3. РАСЧЁТНАЯ ЧАСТЬ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

3.1. Разработка технологии восстановления детали

Проектирование технологического процесса восстановления

10) разрабатывается технологическая документация.

Выбор рационального способа устранения дефекта детали определяется тремя критериями:

–технологическим (критерием применимости);

–техническим (критерием долговечности);

–технико-экономическим [1, 2, 5].

3.1.1. Характеристика дефектов и назначение способов их устранения по технологическому критерию

По технологическому критерию производят выбор способов на основании возможности их применения для устранения конкретного дефекта заданной детали с учетом величины и характера износа,

7

материала детали и ее конструктивных особенностей. По этому критерию назначают все возможные способы, которые в принципе могут быть применены для устранения этого дефекта [3, 9, 10].

Например, для восстановления обода опорного катка можно применить бандажирование, различные способы наплавки, заливку жидким металлом, но из-за большого износа его невозможно восстановить гальваническими покрытиями. Оценка способов восстановлен я упрочнения деталей приведены в табл. 2.

3.1.2. Оценка назначенных способов устранения дефектов по техническому критерию

Техн ческ й кр терий оценивает технические возможности детали, восстановленные каждым из намеченных по техническому критер ю спосо ом, т.е. этот критерий оценивает эксплуатационные свойства детали в зав с мости от способа ее восстановления.

Оценка про звод тся по таким основным показателям: 1) сцепляемость; 2) износостойкость;

3) усталостная прочность;

4) микротвердость.

По результатам оценки исключаются из числа ранее назначенных способы устранения дефекта, которые не обеспечивают выполнения технических требований на восстановленную деталь хотя бы по одному из показателей [6].

Для каждого выбранного способа дается качественная оценка по значению коэффициента долговечности Kq , определяемому по

формуле

пропорционален сроку службы деталей в эксплуатации, и, следовательно, рациональным по этому критерию будет способ, у которого Kq – max.

8

3.1.3. Выбор рационального способа устранения дефекта детали по технико-экономическому критерию

После разработки технологического процесса и технического нормирования операций необходимо определить себестоимость восстановления детали и технико-экономическую целесообразность

СибАДИгде Тш.к – техническая норма штучно-калькуляционного времени на каждую операцию, ч, мин; ч – часовая тарифная ставка

ремонта.

Определение себестоимости ремонта ебесто мость является экономическим критерием и

представляет сумму денежных затрат, приходящихся на единицу продукц . Себесто мость ремонта или изготовления детали, а также сборки (разборки) узла, агрегата или машины складывается из заработной платы про зводственных рабочих, накладных расходов и стоимости основных материалов, израсходованных на ремонт или изготовлен е детали. Се естоимость (руб.) определяется по формуле

где Зо–заработная плата производственных рабочих (основная), руб.; Н – накладные расходы, руб.; Мо – стоимость основных материалов, руб.

Основная зара отная плата (руб.) определяется по формуле

среднестатистической величиной и составляет 8 – 10 % к прямой заработной плате Зп. Начисления на заработную плату Нс.с для

9

10

11

12

13

Накладные расходы Н складываются из цеховых Нц и общезаводских Но.з расходов и принимаются в соответствии с утвержденными накладными расходами для предприятий. Для расчетов в учебных целях можно принять цеховые расходы 120 – 160

%, а общезаводские – 40 – 45 % к прямой заработной плате.

СибАДК н Кд И(5)

тоимость основных материалов Мо определяется количеством израсходованного материала в килограммах и его прейскурантной ценой в зав с мости от размера и качества. К основным материалам относятся: матер ал, з которого изготовляется деталь, электроды при сварке наплавке, хром при хромировании и т. п. Расход воды, сжатого воздуха, моечных и изоляционных материалов при

Эконом ческая эффективность разработанного технологического процесса может определяться путем сравнения следующих

показателей:

а) себестоимости ремонта или изготовления детали со стоимостью

детали по прейскуранту;

б) себестоимости ремонта детали разными способами; в) себестоимости механической обработки детали разными

методами.

Эффективность ремонта детали выражается коэффициентом эффективности (коэффициентом экономической целесообразности

ремонта) Кэ, который определяется по формуле

э = ––––––– ≥ 1,

в

где Сн – стоимость новой детали по прейскуранту, руб.; Св – себестоимость восстановления детали, руб.; Кд – коэффициент долговечности детали, восстановленной принятым способом.

