Методика проектирования технологического процесса восстановления изношенной детали (шестерни)

КУ - коэффициент удельных трудовых затрат [2, табл. 3]; КУ = 0,13

ТН = 151,20,13 = 2,34 мин.

015 Наплавочная

Подготовительно-заключительное время на операцию составит [3]

= 16 мин.

Переход 1. Установить, закрепить и снять заготовку.

Вспомогательное время на установку и снятие детали на операцию составит

= 2 мин.

Переход 2. Наплавить шлицы вала.

Основное время при продольной наплавке определится по формуле [2]

где - длина наплавляемой поверхности, мм,

- продольная подача, мм/об,

.

Скорость подачи электрода определяется по формуле

где - сила тока, А,

для наплавки (т. 109, 1) ;

- напряжение, В;

- диаметр проволоки, мм;

-плотность электродной проволоки, г/

Скорость наплавки определяется по формуле

где - коэффициент наплавки, г/Ач;

в среде углекислого газа;

- толщина наплавляемого слоя, мм;

- шаг наплавки, мм/об;

Вылет электрода определяется по формуле

Смещения с зенита детали определяется по формуле

Дополнительное время на операцию находится, как

где - оперативное время, мин.;

К - процентное соотношение дополнительного времени к оперативному, для токарной операции К = 10% [2].

Штучное время

Норма времени на операцию составит

020 Токарная

Подготовительно-заключительное время на операцию составит

мин.

Переход 1. Установить, закрепить и снять заготовку.

Вспомогательное время на установку и снятие детали на операцию составит

мин.

Переход 2. Подрезать торцевую поверхность диаметром 40 мм.

Глубина резания t=1,7 мм;

Число рабочих ходов i=1;

Подача выбирается в зависимости от характера обработки

Sт = 0,15 - 0,25мм/об

Согласно паспортным данным станка [3] - Sф=0,23 мм/об.

В зависимости от глубины резания и подачи назначается скорость резания

Vт = 194 м · мин-1

Данное значение скорости резания корректируется в зависимости от обрабатываемого материала (Км), характера заготовки и состояния её поверхности (Кх), марки режущей части резца (Кмр) и применения охлаждения (Кох).

Км = 1,3; Кх = 0,8; Кмр = 1,0; Кох = 1,0.

Vр = Vт · Км · Кх · Кмр · Кох = 194 · 1,3 · 0,8 · 1,0 · 1,0 = 201,8 м · мин-1

Расчетная частота вращения шпинделя определяется по формуле

nр = (Vр · 1000)/?D,

где Vр - расчетная скорость резания, м · мин-1 ;

D - максимальный диаметр заготовки на данном переходе, мм.

nр = (201,8 · 1000)/3,14·40 = 1609 мин-1

Согласно паспортным данным станка принимаем nф = 1600 мин-1 [3]

Вспомогательное время на переход назначаем по таблице 44 [4].

Основное время определяется по формуле [2]

То = (L · i)/( nф · Sф), мин.,

где L - расчетная длина хода режущего инструмента, мм;

i - количество рабочих ходов, шт.;

nф - фактическая частота вращения заготовки, мин-1

Sф - фактическая подача режущего инструмента, мм/об.

L = D/2 + Y, мм,

где D - диаметр заготовки, мм;

Y - величина врезания и перебега, мм.

D = 40мм; Y=1,75 мм([4]таблица 38 )

То2 = [(40/2 + 1,75) · 1]/(1600 · 0,23) = 0,042 мин.

Переход 2. Точить поверхность за один рабочий ход, выдерживая размеры диаметр 40мм.

t = Zм/2·i = 4/2·1 =2 мм;

Sт = 0,3 - 0,4 мм/об. ([2] таблица 8); Sф = 0,39 мм/об;

Vт =160 м·мин-1 ([4] таблица 11);

Vр = Vт · Км · Кх · Кмр · Кох = 160 · 1,3 · 0,8 · 1,0 · 1,0 =166 м · мин-1

nр = (Vр · 1000)/?D = (166 · 1000)/3,14 · 40 = 1323 мин-1

nф = 1600 мин-1

Тв2 = 0,5 мин. ([2] таблица 44);

Y = 5 мм ([4] таблица 38); поскольку перебега нет, то Y = 2,5 мм;

То2= [(40 + 2,5) ·1]/(1600 ·0,39) = 0,053 мин.

