Вдосконалення верстату під час ремонту

- Магнітний спосіб заснований на зміні значення і напряму магнітного потоку, що проходить через деталь, в місцях з|із| дефектами. Ця зміна визначається нанесенням на випробовувану деталь сухого або зваженого в керосині (трансформаторному мастилі) феромагнітного порошку: порошок осідає по кромці тріщини. Перший спосіб використовується для виявлення прихованих тріщин і раковин в сталевих і чавунних деталях за допомогою стаціонарних і переносних (для крупних деталей) магнітних дефектоскопів.

При дефектації поважно знати і уміти призначати граничний знос для різних деталей обладнання, а також граничні ремонтні розміри, що допускаються (наприклад, зменшення діаметру різьблення ходових гвинтів, що допускається, - 8 % номінального діаметру, діаметрів шийок валів, шпинделів і осей - 5-10 % номінального діаметру, товщина стінок порожнистих шпинделів і осей - 3*5 % номінальної товщини).

Перевірені деталі сортують на три групи:

- придатні для дальшої експлуатації;

- що вимагають ремонту або відновлення;

- непридатні, підлягаючі заміні.

Ремонту і відновленню підлягають звично трудомісткі і дорогі у виготовленні деталі. Ремонтована деталь повинна володіти значним запасом міцності, що дозволяє відновлювати або зраджувати розміри поверхонь (за системою ремонтних розмірів), що сполучаються, не знижуючи ( а у ряді випадків і підвищуючи) їх довговічності, зберігаючи або поліпшувати експлуатаційні якості складальної одиниці і агрегату. Деталі підлягають заміні, якщо зменшення їх розмірів внаслідок зносу порушує нормальну роботу механізму або спричиняє дальший інтенсивний знос, який наводить до виходу механізму із ладів. При ремонті обладнання замінюють деталі з|із| граничним зносом, а також із зносом тих, що менше допускаються, якщо вони по розрахунках не витримають терміну експлуатації до чергового ремонту. Термін служби деталей з урахуванням граничного зносу і інтенсивності їх зношування у фактичних умовах експлуатації.

Відомості про деталі, що підлягають ремонту і заміні, заносять у відомість дефектів на ремонт обладнання. Правильно складена і достатньо докладна відомість дефектів має велике значення в підготовці до ремонту. Цей відповідальний документ звично складають технологи по ремонту обладнання за участю бригадира ремонтної бригади, майстри ремонтного цеху і представників ОТК. При дефектації деталі необхідно маркірувати порядковим номерів відомості документів, а також інвентарним номером машини або верстата, що полегшує контроль виконання дальших ремонтних операцій. Маркування виконують таврами, барвою, бирками, електрографом або кислотою. Тавруванням завдають позначення на неробочих поверхнях незагартованих деталей (рештою способів маркірують як загартовані, так і незагартовані деталі).

Дефективна відомість на підвузол валу № 4 приведена в таблиці 3.2.

Таблиця 3.2 - Дефектна відомість деталей підвузла валу № 4 коробки швидкостей

№ п/п	Найменування деталі	Виявлені дефекти	Матеріал деталі	К-ть	Перелік робіт
1	Шліцьовий вал	знос шліців	Сталь 40Х	1	Бракувати
		знос посадочних шийок під підшипники			Наплавлення, шліфувати
2	Шестерня	знос шліцьового отвору, знос зубів	Сталь 40Х	1	Бракувати
		радіальне биття зубів вінця			Бракувати
3	Стопорні кільця	тріщини		1	Бракувати
4	Підшипники № 311 і № 309	Знос бігових доріжок	Купувальний виріб	1	Бракувати