Оптимальный вариант механической обработки детали определяется путем сравнения себестоимости обработки ее различными методами. Наиболее эффективным способом

14

восстановления детали является такой, у которого отношение себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности детали, восстановленной этим способом, будет меньше:

необход мо выполн ть ремонтный чертеж детали (рис. 2). Ремонтные чертежи выполняют в соответствии с правилами,

предусмотренными ГОСТ 2.604-68 «Чертежи ремонтные» и ОСТ 70.0009.006-85 «Чертежи ремонтные. Порядок разработки, согласован я утверждения».

Карты технолог ческого процесса восстановления детали Оформление карт технологических процессов производится в

соответствии с тре ованиями ГОСТ 3.1118-82, ГОСТ 3.1404-86 и др.

Планы операций технологических процессов восстановления детали по маршрутам

План операций технологического процесса разрабатывается для каждого в отдельности маршрута на основании изучения ремонтного чертежа детали.

Намечая план операций для каждого маршрута, необходимо исходить из условий правильного базирования детали, чтобы обеспечить необходимую точность обработки, удобство, простоту надежность закрепления детали.

При выборе базовых поверхностей необходимо учитывать следующие положения:

1) рекомендуется принимать основные поверхности, при помощи которых определяется положение детали в изделии;

2) базирование детали по поверхности с износами повышает погрешности базирования и снижает точность обработки;

3) базирующая поверхность должна обеспечивать наибольшую жесткость детали при установке ее на станке или в приспособление;

15

4) в качестве установочной базы может быть принята вспомогательная база. Она может быть использована для исправления основных базовых поверхностей;

5) за черновые базы необходимо принимать поверхности, которые не обрабатываются или обрабатываются с минимальной

операций для отдельного маршрута (сочетание дефектов) путем выявления операций, которые можно совместить, и поверхностей, которые можно о ра отать совместно.

Технологические операции каждого маршрута располагают одна за другой в наиболее рациональной последовательности из условий выполнения требований ремонтного чертежа наиболее экономичным способом. Операции должны располагаться в такой последовательности, которая обеспечивает требования чертежа, минимальную трудоемкость, исключение брака, сохранность оборудования, стойкость инструмента т.д. [4, 6, 13, 14].

При выборе базовых поверхностей необходимо учитывать следующие положения:

1) рекомендуется принимать основные поверхности, при помощи которых определяется положение детали в изделии;

2)базирование детали по поверхности с износами повышает погрешности базирования и снижает точность обработки;

3)базирующая поверхность должна обеспечивать наибольшую жесткость детали при установке ее на станке или в приспособление;

16

4) в качестве установочной базы может быть принята вспомогательная база. Она может быть использована для исправления основных базовых поверхностей;

5) за черновые базы необходимо принимать поверхности, которые не обрабатываются или обрабатываются с минимальной точностью;

устранен ю каждого в отдельности дефекта составляется план операций для отдельного маршрута (сочетание дефектов) путем выявления операций, которые можно совместить, и поверхностей, которые можно о ра отать совместно.

Технологические операции каждого маршрута располагают одна за другой в наиболее рациональной последовательности из условий выполнения требований ремонтного чертежа наиболее экономичным способом. Операции должны располагаться в такой последовательности, которая обеспечивает требования чертежа, минимальную трудоемкость, исключение брака, сохранность оборудования, стойкость инструмента и т.д.

При составлении плана технологических операций маршрута можно исходить из таких основных положений:

1) тепловые операции (кузнечные, сварочные, наплавочные т.д.) выполняются в первую очередь, т.к. при этом вследствие остаточных внутренних напряжений возникает деформация деталей;

2) операции, при выполнении которых производится съем металла большой толщины, также планируются в числе первых, т.к. при этом выявляются возможные внутренние дефекты и происходит перераспределение внутренних напряжений, что сопровождается деформациями деталей;

18

3) механическую обработку необходимо начинать с исправления базо-вых поверхностей, а при использовании в качестве установочных баз работавших поверхностей необходимо ориентироваться на изношенные участки;

4) в первую очередь необходимо обработать ту поверхность,

относи-тельно которой на чертеже координировано большее

СпроцессовибАД. И Выбор технологического оборудования производится исходя из

количество других поверхностей; 5) в ч сле последующих операций назначают механические

(слесар-ные) окончательную обработку сначала менее точных

поверхностей, а затем более точных;

6) если при восстановлении детали применяется термическая обрабо-тка, то операц и выполняются в такой последовательности:

черновая механ ческая, термическая, чистовая механическая; 7) не рекомендуется совмещать черновые и чистовые операции,

т.к. они выполняются с различной точностью;

8) в последнюю очередь выполняются чистовые операции; 9) заканч вают о ра отку детали обработкой наиболее точной

поверхности;

10) последними в маршруте часто назначают обработку легко

повреждаемых поверхностей (резьба и т.п.).