Переход 3. Снять фаску 4х30.

Переход выполняется на частоте вращения предыдущего перехода, подача ручная, глубина резания переменная. Основное время по ([4] таблице 40):

То3 =0,15 мин.

=

=1,482 мин

=

мин

Дополнительное время на операцию определяется по формуле [2]

ТД=ТОП К/100

где Топ - оперативное время, мин.

К- процентное отношение дополнительного времени к оперативном

при токарной операции К = 8% [2]

Топ = То+Тв

ТД=(0,245+1,482)8/100=0,13мин

Штучное время

Тшт = То + Тв + Тд = 0,245+1,482 + 0,13 = 1,857 мин.

025 Операция электромеханическая

Норма времени на любую операцию определяется по формуле:

Переход 1. Установить и снять заготовку

Вспомогательное время на переход зависит от способа установки, характера выверки и массы заготовки

Переход 2. Высадить поверхность за 3 рабочих хода.

Подача

Скорость резания

Частота вращения шпинделя:

Вспомогательное время

Основное время

Переход 3. Сглаживание поверхности за 2 рабочих хода.

Подача [4, стр.152]

Скорость резания

Частота вращения шпинделя:

Вспомогательное время

Основное время

Вспомогательное время на операцию определяется из выражения

Основное время на операцию определяется из выражения

Дополнительное время на операцию определяется по формуле

Штучное время определяется из выражения:

Норма времени на операцию будет равна

030 Операция вертикально-фрезерная

Норма времени на любую операцию определяется по формуле:

Переход 1. Установить и снять заготовку .

Вспомогательное время на переход зависит от способа установки, характера выверки и массы заготовки

Переход 2. Фрезеровать паз шириной 14 мм и глубиной 12 мм. ) Выдержать вышеуказанные размеры.

Подача на зуб SZ , мм/зуб [4, стр.183 табл.41]

Подача на один оборот фрезы

Глубина фрезерования t = 0,3 мм

Скорость резания

где D - наружный диаметр фрезы, мм. D = 14 мм

Т - стойкость фрезы, мин Т = 80 [ стр.188 табл.44]

В - ширина фрезерования, мм. В = 14 мм.

Значения величин С2 , q, m, x, y, z, n выбираем согласно (табл. 4 т. 43 )

С2 = 145

q = 0,44

m = 0,37

x = 0,24

y = 0,26

z = 0,2

u= 0,1

Частота вращения фрезы

[4, стр.138]

Минутная подача

[1, стр.26]

Вспомогательное время на переход назначается

[4, стр 222]

Основное время определяется по формуле:

где L - расчетная длина хода режущего инструмента

i - количество рабочих ходов

SФ - продольная подача стола.

L = 88 мм; Y = 3 мм

Вспомогательное время на операцию определяется из выражения

Основное время на операцию определяется из выражения

Дополнительное время на операцию определяется по формуле

Штучное время определяется из выражения:

035 Операция шлифовальная

Подготовительно-заключительное время на операцию назначается

ТПЗ = 10 мин. [2. табл83. с 116]

Переход 1. Установить закрепить и снять деталь.

Вспомогательное время ТВ = 0,5 мин.

Переход 2. Шлифовать поверхность.

hЧИСТ =0,1 мм.

Поперечная подача SПОП = 0,01 мм [2, табл.86. с 119];

Продольная подача SПР = 0,20 мм/об [2, табл.86. с 119];

Число проходов определяется по принятой поперечной подаче

i=h/t= 0,1/0,01 =10

Продольная подача в таблицах дана в долях ширины шлифовального круга, поскольку в каждом конкретном случае можно использовать разные круги подача пересчитывается по формуле:

SПР = ВК?в;

где SПР - продольная подача, мм/об

ВК - ширина шлифовального круга, мм

в - продольная подача в долях ширины шлифовального круга.