3.4 Розробка технологічного процесу виготовлення колеса зубчатого

3.4.1 Опис конструкції колеса зубчатого і аналіз його на технологічність

Зубчаті передачі використовуються майже у всіх складальних одиницях промислового обладнання; з їх допомогою зраджують швидкість рухомих частин верстатів і напрям їх руху, передають від одного валу до іншого зусилля і моменти, що крутять, а також перетворять їх. У зубчатій передачі рух передається за допомогою пари зубчатих коліс. Головними достоїнствами таких передач з'являються малі габаритні розміри, невелике навантаження на вали і опори (підшипники), постійне передавальне число, потрібне в багатьох механізмах обладнання. Залежно від взаємного розташування геометричних осей валів зубчаті передачі бувають циліндровими, конічними і гвинтовими. Зубчаті колеса для промислового обладнання виготовляють з прямими, косими і кутовими (шевронами) зубами. Отже, колесом зубчате є тіло обертання. Відноситься до класу зубчаті колеса - деталі загальномашинобудівного призначення і служать для передачі моменту, що крутить, через сполуку шпони і зуби. Деталь схильна в коробці швидкостей верстата ( вал IV).

Виготовляють зубчаті колеса із чавуну або вуглецевої сталі для тихохідних передач, для швидкохідних - із легованої сталі. В даному випадку матеріал деталі сталь 45 ДСТ 1050-88, маса - 5,5 кг Модуль зубів m=3|, Z=82|.

Характеристика стали 45, її хімічний склад і механічні властивості приведені в таблицях 3.3 і 3.4.

Таблиця 3.4 - Механічні властивості стали 45 ГОСТ 1050-88

Марка стали	Хімічний склад %
	C	Si	Mn	не більш
				Cr	S	P	Cu	Ni	As
Сталь 45	0,42-0,5	0,17-0,37	0,5-0,8	0,25	0,04	0,035	0,25	0,25	0,08
Марка стали	Механічні властивості
	Межа міцності при розтягуванні ур, мПа	Межа міцності при вигині уi, мПа	Відносне подовження ц, %	Відносне звуження ш, %	Твердість по Брінелю, НВ
Сталь 45	600	350	16	40	207

Розглядай всі оброблювані поверхні колеса зубчатого з метою встановлення методів обробки.

Поверхня 246,12h9 обробляється по 9 квалітету точності, а шорсткість по 4 класу. Отвір 73Н7 обробляється по 7 квалітету точності, а шорсткість по 6 класу. Паз шпони b=16D10 виконується по 10 квалітету, якість оброблюваних бокових поверхонь паза шпони виконується по 6 класу, а решта розмірів - по 14 і 11 квалітету точність. Зуби m=3|, Z=82| обробляються по 7 міри точності. Аналіз конструкції деталі на технологічність виконується двома методами: кількісним і якісним. При кількісній оцінці технологічності по кресленню деталь, що виготовляється, проста по конструкції і є поєднанням поверхонь обертання і площини. Деталь по конструкції жорстка. Всі поверхні можна обробляти нормальним ріжучим інструментом. Якщо для обробки заданої деталі не вимагається доводочних робіт (притирання, суперфінішування), то деталь по шорсткості вважається за технологічну. Тому, згідно якісної оцінки технологічності конструкції, задана деталь - технологічна. Для аналізу технологічності конструкції деталі якісним методом точність розмірів елементів деталі і шорсткість її поверхонь зводимо в таблицю 3.5.

При виконанні кількісної оцінки технологічність деталі визначається коефіцієнт точності і коефіцієнт шорсткості по ГОСТ 18831-73. Для цього необхідно визначити середню точність розмірів і середню шорсткість оброблюваних поверхонь.

Таблиця 3.5 - Точність розмірів і шорсткість поверхонь деталі

Найменування поверхні деталі, розмір	Точність (квалитет)	Клас шорсткості
Діаметральні розміри: Зовнішня циліндрова поверхня 246,12,73h9| Внутрішній отвір 73Н7| Лінійні розміри: 25h11| 16D10| 54,3Н11	9 7 11 10 10	4(Ra| 12,5) 6(Ra| 3,2) 4(Ra| 12,5) 6(Ra| 3,2) 5(Ra 6,3)

Користуючись таблицею, визначимо коефіцієнт точності і шорсткості.

Коефіцієнт точності визначимо по формулі

, (3.1)

де

, (3.2)

де 1,2,3.,19 - квалітет точність;

- кількість розмірів відповідного квалітету точність.

,

Деталь технологічна, оскільки Кт>0,18.

Коефіцієнт шорсткості визначається по формулі

, (3.3)

де

, (3.4)

де 1,2,3.,14 - класи шорсткості;

- кількість розмірів відповідного класу шорсткості.

