Файл: Й университет кафедра Техническая эксплуатация автомобилей восстановительные технологии методические указания к курсовой работе для студентов специальности 137 01 07 Автосервис Могилев 2015.pdf

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Техническая эксплуатация автомобилей ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Методические указания к курсовой работе для студентов специальности 1-37 01 07 Автосервис Могилев 2015

УДК 629.113
ББК 39.33 В 38 Рекомендовано к опубликованию Центром менеджмента качества образовательной деятельности
ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет Одобрено кафедрой Техническая эксплуатация автомобилей
«28» августа 2014 г, протокол № 1 Составители канд. техн. наук, доц. А. М. Кургузиков; канд. техн. наук,
доц. АС. Мельников Рецензент канд. техн. наук, доц. ЮС. Романович Методические указания предназначены к курсовой работе для студентов специальности 1-37 01 07 Автосервис. Учебное издание ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Ответственный за выпуск НА. Коваленко Технический редактор С. Н. Красовская Компьютерная верстка Н. П. Полевничая Подписано в печать . Формат 60×84/16. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс. Печать трафаретная. Усл. печ. л. . Уч.-изд. л. . Тираж 56 экз. Заказ № Издатель и полиграфическое исполнение Государственное учреждение высшего профессионального образования
«Белорусско-Российский университет. Свидетельство о государственной регистрации издателя, изготовителя, распространителя печатных изданий
№ 1/156 от 24.01.2014. Пр. Мира, 43, 212000, Могилев.
© ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет, 2015

Содержание Введение ……………………………………………………………… 4 1 Технологический процесс восстановления детали. 5 1.1 Исходные данные 5 1.2 Выбор способа восстановления деталей. 5 1.3 Расчет партий детали. 11 1.4 Разработка маршрута технологического процесса восстановления детали. 11 1.5 Расчет припусков на механическую обработку 12 1.6 Расчет режимов восстановления детали. 13 1.7 Техническое нормирование работ 23 1.8 Проектирование приспособления, используемого при восстановлении детали 24 1.9 Графическая часть курсовой работы 26 Список литературы 26 Приложение А 27 Приложение Б 28 Приложение В 29 Приложение Г. 30 Приложение Д. 31 3