В качестве примера в та л. 3 приведен примерный план

технологического процесса восстановления гильзы двигателя СМД14.

Выбор средств технологического оснащения

Средства технологического оснащения включают:

– технологическое оборудование (в том числе контрольное и

испытательное);

– технологическую оснастку (в том числе инструменты и средства

следующих основных условий:

1)возможности формирования требуемых поверхностей деталей, возможности выполнения технических требований, которые предъявляются к детали;

2)соответствия основных размеров оборудования габаритным размерам детали;

19

3) обеспечения наиболее эффективных методов обработки поверхностей (выполнения работы).

Таблица 3

Примерный план технического процесса восстановления гильзы двигателя СМД-14

Выбор технологической оснастки производится на основе анализа возможности реализации технологического процесса при выполнении технических требований к детали, технических возможностей, а также конструктивных характеристик детали (габаритные размеры, материал, точность, конструктивные характеристики поверхностей и т.д.) и организационно-технологических условий ее ремонта (схема базирования и фиксации, вид технологической операции, организационная форма процесса ремонта) [4, 6, 13, 14, 15].

Выбранные средства технологического оснащения заносят в

Частота вращения детали nД , мин-1 :

20

СибАДИПР эле-ктродной проволоки, мм; I – сила тока, ; d – диметр детали, мм

(табл. 4).

Параметры режима наплавки следует подставлять в формулы без изменения размерностей.

Толщина слоя наплавки h, мм, наносимого на наружные цилиндрические поверхности, определяется по следующей формуле:

21

мм (на сторону, табл. 5). СибАВ зависимости от необходимой твердостиДнаплавленногоИслоя

применяют следующ е марки проволок и флюсов.

Таблица 5

Пр пуск на механ ческую обработку при восстановлении деталей различными способами

Наплавка проволоками Св-08 , НВ-30, НП-40, НП-60, НП30ХГСА под слоем плавленых флюсов (АН-348А, ОСЦ-45) обеспечивает твердость НВ 187-300. Использование керамических флюсов (АНК-18, ШСН) с указанными проволоками позволяет повысить твердость до HRC 40-55 (без термообработки).

Норма времени на выполнение наплавочных работ под слоем флюса и другими механизированными способами наплавки Тн

складывается из следующих элементов затрат времени:

n

где То– основное время, определяется по следующей формуле:

22

наплавленного слоя от площади четырехугольника с высотой h, a = 0,8.

23

Между скоростью подачи электродной проволоки и скоростью наплавки существует оптимальное соотношение, при котором обеспечивается хорошее качество наплавки. Обычно VН ( 0,4 0,8 )VПР.

увеличением диаметра электродной проволоки до 2,5 – 3,0 мм

VН ( 0,4 0,8 )VПР.

(среды). При наплавке проволокой Нп-60, Нп-80 и др. с охлаждением обеспечивается твердость 35 – 55 HRC. Расчет нормы времени для вибродуговой наплавки следует выполнять по формулам (14), (15), (16).

Наплавка в среде углекислого газа Сила тока выбирается в зависимости от диаметра электрода и

диаметра детали (табл. 7).

Скорость наплавки VН , частота вращения n, скорость подачи электродной проволоки VПР , шаг наплавки S, смещение электрода l

определяются по тем же формулам, что при наплавке под слоем флюса (7), (8), (9), (10), (11), (12).

Коэффициент наплавки при наплавке на обратной полярности аН = 10...12 г/ А ч . Вылет электрода равен 8…15 мм. Расход углекислого газа составляет 8…20 л/мин. Наплавка осуществляется проволоками Нп-30ХГСА, Св-18ХГСА, Св-08Г2С, в состав которых должны обязательно входить раскислители – кремний, марганец.

24

Таблица 6

Сварочная проволока, выпускаемая для механизированной сварки и наплавки

по ГОСТ 2246-70, ГОСТ 10543-82

проволоками марок Св-08Г2С, Св-12ГС, составляет HB 200-250, и проволоками с содержанием углерода более 0,3 % (30ХГСА и др.) после закалки достигает 50 HRC. Норму времени следует рассчитывать по формулам (14), (15), (16).

25