Выбор рационального способа восстановления детали

Ресурс восстановленной детали находится в прямой зависимости от способа ее восстановления. Применение прогрессивных технологий восстановления обеспечивает длительную работоспособность деталей, снижает расход запасных частей и материалов, ведет к уменьшению времени простоя машины, что в конечном итоге приводит к экономии рабочего времени.

Выбор рационального способа восстановления зависит от конструкторско-технологических особенностей и условий работы деталей, величины износа их рабочих поверхностей, качественных показателей самих способов и их себестоимости.

Для осуществления этого выбора рекомендуется пользоваться тремя критериями:

- технологическим (критерий применимости);

- техническим (критерий долговечности);

- технико-экономическим (критерий абсолютной целесообразности).

Критерий применимости характеризует возможность применения одного или нескольких способов для восстановления детали в зависимости от величины ее износа, характера, конструктивных особенностей материала и др.

Критерий долговечности дает возможность оценить эксплуатационные свойства детали в зависимости от способа восстановления и характеризует его с точки зрения обеспечения ее работоспособности. Оценка проводится по основным показателям:

износостойкости, усталостной прочности, сцепляемости наносимого и основного материалов.

Критерий долговечности выражают через коэффициент долговечности (К_Д)

(3.14)

 

 

где Т_Н – ресурс новой детали, ч; Т_В –ресурс восстановленной детали, ч.

Численные значения коэффициента долговечности (К _Д) для различных способов восстановления деталей находятся в пределах от 0,80 до 1,80 (приложение 10).

Предполагаемые способы восстановления детали анализируются по двум критериям применимости и долговечности, выбираются наиболее предпочтительные. Для окончательного выбора рационального способа применяется технико-экономический критерий, который устанавливается

после разработки маршрутного технологического процесса восстановления детали.

3.3 Разработка технологического процесса восстановления детали

Выбор оптимального способа восстановления

Для нескольких выбранных способов разрабатывают технологические маршруты восстановления с целью их сравнения.

При разработке плана операций следует учитывать следующее:

- начальными операциями являются очистка и мойка поверхностей детали;

- далее следуют подготовительные операции (зачистка и исправление базовых поверхностей, правочные и дефектовочные операции);

- при необходимости проводят обработку резанием;

- затем в технологический процесс восстановления включают операции по восстановлению дефектных поверхностей (наплавочные, сварочные, гальванические и т.д.);

- после этого проводят механическую обработку восстанавливаемой поверхности под номинальный размер;

- при необходимости проводят дополнительные упрочняющие операции (термообработку, химико-термическую обработку и др.);

- финишные операции должны назначаться в конце технологического маршрута, что уменьшит опасность повреждения окончательно обработанных поверхностей;

- при этом необходимо учитывать, чтобы последующие операции не оказывали влияния на качество предшествующих;

- окончательной должна быть контрольная операция.

 

 

После составления маршрутов восстановления подсчитывают коэффициенты абсолютной целесообразности и проводят окончательную оценку способа восстановления.

Целесообразность восстановления оценивается через коэффициент абсолютной целесообразности

или (3.15)

где Ц_Н – цена новой детали, руб; С_В – себестоимость восстановления детали, руб.

Цену новой детали (Ц_Н) назначают исходя из рыночных цен, сложившихся на момент проектирования.

После подсчета стоимости восстановленной детали по нескольким маршрутам определяют коэффициенты абсолютной целесообразности по формуле (3.15). Рациональным считается тот вариант восстановления, которому соответствует наибольшее значение коэффициента абсолютной целесообразности.

Для выбранного способа разрабатывают комплект технологической документации (приложение 11), включающий в себя титульный (ТЛ) лист, ведомость технологических документов (ВТД), маршрутную карту (МК) технологического процесса восстановления детали, а также операционную карту (ОК) и карту эскизов (КЭ) на одну операцию, согласованную с преподавателем. Все документы выполняют на листах формата А4 и размещают в приложении пояснительной записки.

Маршрутная карта восстановления детали в курсовом проекте разрабатывается на устранение всех или 3 – 4 основных дефектов (по заданию преподавателя). Ее форма представлена в приложении 11.