SПР =45•0,2=9 мм/об;

Скорость резания vР = 55•0,9 = 49,5 м•мин-1

По расчетной скорости резания определяется расчетная частота вращения шпинделя

n = 165,9 мин -1

Согласно паспортным данным станка принимается

nФ = 150 мин-1 [2. табл. 89 с 121],

Основное время

, мин

L - длина обрабатываемой поверхности с учетом врезания и перебега, мм

Величина врезания и перебега равна у=3 мм.

КЗ - коэффициент зачистных ходов 1,2 - 1,7

То=68*10*1,5/150*9=0,26 мин

Вспомогательное время ТВ = 1 мин

Вспомогательное время на операцию ТВ =0,26+1=1,26 мин.

Дополнительное время определяется по формуле [3]

ТД = (ТОПК)/100, мин

где ТОП - оперативное время, мин ТОП = ТО + ТВ

К - процентное отношение дополнительного времени к оперативному. При шлифовании К = 7%. [2, табл.7]

ТД = [(1,26+0,26)7]/100=0,12 мин

Штучное время ТШТ = ТО + ТВ + ТД = 0,26+1,26+0,12=1,64 мин

Норма времени на операцию будет равна

ТН= ТО + ТВ + ТД + ТПЗ/n= 0,26+1,26+0,12+10/1=11,64 мин

040 Термическая операция

Норма времени определяется по формуле [3]

где - коэффициент, учитывающий время нагрева детали и дополнительное время,;

- неполное оперативное время, мин. ;

- вспомогательное время на установку и снятие детали, мин.

Вспомогательное время на закладку детали в печь составит

Подготовительно-заключительное время составит

045 Контрольная операция

Норма времени определяется по формуле [1]:

где - затраты времени на разборку агрегата, узла или отдельного сопряжения, мин. =19 мин. [1].

- коэффициент, учитывающий время на технологические перерывы при работе. =1,20 [1].

- коэффициент удельных трудовых затрат. [1].

Определим норму времени на восстановление детали

где - норма времени на -ю операцию.

7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

Цена новой шестерни на рынке = 1500 руб.

Исходя из коэффициента долговечности восстановленной шестерни = 1,1, ее максимальная цена может быть установлена не более

.(10, стр.22)

Минимальную цену для производителя можно определить по формуле:

(10, стр.22)

Для определения наименьшей цены оси определим среднюю себестоимость ее восстановления при различных сочетаниях дефектов.

Себестоимости восстановления отдельных поверхностей шестерни равны:

поверхности А - 42,84 руб.;

поверхности Б -1,3 руб.;

поверхности В - 37,3 руб.

Стоимость дополнительных работ

= 0,1 (42,84 + 1,3 + 37,3)=8,144 руб.

Стоимость изношенной детали (10, стр.23)

Сф = 150 руб.

Определяем значения заводской себестоимости восстановления шестерни с различными сочетаниями дефектов по формуле:

(10, стр.23)

где Свср - средняя себестоимость восстановления деталей одною наименования, имеющих различное сочетание дефектов, руб.; ДП - стоимость дополнительных работ, которые необходимо выполнить при восстановлении любого сочетания дефектов (очистка, дефектация), руб.; Сф - затраты па приобретение ремонтного фонда, руб.

Стоимость изношенной детали Сф = 150 руб.

В свою очередь Свср определяется из выражения:

(10, стр.23)

где , , , - себестоимость восстановления деталей с 1-м, 2-м...j-м сочетаниями дефектов; ,, - коэффициенты повторяемости деталей с 1-м, 2-м… j-м сочетаниями дефектов.

Прибыль определяется из выражения:

где - норма прибыли, в процентах. Норму прибыли принимаем = 20 %.

Таблица 3-Технико-экономические показатели восстановления детали (шестерня малая левая) с различным сочетанием дефектов

№ п/п	Сочетание дефектов изношенных поверхностей	Коэффициент повторяемости сочетания дефектов	Заводская себестоимость,	Расчетная цена восстановления
1	Сочетание дефектов А,Б и В	0,114048	239,584	227,56
2	Сочетание дефектов А и Б	0,123552	202,284	242,74
3	Сочетание дефектов А и В	0,044352	238,284	285,9
4	Сочетание дефектов Б и В	0,231552	206,634	248
5	Только поверхность А	0,048048	200,984	241,18
6	Только поверхность Б	0,250848	159,444	191,33
7	Только поверхность В	0,090048	195,444	234,53

Как видно из таблицы 3 целесообразно восстанавливать деталь со всеми сочетаниями дефектов. Это видно при сравнении минимальной цены производителя и максимальной цены потребителя.