Введение В процессе эксплуатации автомобиля надежность, заложенная в нем при конструировании и производстве, снижается вследствие возникновения различных неисправностей. В процессе проведения технического обслуживания и текущего ремонта на предприятии автосервиса выполняются работы по устранению возникших неисправностей и замене наиболее быстро изнашиваемых деталей (поршневые кольца, эксплуатационные вкладыши и др. И все же при длительной эксплуатации автомобилей наступает момент, когда вследствие износа корпусных и других основных деталей надежность автомобиля снижается настолько, что восстановление его средствами эксплуатационных предприятий становится невозможным. В этом случае автомобиль подлежит капитальному ремонту. Все основные детали автомобиля являются достаточно сложными в конструктивно-технологическом отношении, и на их изготовление затрачивается много овеществленного труда, черных и цветных металлов, в том числе легированных сталей. Неиспользование в дальнейшем дорогостоящих деталей, имеющих небольшие износы, и тем более деталей с допустимым износом было бы экономически неоправданным. Восстановление работоспособности и использование указанных деталей в масштабах страны является проблемой большого народнохозяйственного значения. Решение этой проблемы и является одной из основных задач авторемонтного производства. При выполнении курсовой работы студент выбирает способ восстановления детали, составляет технические условия на контроль и сортировку деталей, разрабатывает маршрут восстановления детали, рассчитывает режимы резания и подбирает необходимое технологическое оборудование, определяет норму времени и технологическую себестоимость восстановления Технологический процесс восстановления детали
1.1 Исходные данные Студенту выдается рабочий чертеж детали, определяется годовая программа ремонта N. Разработка технологического процесса зависит от исходных данных и прежде всего от программы ремонтного предприятия. Для принятия технически грамотного решения по разработке технологического процесса необходимо
– указать особенности конструкции детали (материал, термообработку, шероховатость и точность обработки, базовые поверхности
– учесть условия работы детали в узле (агрегате, указав вид трения, контактные нагрузки (постоянные, знакопеременные, усилие растяжения, изгиба, сжатия, возможные изменения структуры металла, агрессивность среды и пр
– определить класс детали, к которому она относится, возможность обработки ее резанием, давлением, сваркой, указать механические свойства материала детали
– выполнить ремонтный чертеж детали. Ремонтный чертеж (рисунок А) выполняется в соответствии с
ЕСКД, ЕСТД и помещается в пояснительной записке в виде приложения. Места на детали, подлежащие восстановлению, выполняются сплошной основной линией, остальные – сплошной тонкой линией. Предельные отклонения размеров проставляются в виде числовых значений либо в виде условных обозначений (Н, Н, Кит. д. Размеры пои квалите- там проставляются на ремонтных чертежах с округлением до десятых долей миллиметра. Составляется дефектовочная карта на контроль и сортировку детали с указанием всех возможных дефектов, их номинальные и ремонтные размеры, возможные способы восстановления. Дефект, который не подлежит восстановлению, в дефектовочной карте в графе Заключение пишут браковать (рисунок Б.
1.2 Выбор способа восстановления деталей Выбор способа восстановления зависит от конструкторско-техноло- гических особенностей детали, условия ее работы, величины износа и особенностей самих способов восстановления. Зная конструкторско-технологические особенности детали и условия ее работы, а также эксплуатационные свойства различных способов восстановления, можно в первом приближении решить вопрос о применении того или иного способа восстановления. Оценка способа восстановления
5

дается потрем критериям – применимости, долговечности и экономичности. Характеристика различных способов восстановления деталей приведена в таблице 1. Критерий применимости (технологический) определяет принципиальную возможность использования различных способов восстановления по отношению к конкретной детали. Этот критерий не может быть выражен числом и является предварительным, поскольку сего помощью нельзя решить вопрос выбора рационального способа восстановления, если их несколько. Для выбора рационального способа необходимо использовать критерий долговечности, который выражается коэффициентом долговечности для каждого из способов восстановления и условий работы в узле. Критерий долговечности характеризует работоспособность восстанавливаемой детали и определяется отношением долговечности восстановленной детали к долговечности новой. Чтобы обеспечить работоспособность детали навесь межремонтный пробег агрегата, коэффициент долговечности применяемого способа должен быть не ниже 0,85 (Kg = 0,85). Kg определяем по таблице 2. Окончательное решение вопроса о выборе рационального способа восстановления принимается с учётом технико-экономического критерия, связывающего долговечность отремонтированной детали с себестоимостью ее восстановления. Окончательное решение о восстановлении детали принимается в том случае, если себестоимость восстановления не превышает стоимости новой детали с учетом срока службы восстановленной детали, те Св = К
д
· С
н
,
(1) где Св
– себестоимость восстановленной детали, р
С
н
– стоимость новой детали по прейскуранту, р д
– коэффициент долговечности.
Стоимость восстановленной детали ориентировочно может быть определена по формуле
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛ +
⋅
+
⋅
⋅
=
∑
=
100
H
1
t С об в,
(2) где Q
– расход материалов при восстановлении детали, отнесенный к единице поверхности, г/см
2
(таблица 3);
S – площадь детали, подлежащая восстановлению, см а – стоимость единицы массы материалов при восстановлении, р./г (см. таблицу 3);
A
i
– тарифная ставка рабочего в зависимости от разряда выполняемой работы, р./мин; Н – процент накладных расходов (для ремонтных предприятий
6

210–250 %) (таблица 4). об – общее время на восстановление условной детали, мин, обо пз
, о
– время на восстановление дефекта, мин. (см.таблицу 3); t
пз
– время на механическую обработку перед восстановлением и после, мин. Тарифная ставка рабочего может быть определена исходя из установленной минимальной заработной платы с учетом разряда работы
Т
K
L
тар
⋅
=
A
,
(3) где L
– минимальная заработная плата, р
K
тар
– коэффициент, учитывающий разряд работы Т – продолжительность времени работы, дн. (ч, мин. Выбор рационального способа восстановления можно представить в виде таблицы 5.
7

Таблица 1
− Характеристика различных способов восстановления деталей
Технологическая характеристика метода восстановления
Показатель
Наплавка под флюс
Электроимпульс
- ная наплавка
Металлизация
Хромирование
Осталивание
Пластическая деформация
Виды металлов, по отношению к которым применим способ
Сталь
Сталь
, серый и
ковкий чугун
Сталь
, серый чугун
Сталь
Сталь
, серый чугун
Сталь
Поверхности деталей, к которым применим способ
Наружные
, цилиндрические, плоские
Наружные и внутренние цилиндрические Наружные цилиндрические и плоские
Наружные и внутренние цилиндрические Наружные и внутренние цилиндрические Наружные и
внутренние цилиндрические и плоские
Наименьший допустимый диаметр стержня, мм 18 40 5
10 10 Наименьший допустимый внутренний диаметр, мм
50
−
40 40 10 Наименьшая толщина покрытия, мм 0,3 0,3 Не ограничена 0,1
− Наибольшая толщина покрытия, мм 2,0 6,0 0,3 2,0
− Снижение усталостной прочности Применимость способа к деталям, испытывающим динамическую и знакопеременную нагрузку
Применим
Не применим
Не применим
Применим
Не применим при ударных нагрузках
Применим
8

Таблица 2
− Значения коэффициента долговечности
Коэффициент долговечности Kg Вид сопряжения и характер работы
Материал сопряженной детали
Виброду
- говая наплавка
На плавка под флюсом
На плавка в СО Металлизация Хромирование Ост алива
- ние
Пластиче
- ская деформация Вал-подшипник скольжения при статической нагрузке
Баббит
Бронза
0,97 0,97 0,92 0,92 0,97 0,92 0,9 0,8 1,7 1,1 0,98 0,98 0,95 0,90
Вал
-подшипник скольжения при знакопеременной нагрузке
Баббит
Бронза
–
–
0,87
–
0,87
–
–
–
1,25 1,0 0,98 0,35
–
–
Вал
-втулка
Бронза
0,95 0,87 0,88
– – – – Цилиндрические стержни – направляющие (возвратно- поступательное движение)
Бронза
Серый чугун
–
–
–
–
–
–
–
1,1 2,3 0,9 0,9 0,9 0,97 Цилиндрические поверхности крестовин
Сталь легированная
-
0,95 – 0,95 0,9 0,95 Цилиндрические поверхности деталей – внутренние кольца подшипников качения по посадкам с натягом
, подвижным
Сталь шарикоподшипниковая
Сталь
–
0,9
–
–
–
0,95
–
–
1,4 1,35 0,8 0,8
–
0,85
Шлицевые поверхности
Сталь легированная –
0,85
– – – –
0,85 Наружные резьбы на валах
Сталь углеродная 0,95 0,95
– – – –
9

Таблица 3 – Величина оценочных показателей в зависимости от различных способов обработки
Наплавка
Электролитическое покрытие механизированная
Оцено чный показатель различных способов восстановления деталей ручная под флюсом в среде СО вибродуго
- вая хромирование осталивание
Электроим
- пульсная обработка
Пластическая деформация
Расход материала Q, г/
см
2 4,8 3,8 3,0 3,1 2,2 2,4
–
0,4 Удельные затраты ар Время восстановления условной детали об, мин 16
−18 13
−16 14
−18 44
−61 39
−61 13
−15 26
−33 32
−35 10
−11 Время на собственное восстановление t
o
, мин 8,5
−10 7
−10 8
−10 2,8
−45 22,5
−45 3,6
−5,6 15
−22 8
−10,5 4
−5 Время на предварительную и окончательную обработку з, мин 8,2 5,6 66 16,2 16,2 11,2 11,2 24 5,6 Таблица 4
− Зависимость накладных расходов от мощности предприятия
Мощность предприятия N, единиц ремонтов 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 Процент накладных расходов Н, %
210 215 220 225 230 235 240 245 250 10