Приняты следующие основные обозначения и служебные символы:

а) в строке А – указание о цехе, участке, рабочем месте (РМ), операции;

б) в строке Б – указание об оборудовании, степени механизации (СМ), профессии по классификатору ОКПДТР, разряде работы (Р), условиях труда (УТ), количестве исполнителей (КР), количестве

одновременно обрабатываемых изношенных деталей (КОИД), единицах нормирования (ЕН), если установлена норма времени, объеме производственной партии в штуках (ОП), коэффициенте штучного времени при многостаночном обслуживании (К_шт), подготовительно-заключительном Т_пз и штучном Т_шт времени;

в) в строке М — информация о применяемом материале с указанием
наименования и кода материала, обозначения подразделений, откуда поступают детали (ОПП), коде единицы величины (ЕВ), единицах нормирования, количестве изделий (КИ) и нормах расхода (Н_расх).

В маршрутной карте отражаются все операции технологического процесса, начиная с очистки детали, дефектации и т. д., включая механическую обработку и контроль. Их нумеруют цифрами, кратными пяти (005, 010, 015 и т. д.).

Операционные карты предназначены для описания технологических операций с указанием переходов, режимов обработки, данных о средствах технологического оснащения, норм штучного времени выполнения операции и переходов. В них приняты и другие обозначения: О – содержание операции (перехода); Т – информация о технологической оснастке, записываемой в следующем порядке: а) приспособления; б) вспомогательный инструмент; в) режущий инструмент; г) средства измерения; Р – режим обработки. Запись с этими служебными символами

делают по всей длине строки. Возможен перенос информации на последующие строки. После наименования операции (перехода) могут приводиться технические требования, относящиеся к ней. Номера переходов обозначают арабскими цифрами в технологической последовательности. Их запись должна быть краткой, с конкретизацией метода обработки (в форме глагола в повелительном наклонении) и поверхности.

Расчет режимов восстановления

Оптимальные режимы восстановления (подачу, скорость, температуру, частоту вращения, усилие, силу тока, напряжение и др.) рассчитывают или выбирают в соответствии с выбранным оптимальным способом и на основе литературных источников [3, 4, 5, 6].

После нанесения покрытия на изношенную поверхность детали проводится его механическая обработка.

Выбор технологического оборудования при механической обработке

При выборе станочного оборудования необходимо учитывать:

- характер производства;

- методы достижения заданной точности при обработке;

- необходимую сменную (или часовую) производительность;

- соответствие станка размерам детали;

- мощность электродвигателя станка;

- габаритные размеры;

- возможность оснащения станка высокопроизводительными приспособлениями и средствами механизации и автоматизации;

- кинематические данные станка (подачи, частоты вращения шпинделя и т.д.).

В приложении приведены некоторые типы станков и их технические характеристики.

Выбор станочных приспособлений

Приспособлением называют орудие производства для установки предмета труда (обрабатываемой заготовки) при выполнении технологической операции.

Применение приспособлений обеспечивает: а) устранение разметки заготовок перед обработкой резанием и их выверки на станке; б) повышение производительности труда за счет сокращения вспомогательного времени; в) повышение точности обработки в результате автоматического придания необходимого положения обрабатываемой заготовке и правильного

расположения режущего инструмента; г) облегчение труда станочников и возможность использовать рабочих более низкой квалификации.

Приспособления, применяемые в процессе восстановления деталей, делят на три основные группы: универсальные, специальные и вспомогательные. В условиях ремонтного производства следует применять универсальные станочные приспособления. При массовом и крупносерийном производстве необходимо использовать быстродействующие специальные станочные приспособления с пневматическими, гидравлическими и другими приводами зажимных устройств.

Выбор режущего инструмента

При разработке технологического процесса восстановления детали выбор режущего инструмента, его вида, конструкции и размеров в значительной мере предопределяется методами обработки, свойствами обрабатываемого материала, требуемой точностью обработки и качества обрабатываемой поверхности заготовки.

При выборе режущего инструмента необходимо стремиться принимать стандартный инструмент, но, когда целесообразно, следует применять специальный, комбинированный, фасонный инструмент, позволяющий совмещать обработку нескольких поверхностей.

