Введение
Цель курсового проекта является - разработать технологию процесса восстановления ступицы переднего колеса автомобиля ЗИЛ_130. Выбрать наиболее экономичный и долговечный способ восстановления. Так же целью курсового проекта является разработать приспособление для ремонта и восстановления детали, а так же сделать расчёты режимов обработки и припусков на обработку.
Таблица 1. Краткая характеристика автомобиля ЗИЛ_130
|
Параметры |
ЗИЛ_130 |
|
|
Габариты, мм: длина ширина высота |
6675 2500 2315 |
|
|
База автомобиля, мм |
3800 |
|
|
Ширина колеи, мм: передних колес задних колес |
1800 1790 |
|
|
Погрузочная высота, мм |
1430 |
|
|
Дорожный просвет (под задним мостом), мм |
275 |
|
|
Внутренние размеры платформы, мм: длина ширина высота бортов |
3752 2326 685 |
|
|
Сухой вес, кг |
4000 |
|
|
Вес в снаряженном состоянии, кг: на переднюю ось на заднюю ось |
2250 2050 |
|
|
Полный вес, кг на переднюю ось на заднюю ось |
2579 5950 |
|
|
Максимальная скорость, км/ч |
85 |
|
Рост автомобилизации страны ставит перед автомобильным транспортом ряд задач, главной из которых является совершенствование организации и технологии технического обслуживания и ремонта автомобилей для повышения качества их работы, сокращения простоев в ремонте, материальных и трудовых затрат на их содержание. Известно, что затраты на техническое обслуживание и ремонт автомобиля превышают стоимость их производства, а кроме того, в связи с ростом автомобильного парка предполагается, что в ближайшее время значительная часть трудоспособного населения страны будет использоваться в сфере эксплуатации автомобильного транспорта. В связи с этим одной из задач научно-технического прогресса является снижение трудовых и материальных затрат на техническое обслуживание и ремонт автомобилей при одновременном повышении надёжности подвижного состава, что достигается совершенствованием организации производства, производственно-технической базы автотранспортных предприятий, повышением уровня автоматизации и механизации производства, совершенствованием методов управления производством, применением прогрессивных методов вождения автомобилей и другими мероприятиями.
Совершенствование производственно-технической базы осуществляется путём строительства новых автотранспортных предприятий, концентрации и специализации производства, укрупнения автотранспортных предприятий в производственные объединения, автокомбинаты и расширение сети баз централизованного технического обслуживания автомобиля.
Укрупнение автомобильного транспорта позволяет экономить до 50% капиталовложений в производственную базу, широко применять механизацию и автоматизацию производственных процессов, сокращать сроки выполнения работ, повышать их качество и производительность труда.
1. Обоснование размера производственной партии деталей
Партия - группа заготовок определённого наименования и типоразмера, запускаемый в обработку одновременно в течении определённого интервала времени.
В условиях серийного ремонтного производства размер принимают равным месячные потребности ремонтируемых или изготавливаемых деталей.
В стадии проектирования технологических процессов величину (Х) производственной партии деталей можно определить ориентировочно по следующей формуле:
; [2.1]
где N=5000, производственная программа изделий в год
n =2, число деталей в изделии;
t = 5, необходимый запас деталей в днях для обеспечения непрерывности в сборке;
Фдн - 250 - число рабочих дней в году.
Результат полученных вычислений (Х) следует использовать для определения нормы времени (Тн) при нормирование ремонтных работ и т.п. (с учетом количества исполнителей).
, [2.2]
где Тшт - штучное время (мин),
Тп-з - подготовительно заключительное время (мин).
(мин.);
Таблица 2. Карта технических требований на дефектацию деталей
|
Деталь: Ступица переднего колеса |
|||||||
|
№ детали: 120-3103015 |
|||||||
|
Материал: Чугун КЧ 35-10 ГОСТ 1050-60 |
Твёрдость: HRC 163, не более |
||||||
|
Обозначение по эскизу |
Наименование дефектов |
Способы установления дефекта и измерительные инструменты |
Размер, мм |
Заключение |
|||
|
Номинальный |
Допустимый без ремонта |
Допустимый для ремонта |
|||||
|
1 |
Трещины на ступице |
осмотр |
- |
- |
- |
Браковать |
|
|
2 |
Износ отвер- стия под на- ружное коль- цо внутрен- него подшип- ника |
Пробка пластинча- тая 119,99 мм или нутромер индикато- рный 100- 160 мм |
119,99 |
Более 119,99 |
Ремонтирова- ть. Постанов- ка втулки, электроим- пульсная нап- лавка. |
||
Ремонтный чертеж детали
Характеристика детали и условий её работы
Деталь - ступица переднего колеса а/м ЗИЛ_130.
Материал: чугун КЧ 35-10. Твердость: НВ 163, не более.
Класс деталей: «полые цилиндры».
Детали этого класса подвергается механическим нагрузкам и для них основным видами износа являются коррозионно-механический и молекулярно-механический,
которые характеризуются следующими явлениями - молекулярным схватыванием, переносом материала, разрушением возникающих связей, вырыванием частиц и образованием продуктов химического взаимодействия металла, с агрессивными элементами среды. Полые стержни работают в условиях трения, которое сопровождается цикличным изменением температуры и наличием агрессивной среды.
Основные дефекты, характерные для деталей этого класса - износ внутренних и наружных посадочных мест под подшипники; износ шеек под сальники; износы, задиры, кольцевые риски на трущихся поверхностях.
Внутренние и наружные поверхности этих деталей, а также их торцы являются базовыми при механической обработке.
Износ отверстий под подшипники и шейку шестерни, сальники устраняют постановкой дополнительных ремонтных деталей (ДРД) - втулок. Если же при восстановлении отверстий под подшипники и сальники используется вибродуговая наплавка, то они сначала растачиваются, наплавляются в 2 слоя, а затем растачиваются в соответствии с заданным размером.
При восстановлении полых стержней необходимо обеспечивать размеры и шероховатость восстановленных поверхностей, твердость и прочность сцепления нанесено - го материала с основным металлом, а также соосность и симметричность относительно общей оси, допустимую цилиндричность и круглость.
Выбор рационального способа восстановления детали ведется по трем критериям: применимости, долговечности, экономичности. Критерий применимости определяет принципиальную возможность применения различных способов восстановления по отношению к конкретной детали. Критерий долговечности определяет работоспособность восстанавливаемой детали. Критерий экономичности определяет себестоимость восстанавливаемой детали. Критерии долговечности и экономичности определяются по таблице. Выбор рационального способа восстановления представляются в виде таблицы. Выбор рационального способа восстановления детали
Таблица 2.2
|
Номер и наименование дефекта |
Возможные способы восстановления по критериям |
Принятый способ восстановления |
|||||
|
Применимости |
Износостойкости |
Выносливости |
Долговечности |
Экономичности |
|||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
|
Износ отверстия под наружное кольцо внутреннего подшипника |
Постановка |
Постановка втулки |
|||||
|
втулки, |
0,90 |
0,90 |
0,81 |
242 |
|||
|
электроимпульсная наплавка |
0,70 |
0,60 |
0,42 |
97,5 |
|||
|
Износ отверстия под наружное кольцо наружного подшипника |
Постановка втулки |
||||||
|
Постановка втулки, электроимпульсная наплавка |
0,90 0,70 |
0,90 0,60 |
0,81 0,42 |
242 97,5 |
|||
|
Износ резьбы |
Нарезание резьбы большего диаметра |
0,90 |
0,62 |
0,62 |
52,0 |
Нарезание резьбы больше - го диаметра |
|
Я выбрал способ восстановления постановка втулки (ДРД), т.к. этот способ имеет большие критерии износостойкости, выносливости, долговечности, чем при электроимпульсной наплавке, дорогостоящий, но ремонтная деталь является ответственной, то ей необходимы эти критерии в больших значениях.
Схема технологического процесса - последовательность операций необходимых для устранения дефекта детали. При наличии на детали нескольких дефектов, схемы составляются на каждый дефект в отдельности.
|
№ дефекта |
Дефект |
Способ устранения |
№ операции |
Наименование и содержание операции |
Установочная база |
|
|
1 схема |
||||||
|
2 |
Износ отверстия под наружное кольцо внутреннего подшипника |
Постановка втулки |
0,5 10 15 20 25 30 35 40 45 |
слесарная изготовление заготовки; токарная свертывание втулки; снятие фаски; подготовка ремонтируемого отверстия под свертную втулку; растачивание отверстия; нарезка на обработанной поверхности винтообразной канавки; установка втулки в ремонтируемое отверстие; раскатка втулки; обработка фаски; |
Наружная цилиндрическая поверхность |
|
|
2 схема |
||||||
|
3 |
Износ отверстия под наружное кольцо внутреннего подшипника |
Постановка втулки |
0,5 10 15 |
слесарная изготовление заготовки; токарная свертывание втулки; снятие фаски |
||
План технологических операций
В этом разделе необходимо определить последовательность выполнения операций, подобрать оборудование, приспособления, режущие и измерительные инструменты. Каждая последующая операция должна обеспечивать сохранность качества рабочих поверхностей деталей достигнутых в предыдущих операциях.
Таблица 2. 4
|
№ операции |
Наименование и содержание операции |
Установочная база |
Оборудо-вание |
Приспособление |
Инструмент |
||
|
рабочий |
Измеритель-ный |
||||||
|
05 |
Контроль размера 2_х отверстий |
Пробка |
|||||
|
110 |
токарная Свертывание втулок из заготовок для отверстий внутреннего и наружного подшипника |
наружная цилиндрическая поверхность |
токарно-винторезный станок модели 163 |
спецприспособление |
Штангенциркуль ШЦ_1-125-01 |
||
|
15 |
Снятие фасок с торцов втулок для отверстий внутреннего и наружного подшипников |
токарно-винторезный станок модели 163 |
поводковый патрон с поводком |
Проходной резец с пластинкой Р_18 |
|||
|
20 |
Растачивание отверстия под кольцо (внутреннего подшипника) |
токарно-винторезный станок модели 163 |
поводковый патрон с поводком |
проходной резец с пластинкой Р_18 |
|||
|
25 |
Нарезка на обработанной поверхности винтообразной канавки под кольцо внутреннего подшипника |
токарно-винторезный станок модели 163 |
поводковый патрон с поводком |
проходной резец с пластинкой Р_18 |
|||
Расчёт припусков
Припуском называется слой металла, подлежащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой детали. Припуски делятся на: общие и межоперационные(промежуточные).
Общий - припуск снимаемый в течении всего процесса обработки данной поверхности.
Межоперационный - припуск, который удаляют при выполнении отдельной операции.
Исходные данные:
дефект - износ отверстия под наружное кольцо внутреннего подшипника
диаметр номинальный - dн=(мм)
диаметр изношенный - dи=(мм)
операции по восстановлению: 1) растачивание (придание отверстию правильной формы)
2) напрессовка втулки произвольной толщиной 3 мм, для ее входа в ремонтируемое отверстие
3) растачивание втулки под требуемый ремонтный размер её толщины 0,025 мм
4) раскатывание втулки толщиной 0,025 мм под номинальный размер ремонтируемого отверстия.
Расчетная толщина втулки:
д= мм. [3,1]
P=0,0453 , удельное контактное давление; [Л_7, стр. 70]
d=119,941 мм;
n=; [3,2]
где [у]=60, допускаемые напряжения; [Л_7, стр. 70]
=33, предел текучести материала втулки; [Л_7, стр. 70]
n==;
д=мм.
Материал втулки: сталь 40Г.
Таблица 3.1
|
№ |
Переходы |
Припуски 2Zmin |
Допуски Тdi, мм |
Размер до обработки |
Размер После обработки |
|
|
1 |
Растачивание (придание отверстию правильной формы) с d=119,990 до d=120,290 |
0,30 |
0,138 |
119,990 |
120,290 |
|
|
2 |
Напрессовка втулки произвольной толщиной 3 мм, для её входа в ремонтируемое отверстие с d=120,290до d=117,290 |
3,00 |
- |
120,290 |
117,290 |
|
|
3 |
Растачивание втулки под требуемый расчетный размер её толщины равный 0,0004 мм с d=117,290 до d=119,915 |
2,625 |
0,0217 |
117,290 |
119,915 |
|
|
4 |
Раскатывание втулки толщиной 0,025 мм под номинальный размер ремонтируемого отверстия с d=119,940 до d=119,941 |
0,001 |
0,01 |
119,940 |
119,941 |
|
Расчёт режимов обработки
Расчёт режимов при растачивании отверстия
1) глубина резания:
[3.3]
2) расчётная длинна обработки:
[3.4]
2…6, величина подвода врезания и перебега инструмента;
; [Л_3, стр. 74]
3) значение подачи:
; [Л_7, стр. 344]
4) уточнение по паспорту станка:
5) определение стойкости инструмента:
; [Л_20, стр. 26]
6) расчёт скорости резания:
[3.5]
Vтабл=30 м/мин (для резцов из быстрорежущих сталей Р18); [Л_20, стр. 29]
К1=0,7, для КЧ 35-10; [Л_20, стр. 29]
К2=1,15, зависящий от стойкости инструмента; [Л_20, стр. 29]
К3=1,0 для продольного точения; [Л_20, стр. 29]
7) число оборотов шпинделя:
[3.6]
V=24,15, см. п. 6;
D=199,99, диаметр изношенного отверстия;
8) уточнение оборотов шпинделя по паспорту станка:
63 (об/мин)
9) уточнение скорости резания по принятому числу оборотов:
[3.7]
10) расчёт основного (машинного) времени обработки:
[3.8]
11) проверочный расчёт по мощности:
а) силы резания:
; [Л_20, стр. 35], [3.9]
б) мощность резания:
; [Л_20, стр. 35], [3.11]
в) коэффициент использования станка по мощности:
[3.12]
=0,05<1 - значит станок выбран правильно.