Таблица 5
− Выбор рационального способа восстановления Возможный способ восстановления по критериям Номер дефекта по карте на дефектовку применимости долговечности экономичности Принятый способ Дефект № 3: коренные шейки износ 1,0 м Наплавка под флюсом В среде защитных газов
Вибродуговая Металлизация
Осталивание Наплавка под флюсом
–
–
–
Осталивание
–
–
–
–
Осталивание Наплавка под флюсом Расчет партий детали В условиях серийного производства размер партии деталей принимают равным размеру месячной потребности в ремонтируемых деталях и определяют по формуле
12
n
K
N
m p
⋅
⋅
=
,
(4) где m
– партия деталей, шт
N – производственная программа ремонта
K
p
– коэффициент ремонта, K
p
= 0,3–0,9; n – количество одноименных деталей в агрегате, автомобиле.
1.4 Разработка маршрута технологического процесса восстановления детали В этом подразделе разрабатывается план операции по устранению комплекса дефектов, объединенных общим маршрутом восстановления детали. При этом технологический маршрут составляют непутем сложения технологических процессов устранения каждого дефекта в отдельности, ас учетом следующих требований
– одноименные операции по всем дефектам маршрута должны быть устранены
– каждая последующая операция должна обеспечить сохранность качества рабочих поверхностей детали, достигнутого при предыдущих операциях вначале должны идти подготовительные операции, затем сварочные, кузнечные, прессовые ив заключение шлифовальные и доводочные. Разработанный и окончательно принятый маршрут технологического процесса сводят в маршрутную карту (рисунок В) пояснительной записки в виде приложения формата А или А.
11

Базовые поверхности для обработки надо выбирать с таким расчетом, чтобы при установке и зажиме обрабатываемая деталь не смещалась с приданного ей положения и не деформировалась под действием сил резания и зажимов. Если на детали сохранились базовые поверхности, по которым она обрабатывалась при изготовлении, то при восстановлении детали её следует базировать именно по этим поверхностям. Поврежденные базовые поверхности необходимо исправить.
1.5 Расчет припусков на механическую обработку Установление минимальных припусков является важным вопросом сточки зрения качества обработки и себестоимости ремонта. Минимальный припуск на обработку выбирается (рассчитывается) с помощью справочных таблиц [1, 2]. Для плоских деталей максимальный припуск на сторону определяется по формуле min i
Zi 1
i 1
i 1
i
Z
R
T
ρ
ε .
−
−
−
=
+
+
+
(5) При обработке наружных и внутренних поверхностей тел вращения
(
)
i 1 2
2
min i
Z
i 1
i 1
i
2Z
2 R
T
ρ
ε
−
−
−
=
+
+
+
, (6) где Z
min i
– минимальный припуск выполняемого перехода, операции, мкм
R
Zi-1
– величина шероховатости обрабатываемой поверхности детали, полученная на предшествующем переходе, операции, мкм Т – величина дефектного слоя поверхности детали, полученная на предшествующем переходе, операции, мкм
ρ
i–1
– величина погрешности пространственных отклонений, полученных на предшествующем переходе, операции, мкм
ε
i
– погрешность установки (базирования) выполняемого перехода, операции, мкм. Для чернового перехода операции может быть принята мкм. Для последующих операций ε
i
= 0,1
ε
i–1 2
2
кор см = ρ
+ ρ
,
(7) где
ρ
кор
– погрешность коробления заготовки, в общем виде может быть определена по формуле
2
к
2
к кор
Δ
d
Δ
ρ
A
+
=
,
(8) где кудельная кривизна заготовки на один миллиметр длины
A
12

при диаметре d детали, мкм см – погрешность смещения оси заготовки от геометрической оси станка, приближенно может быть определена по формуле см =
δ
заг
,
(9) где
δ
заг
– точность выполнения размера заготовки. Для последующих переходов, операций погрешность пространственных отклонений может быть определена, если принять условие, что каждая последующая операция снижает величину погрешности на 90 %.
ρ
i
= 0,1
ρ
i–1
(10) Величина припуска на механическую обработку равна, как правило, максимальному значению расчетного припуска
2Z
max i
= 2Z
min i
+
δ
i–1
–
δ
i
,
(11) где
δ
i-1
,
δ
i
– точность выполнения размеров предшествующих ивы- полняемых переходов, операций, мкм. Расчетные данные по определению припусков следует свести в таблицу как показано в таблице Д. При ремонте детали необходимо определить толщину слоя покрытия, которая равна сумме межоперационных припусков с учетом величины износа и механической обработки, предшествующих способу восстановления n
i изн max i i 1
h
Z
h
Z
=
=
+
+
∑
,
(12) где Z
i
– припуск на механическую обработку, предшествующую способу восстановления, с целью удаления дефектов в поверхностном слое детали, Z
i
= 0,1 мм h
изн
– величина износа восстанавливаемой поверхности детали, мм
ΣZ
max i
– суммарный припуск на механическую обработку, мм.
1.6 Расчет режимов восстановления детали Режимы обработки определяются для каждой отдельной операции с разбивкой ее на переходы. При ремонте детали используются различные методы восстановления, которые характеризуются определенными параметрами режимов обработки. При автоматической наплавке определяют силу сварочного тока и
13

напряжение источника, скорость наплавки, шаг наплавки, высоту наплавляемого слоя за один проход, состав присадочного материала и электродной проволоки, флюса и др. [1, 3, 4]. При гальванопокрытиях рассчитывают атомную массу металла покрытия, электрохимический эквивалент, выход металла потоку, состав и температуру электролита [1, 3, 4]. При обработке деталей на металлорежущих станках необходимо выбрать по нормативам [2, таблицы 2 и 5] или рассчитать следующие величины стойкость инструмента, глубину резания, подачу, скорость резания, частоту вращения детали (инструмента, мощность резания. Исходными данными для этого являются принятый маршрут механической обработки детали и назначенные припуски для каждого перехода, что соответствует глубинам резания t Пример – определить режимы резания при обтачивании на токарном станке ДА после наплавки наружного диаметра d н = 60 мм шлицевой втулки карданного вала. Исходные данные материал – сталь Х припуск на обработку (по расчету) а
= 1,5 мм, длина обработки 56 мм. Остальные данные – в справочных таблицах [2]. В самом начале для каждой операции выбирается инструмент и оценивается период его стойкости T (таблица 6). Таблица 6
– Период стойкости инструмента T В минутах Обрабатываемый материал Материал лезвия инструмента сталь чугун цвет. металл
1 Быстрорежущая сталь 10 50 100 2 Твёрдосплавная пластина Т15К6 120 300 400 3 Твёрдосплавная пластина ВК8 200 400 600 Далее назначается подача инструмента s (таблица 7). Таблица 7 – Рекомендуемые подачи инструмента Вид обработки Подача, мм/об
1 Черновое точение
0,8
–
2,0 2 Чистовое точение
0,07
–
0,7 3 Фрезерование
0,15
–
3,7 4 Сверление, развёртывание, зенкерование
0,5
–
2,0 5 Шлифование
0,001
–
0,005 6 Протягивание, строгание, долбление 0,01–0,3 мм/зуб
14