6,3 мкм. Перехід 2. Нарізати різьбу, витримуючи розміри M22xl,5-6g; L = 22 мм. Визначити режими різання при точінні на токарному верстаті 16К20 наплавленої поверхні під різьбу осі колодок автомобіля КамАЗ-5320. Вихідні дані: матеріал деталі - сталь 35 (170 ... 229 НВ); діаметр поверхні до точіння (після наплавлення) = 24 мм; діаметр після точіння d =  22_–0,13 мм ;

різьба після нарізування - M22xl,5-6g; маса деталі - 0,4 кг;довжина різання (оброблюваної поверхні) за кресленням L_різ = 22 мм; довжина робочого ходу інструменту L_р.х. = 25 мм; технологічна система (система СПВД) - жорстка. За нормативами приймаємо прохідний прямий різець з платівкою ВКБ і геометричними параметрами і різьбовій різець з геометричними параметрами . Перехід 1. 1. Визначення припуску на обробку на сторону h, мм:

де d₁ и d - діаметр деталі до і після обробки відповідно, мм. Приймаємо: d₁ = 24 мм; d = 22 мм (з розрахунку припусків на обробку). Тоді

2. Визначення числа проходів i: i = 1 (см. Дод. Е17). 3. Визначення глибини різання t, мм: