Файл: Курсовой проект по дисциплине Технология ремонта машин.docx

По наименьшему значению технико-экономического критерия (отношение себестоимости восстановления детали к коэффициенту долговечности) окончательно принимаем способ восстановления изношенного отверстия под стакан подшипника первичного вала корпуса коробки передач трактора МТЗ 82.1 – железнение.
4 Разработка маршрута восстановления детали

Для детали, подлежащей восстановлению, составляем маршрут восстановления, в котором последовательно указывают операции с указанием применяемого оборудования, приспособления и инструмента. Все данные заносим в маршрутную карту (приложение Б).
Маршрут восстановления

После демонтажа и разборки сборочной единицы деталь, подлежащую восстановлению, подвергают очистке от загрязнений (смазочные материалы, коррозия и т.д.) Для данной операции применяем очистительную установку АМ 800 АК, в качестве очищающего средства используем жидкое универсальное моющее средство Деталан А10М. Порядок операции очистки прописываем в операционной карте очистки (приложение В).

После очистки производим операцию деффектации шейки, для чего применяем измерительный инструмент: нутромер НИ 100-160-1. При этой операции определяем отклонения от таких параметров геометрической формы, как конусность и овальность, и определяем отклонение от заданного размера. Порядок операции деффектации прописываем в операционной карте технологического процесса деффектации (приложение Г).

После дефектации детали проводим операцию восстановления изношенного слоя с помощью железнения. Порядок операции восстановления прописываем в операционной карте восстановления детали (приложение Д).

После восстановления в обязательном порядке проводим механическую обработку восстановленной поверхности. Порядок прописываем в операционной карте механической обработки (приложение Е).

По завершении операции механической обработки производим замер геометрических параметров восстановленного отверстия коробки перемены передач, на основании которого делаем вывод о качестве операции восстановления.

Все оборудование и инструмент, которое было задействовано в процессе восстановления детали указываем в ведомости оборудования (приложение Ж).
5 Расчет режимов основных технологических операций восстановления

---

Технологический процесс восстановления деталей электролитическим осаждением металлов состоит из подготовки деталей, нанесения покрытия, обработки деталей после наращивания.

Для восстановления посадочных мест корпусных деталей в ремонтном производстве применяется местное железнение (осталивание). Картер промывают в 10%-ном растворе едкого натра и в горячей воде. Поверхности гнезд зачищают наждачной шкуркой, промывают бензином и горячей водой. Затем обезжиривают венской известью и промывают горячей и холодной водой. В корпус коробки устанавливают приспособление для осталивания. Заливают в ванночку электролит, подогретый до 40—50 °С. Состав электролита: 500 г/л двухлористого железа и 1,0—1,5 г/л соляной кислоты. Затем устанавливают в центре, ванночки цилиндрический анод 3 из стали марок Ст.2, Ст. 3 такого диаметра, чтобы расстояние между поверхностями анода и отверстия было не менее 40—50 мм, подключают к нему отрицательный полюс источника тока, а к корпусу коробки — положительный полюс. Включают ток для декапирования поверхности отверстия в течение 4—5 мин плотностью 10— 15 А/дм2, затем переключают полюса: минус на деталь, а плюс на анод и осталивают поверхность при той же плотности тока в течение времени, необходимого для нанесения слоя покрытия нужной толщины. Скорость осаждения слоя 0,10—0,15 мм/ч. После окончания осталивания отсасывают электролит из ванночки резиновой грушей, тщательно промывают поверхность горячей водой, снимают приспособление. Протирают поверхность отверстия тампоном, смоченным 10%-ным раствором каустической соды, для нейтрализации остатков кислоты его промывают холодной водой и протирают сухой ветошью.

Железнение обладает хорошими технико-экономическими показателями:

- исходные материалы и аноды дешевые и недефицитные;

- высокая производительность- скорость осаждения железа составляет 0,2…0,5 мм/ч;

- толщина твердого покрытия достигает 0,8…1,2 мм;

- возможность в широких пределах регулировать свойства покрытия в зависимости от их назначения обусловливает универсальность процесса;

- достаточно высокая износостойкость твердых покрытий, не уступающая износостойкости закаленной стали.

По составу электролиты для железнения делят на три группы, различающиеся видом аниона соли железа: хлористые, сернокислые и смешанные (Сульфатно-хлористые ). Сернокислые электролиты по сравнению с хлористыми менее химически агрессивны и устойчивы к окислению. Однако они уступают хлористым электролитам по производительности, качеству получаемых покрытий и другими показателями. Наиболее распространенные электролиты приведены в таблице.

---

Состав электролитов и режимы железнения.

Компонент	Электролит
	№1	№2	№3
Хлористое железо, г/л	300…500	400…600	150…200
Сернокислое железо, г/л	-	-	200
Аскорбиновая кислота, г/л	-	0,5…2,0	-
Кислотность( HCl) ,pH	0.8…1,2	0,5…1,3	0,6…1,1
Температура электролита,	70…80	20…50	30…50
Плотность тока, А/дм2	20…50	10…30	20…25
Выход по току, %	80…95	85…92	85…92

Наибольшее распространение получил горячий хлористый электролит №1.

Рассчитываем сила тока при железнении:

, (4)

где Дк - катодная плотность тока, А/дм²; (по таблице 10 Методических указаний для железнения принимаем среднее значение Дк= 30 А/дм²)

Fк - площадь покрываемой поверхности, дм²; (берем рассчитанное значение площади S = 13407,8 мм²; делим на 10 000, получаем 1,34 дм²).

N - число деталей, одновременно наращиваемых в ванне (в нашем случае принимаем N = 1, так как производим железное для одной детали методом местной ванны).

Рассчитываем силу тока:

I = 30 · 1,34 · 1 = 40,2 А

Также по таблице 10 Методических указаний принимаем для железнения следующие параметры:

Плотность осаждаемого металла, γ = 7,8 г/см³

---

;

Электрохимический эквивалент, κ = 1,042 г/Аּч;

Выход металла по току, m = 80%

Определяем продолжительность выдержки детали в местной ванне по формуле:

, (5)

где h - толщина покрытия, мм;

γ - плотность осаждаемого металла, г/см³;

c- электрохимический эквивалент, г/Аּч;

- катодная плотность тока, А/дм²;

- выход металла по току, %.

Толщина покрытия h определяется по формуле:

h = И/2 + Z₁ + Z₂, (6)

где И - износ детали на диаметр, мм; (из задания принимаем 0,09 мм)

Z₁ - припуск на обработку перед нанесением покрытия, мм (на сторону: Z₁=0,1…0,3 мм;);

Z₂ - припуск на механическую обработку после нанесения покрытия, мм (на сторону, принимаем по таблице 6 Методических указаний Z₂ = 0,20 мм).

h = 0,09/2 + 0,2 + 0,20 = 0,4 мм

Подставляем данные в формулу, определяем продолжительность выдержки детали:

То = 1000 · 0,4 ·7,8 · 60 / (1,042 · 30 · 80) = 74,8 мин

Рассчитанные значения заносим в операционную карту восстановления (приложение Д).

---

6 Механическая обработка детали

После железнения производим механическую обработку восстановленной поверхности.

При твердости поверхности ниже 40 HRC применяют точение. В нашем случае твердость составляет не превышает 241 НВ (примерно 23 HRC). Поэтому назначаем точение.

Точение будем производить на отделочно-расточном вертикальном станке 2А28Н, используя проходной резец с пластинкой ВК8 в два этапа, сначала черновое, затем – чистовое. Режимы точения применяем согласно таблице 15 Методических указаний.

При черновом точении:

Скорость резания, Vр = 30 м/мин.;

Подача, S = 0,15 мм/об.;

Глубина резания, t = 0,20 мм.

Определяем частоту вращения шпинделя станка при черновом точении:

n = 1000 · Vр / (π · D) (7)

где Vр – скорость вращения шпинделя станка при точении, м/мин;

D – диаметр растачиваемого отверстия, мм.

n = 1000 · 30 / (3,14 · 145) = 65,8 мин^-1

При чистовом точении:

Скорость резания, Vр = 60 м/мин.;

Подача, S = 0,12 мм/об.;

Глубина резания, t = 0,10 мм.

Определяем частоту вращения детали при чистовом точении:

n = 1000 · 60 / (3,14 · 145) = 131,7 мин^-1

Рассчитанные значения заносим в операционную карту механической обработки детали после восстановления (приложение Е).


7. Расчет норм времени при выполнении операций
7.1 Расчет времени восстановления детали
Норму времени при восстановлении гальваническими покрытиями определяем по формуле:

, (8)

где - продолжительность выдержки деталей в ванне, ч; (берем рассчитанное значение из 5 раздела То = 74,8 мин.);

- вспомогательное неперекрываемое время (травление, загрузка, выгрузка и др.), в учебных целях можно принять = 0,1…0,2 ч; (принимаем = 0,15 часа= 9 мин.);

- коэффициент, учитывающий дополнительное и подготовительно-заключительное время (при работе в одну смену = 1,1…1,2; в две смены = 1,03…1,05);

N - число деталей, одновременно наращиваемых в ванне (в нашем случае N

---