8 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Механическая обработка. Значительное число несчастных случаев при механической обработке деталей происходит из-за отсутствия ограждений, применения неисправных инструмента и приспособлений, а также от поражения металлической стружкой, электрическим током и по другим причинам. В целях предупреждения травм соблюдают следующие условия.

Металлообрабатывающие станки располагают так, чтобы не было встречных и перекрещивающихся грузопотоков, а вращающиеся части станков не стесняли проходы к двери. Расстояние между станками выдерживают не менее 1 м, а между станками, стеной и колоннами -- не менее 0,5 м. При этом учитывают максимальный вылет подвижных столов, ползунов и других выдвижных частей станков, а также место для площадок под заготовки, готовые детали, инструмент и материалы. Проходы и проезды устраивают так, чтобы между используемым транспортом (тележки, автокары и др.) и границей рабочей зоны были разрывы не менее 0,2 м.

Правила безопасности труда предусматривают надежное заземление станков, ограждение всех их приводных и передаточных механизмов (ремней, шкивов, цепей, валов, шестерен и т. п.), а также вращающихся приспособлений и некоторых режущих инструментов (фрез, наждачных кругов). Оградительные устройства должны быть прочными, жесткими, простой и гладкой формы. Наружную часть оградительных устройств окрашивают в один цвет со станком, а внутреннюю часть в красный цвет, который сигнализирует об опасности при открытом или снятом ограждении.

При работе на металлорежущих станках соблюдают следующие меры безопасности:

надевают защитные очки, если нет защитного экрана;

при работе с охлаждающей эмульсией применяют специальные ограждения для защиты рабочего от брызг;

при зачистке деталей не пользуются напильником без ручки и не зачищают детали шлифовальной бумагой вручную.

Запрещается останавливать вращающиеся детали станка (шпиндели, патроны и др.) руками, придерживать обрабатываемую деталь рукой, работать без ограждений или снимать кожухи ограждений, применять неисправные приспособления для закрепления детали, надевать, снимать или переводить приводные ремни на ходу, оставлять ключ в патроне, оставлять инструмент и детали на станке, работать в рукавицах, а также без головного убора (особенно с длинными волосами). В процессе работы нельзя накапливать много стружки на станке и около станка, убирают ее специальным крючком или щеткой.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенных экономических расчетов мы получили значения цены восстановленной детали при наличии у детали 3 дефектов- 191,33 руб.

Цена восстановленной детали меньше максимальной ценой покупки (191,33). Из этого можно сделать вывод о том, что деталь экономически выгодно восстанавливать, прибыль составляет 12,7 %.

Следовательно, можно сделать вывод, что деталь экономически выгодно восстанавливать.

ЛИТЕРАТУРА

1. Власов П.А. Методическое пособие к расчету технологической карты на восстановление деталей машин. - Пенза, 1990. - 68 с.

2. Матвеев В.А., Пустовалов И.И. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве. - М.: Колос, 1979. - 288 с.

3. Спицын И.А. Проектирование технологических процессов механической обработки деталей. - Пенза, 1999. - 100 с.

4. Некрасов С.С. Практикум и курсовое проектирование по технологии сельскохозяйственного машиностроения.- М.: Мир, 2004.- 240с

5. Некрасов С.С. Обработка материалов резанием. - М.: Колос, 1997. - 320 с.

6. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/ Под ред. Косиловой А.Г. и Мещеряковой Р.К.. - 4-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1985. - 496 с.

7. Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин. - М.: Машиностроение, 1989. - 479 с.

8. Панов А.А. Справочник технолога. Обработка металлов резанием. - М.: Машиностроение, 1988. - 736 с.

9. Летвитский И.С. Технология ремонта машин и оборудования. -М.: Колос, 1975. - 560 с.

10. Проектирование технологических процессов восстановления изношенных деталей. Учебно-методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию. Пенза.: ПГСХА 2004

Страницы: 1, 2