,

Деталь технологічна, оскільки Кш>0,16.

Чинимо виведення: деталь технологічна, тому утруднення в обробці не виникає; обробку на всіх операціях виконують нормальним ріжучим інструментом. Технічні вимоги, методи їх виконання і контроль на виготовлення заданої деталі приведені в таблиці 3.6.

Таблиця 3.6 - Технічні вимоги

Вміст вимоги	Метод виконання вимоги	Засоби контролю
Допуск радіального биття діаметру ділильному колу зубів відносно отвору O50Н7| не більше 0,03 мм Допущення торцевого биття лівого і правого торця колеса зубчатого відносно осі отвору	Чистове точіння Чистове точення	За допомогою індикатора За допомогою індикатору
O50Н7| не більше 0,02 мм Допущення симетричності осі паза шпони b=16D10| відносно отвору O50Н7| не більше 0,02 мм Допуск паралельності бічних сторін паза b=16D10 щодо осі отвору O50Н7 не більше 0,05 мм	Протягування Протягування	Комплексним калібром Комплексним калібром

3.4.2 Вибір методу здобуття заготівлі. Призначення припусків табличним методом

При розробці технологічного процесу виготовлення деталі однієї з перших розв'язується задача вибору заготівлі. На вибір заготовки роблять вплив такі фактори, як матеріал деталі, тип виробництва, конфігурація деталі, а також необхідно враховувати умови роботи деталі, точність розмірів і економічність її виробництва. При правильно вибраному методі здобуття заготівлі зменшується трудомісткість механічної обробки, скорочується витрата металу, зростає термін роботи ріжучого інструменту, зменшується собівартість обробки. У машинобудуванні основними видами заготовок для деталей з'являються сталеві і чавунні виливки, виливки із кольорових металів і сплавів, поковки| і штампування, заготівлі листового і сортового прокату, заготівлі їх неметалічних матеріалів і металокераміки.

Заготівлю колеса зубчатого можна одержувати декількома способами:

- перший спосіб - гарячекатаний прокат ДСТ 2590-88;

- другий спосіб - штампування з|із| прошитим отвором ДСТ 7505-74.

Виконуємо економічне обґрунтування вибору заготівлі.

Малюнок 3.1і 3.2 Ескізи заготовок

Економічне обґрунтування вигіднішого методу вибору заготівлі виробляємо по коефіцієнту використання матеріалу, який обчислюється за формулою

, (3.5)

де МД - маса деталі, кг;

МЗ - маса заготівки, кг

Виконуємо ескізи заготовок по кожному з можливих варіантів (малюнки 3.1 і 3.2).

Перший варіант - прокат

По ДСТ 2590-88 вибираємо прокат 270 мм, довжина заготівки l=30 мм.

Визначимо масу заготівлі із прокату по формулі

(3.6)

де - щільність стали, 7,8 гр/см3;

Vзаг - об'єм заготівки, см3.

(3.7)

де dзаг - діаметр заготівки, см;

l - довжина заготівки, мм.

V=см2

Другий варіант - штампувальна поковка|.

По ДСТ 7505-74 вибираємо поковка з прошитим отвором, зовнішній діаметр 260 мм, діаметр отвору внутрішнього 65 мм, довжина поковки l=30 мм.

Порівнюючи два варіанти приходимо до ув'язнення, що вигідна поковка. В цьому випадку конфігурація заготівлі наближається до форми деталі і припуски значно менший, ніж при заготівлі із прокату. Отже, для виготовлення колеса зубчатого приймає штамповану поковку із прошитим отвором по ДСТ 7505-74.

3.4.3 Розробка маршрутного технологічного процесу виготовлення деталі

Розробка технологічного процесу з'являється одному з відповідальних задач при підготовці виробництва. Маршрутним технологічним процесом є перелік технологічних операцій в порядку їх виконання при обробці поверхонь деталі, що виготовляється, у виборі верстатного обладнання і верстатних пристосувань, а також ріжучого і вимірювального інструментів. Для вибору верстатного обладнання слід користуватися паспортами верстатів або спеціальними каталогами на металорізальні верстати. При складанні маршрутного технологічного процесу необхідно вказати номер операції, найменування і короткий зміст операції, а також обладнання, на якому виконується обробка деталі, що виготовляється. Вибір ріжучих і вимірювальних інструментів приведений в комплекті технологічної документації, в маршрутних технологічних картах виготовлення колеса зубчатого. Маршрутний технологічний процес виготовлення колеса зубчатого приведений в таблиці 3.7.