Расчёт режимов при запрессовке втулки:
3) значение подачи:
4) уточнение по паспорту станка:
2) расчётная длинна обработки:
2…6
4) определение усилия запрессовки:
; [K_7, стр. 69], [3.13]
- коэф. трения; [K_7, стр. 69]
-номинальный диаметр отверстия; [K_7, стр. 69]
-длина резания; [K_7, стр. 69] - удельное контактное давление сжатия; [K_7, стр. 69]
5) расчёт основного (машинного) времени обработки:
[3.14]
Расчёт технической нормы времени
Техническая норма времени - время необходимое для выполнения определённой технологической операции.
Расчёт технической нормы времени при растачивании отверстия:
1) основное время:
[3.15]
2) вспомогательное время:
; [Л_7, стр. 347], [3.16]
3) оперативное время:
[3.17]
4) дополнительное время:
[3.18]
К=6…9, коэф. учитывающий отношение доп. времени к оперативному.
5) штучное время:
[3.19]
6) подготовительно-заключительное время: ; [Л_7, стр. 347], [3.20]
7) техническая норма времени:
[3.21]
Расчёт технической нормы времени при напрессовке втулки:
1) основное время:
2) вспомогательное время:
3) оперативное время:
4) дополнительное время:
К=6…9, коэф. учитывающий отношение доп. времени к оперативному.
5) штучное время:
6) подготовительно-заключительное время:
7) техническая норма времени:
Расчет годовой трудоемкости работ на участке.
[3.22]
t=33,148, трудоемкость на единицу продукции;
n=2, число одноименных деталей в изделии;
N=5000, годовая программа;
, маршрутный коэф. ремонта;
Расчет количества рабочих.
[3.23]
=2000 (час), фонд времени действительного рабочего;
Расчет оборудования.
[3.24]
;
Расчет площади.
Площадь на одного рабочего 10 м.кв., рабочих 3 чел. следовательно х на 3 равняется 30 м.кв.;
Станки: 1 станок 5,4 м.кв. х 3 равняется 16,2 м.кв.
Стеллажи: 1 стеллаж 1,05 м.кв. х 2 равняется 2,1 м.кв.
Мусорный бак: 1 м.кв.
Верстак 1,05 м.кв.
Суммарная площадь 72 м.кв.
Конструкторская часть
Обоснование выбора приспособления: съемник является неотъемлемой частью технологического процесса, он повышает производительность и уменьшает трудоемкость работ слесаря.
Назначение: съемник для снятия ступицы переднего колеса а/м ЗиЛ_130.
Устройство: 1 - кольцо-съемник; 2 - винт (рабочий орган); 3 - рукоятка.
Принцип действия: съемник своим съемным кольцом насаживается на шпильки ступицы и закручиваются гайками ступицы которую хотим снимать (достаточно использовать 3 шпильки) и после того как закрутили гайки начинаем вращать рукоятку, которая передает крутящий момент на винт, тот в свою очередь упирается в поворотный кулак и под действием силы постепенно снимает ступицу с поворотного кулака, вращать рукоятку требуется до полного снятия тупицы.
Проект организации труда на участках
Общая характеристика участка:
- назначение (восстановление);
- вид выполняемых работ (слесарные, станочные); - производственная площадь: 72 м.кв.
- сменность работы 1 смена;
- тип производства (серийный);
- вид и характер производственного процесса (механизировано-ручной);
- вид системы управления (неавтоматизированная);
Основные технико-экономические показатели:
- номенклатура выполняемых работ (ступицы передних колес а/м ЗиЛ_130,
восстановление посадочных мест под подшипники, восстановление резьбовых отверстий под крышку ступицы);
- численность рабочих 3 чел.;
- производственная площадь: 72 м.кв.
Рабочие места:
- 3 рабочих места;
- последовательность выполнения работ изложена в плане п. 3.5.
Заключение
В своем курсовом проекте я разработал технологию восстановления ступицы переднего колеса а/м ЗиЛ_130. Разработанная мною технология восстановления, на мой взгляд, наиболее выгодна, так как тратится мало времени, запасных частей и материала.
Для восстановления дефектов ступицы я принял постановку ДРД и метод нарезания резьбы большего диаметра, срок службы детали увеличивается, а так же восстановление будет намного выгоднее с точки зрения выносливости и долговечности.
Так же в курсовом проекте я рассчитал режимы обработки при постановке ДРД, далее рассчитал норму времени при постановке ДРД.
В конструкторской части я применил приспособление для снятия ступицы.