Таблиця 3.7 - Маршрутний технологічний процес виготовлення колеса зубчатого

№ операції	Найменування, короткий вміст операції	Устаткування	Технологічні бази
1	2	3	4
005 010	Заготовча Штампована поковка| Термічна Поліпшення	Піч електрична
015 020 025 030 035 040 045 050 055 060	Розмічальна Перевірити придатність заготівлі Токарно-гвинторізна чорнова. Точити всі поверхні із припусками| 2 мм на сторону, підрізати торці Токарно-гвинторізна чистова. Точити поверхню O178,73|, розточити отвір O50Н7| під шліфування Внутрішньошліфувальна Шліфувати отвір O50Н7| Довбальна Довбати паз шпони 16D10 Зубофрезерна Фрезерувати зуби m=3|, z=57| Слюсарна Зачистити задирки Термічна Розжарювати зуби 50-54 HRCэ| Зубошліфувальна Шліфувати зуби Контроль Перевірити всі розміри	Плита розмічальна 1К62 16К20 3К228в 7А412 5К32 Слюсарний верстак Установка ТВЧ ЛЗ-2-67 5В833 Стіл контролера	Зовнішні розміри Чорнова зовнішня поверхня Отвір O50Н7|, торець деталі Зовнішня поверхня O178,73| Торець деталі Отвір O50Н7|, торець деталі Внутрішній отвір Отвір O50Н7|

3.4.4 Розрахунок режиму обробки і норми часу на зубофрезерну операцію

Аналітичним методом розрахуємо режими різання на зубофрезерну| операцію для обробки одновенцевого косозубого циліндрового колеса із плоскими обробленими торцями m=3, z=82, шириною вінця b=22 мм. Матеріал заготівлі - сталь 45, НВ 220. Обробка виконується на зубофрезерном верстаті моделі 5К32. Вибираємо ріжучий інструмент. Приймаємо черв'ячну модульну фрезу суцільну із швидкорізальної сталі Р6м5, однозаходну; клас точності фрези - С. Основні параметри фрези: модуль m=3; зовнішній діаметр D=90 мм; число зубів z=10; кут заточування передньої поверхні зубів фрези гз=10°; нахил зуба (витка) фрези 20° [8, с.11]

Ескіз обробки показаний на малюнку 3.3

Малюнок 3.3 - Ескіз зубофрезерування

Визначаємо глибину різання.

Нарізаємо зуби за один прохід. Глибина різання дорівнює висоті зуба нарізати колеса: t=h|.

t = h = 2,5 m

t = 2,2·3=6,6

Призначаємо подачу на один оборот нарізуваного зубчастого колеса Sотабл=2,4мм/об [8, с.27]. Оскільки число зубів нарізуваного колеса z>25, то приймаємо верхній діапазон подач Sотабл=2,4мм/об. Враховуємо поправочні коефіцієнти: на подачу колеса Кз=0,9, на кут нахилу зуба колеса Квs=0,8, тоді

(3.8)

Коректуємо по паспорту верстата Sо=1,7 мм/об.

Визначуваний період стійкості фрези [8, с.161]. Для черв'ячної фрези модуля m=3| при обробці стали період стійкості Т=240, що рекомендувався, хв. Визначаємо швидкість різання, що допускається ріжучими властивостями фрези [8,с.30] Vтабл=33,5 м/мін.

Визначаємо допустиме число осьових переміщень фрези за час її роботи між двома переточуваннями. Враховуючи коефіцієнти на швидкість різання Кмх=0,8, Квх=0,95 [8,с.30]

, (3.9)

Частота обертання фрези, відповідна знайденій швидкості різання

, (3.10)

де Vu - швидкість фрези, м/мін;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5