Правильный выбор режущей части инструмента имеет большое значение для повышения производительности и снижения себестоимости обработки. Для обработки сталей рекомендуется применять инструмент, режущая часть которого изготовлена из титановольфрамовых твердых сплавов (Т6К10, Т14К8. Т16К6, Т15К6Т, Т30К4), быстрорежущих инструментальных сталей (Р18, Р9, Р9Ф4, Р14Ф4), вольфрамовых твердых сплавов (ВК2, ВКЗМ, ВК4, ВК8) и др. Для обработки чугуна, цветных металлов и неметаллических материалов используют инструмент из вольфрамовых твердых сплавов. Выбор материала для режущего инструмента зависит от формы и размеров инструмента, материала обрабатываемой заготовки, режимов резания и типа производства. В табл. 3.31 приведены марки твердых сплавов, применяемых для изготовления режущего инструмента (резцов, фрез, сверл, зенкеров, разверток и т.п.)

Режущий инструмент необходимо выбирать по соответствующим стандартам и справочной литературе в зависимости от методов обработки деталей.

Если технологические особенности детали не ограничивают применения высоких скоростей резания, то следует применять высокопроизводительные конструкции режущего инструмента, оснащенного твердым сплавом, так как практика показала, что это экономически выгодней, чем применение быстрорежущих инструментов.

Таблица 3.7

Марки твердых сплавов, применяемые при различных видах обработки

Виды и характер обработки	Марка твердого сплава при обработке материалов
Углеро- дистые и легиро- ванные стали	Корро- зионно стойкие стали	Зака- ленные стали	Титан и его сплавы	Чугун	Цветные металлы и сплавы
Черновое точение и фрезерование, сверление	Т5К10 ВК8	Т5К12 ВК8В	–	ВК8 ВК8В	ВК8 ВК4	ВК4 ВК1
Чистовое точение, фрезерование, сверление, зенке- рование, разверты- вание	Т15К6 Т14К8 Т5К10	ВК4 ВК8	Т5К10 ВК4 ВК8	ВК4	ВК4 ВК6М ВК6	ВК3 ВК3М ВК4

 

Установление режимов резания

Разработка технологического процесса восстановления обычно завершается установлением технологических норм времени для каждой операции. Чтобы добиться оптимальных норм времени, а также заданных параметров по точности и качеству механической обработки, в полной мере использовать производственные возможности оборудования и режущие свойства инструмента, необходимо обоснованно устанавливать элементы режима резания.

Элементы режимов резания определяют аналитическим (расчетным) или статистическим (табличным) методом. Аналитический расчет режимов резания производится с учетом необходимых поправочных коэффициентов на одну-две обрабатываемые поверхности, указанные преподавателем.

При расчете режимов резания аналитическим методом сначала устанавливают глубину резания в миллиметрах. Глубину резания назначают по возможности наибольшую, в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности и технических требований на изготовление детали. После установления глубины резания определяется подача станка. Подачу назначают максимально возможную, с учетом погрешности и жесткости технологической системы, мощности привода станка, степени точности и качества обрабатываемой поверхности, по нормативным таблицам и согласовывают с паспортными данными станка.

От правильно установленной подачи во многом зависит качество обработ­ки и производительность труда. Для черновых технологических операций назначают максимально допустимую подачу. Для чистовой обработки по­дачу определяют исходя из требований по точности и качеству обработки поверхностей заготовки.

Установленное значение подачи корректируют со значениями ряда подач выбранного металлорежущего станка.

После установления глубины резания и подачи рассчитывают опти­мальную скорость резания по эмпирическим формулам с учетом жесткости технологической системы [7]. Частота вращения шпинделя станка опреде­ляется по следующей зависимости

, (3.16)

где V_опт – оптимальная скорость резания, м/мин; D – диаметр заго­товки или инструмента, мм.

По паспорту станка определяют ближайшее минимальное значение частоты вращения шпинделя и рассчитывают действительную скорость ре­зания

, м/мин (3.17)

Для остальных операций технологического режимы резания опреде­ляются по табличным нормативам соответствующей учебной и справочной литературы в следующей последовательности:

1. Устанавливают глубину резания на обрабатываемую поверхность. При черновой обработке следует назначать наибольшую глубину, равную всему межоперационному припуску. При чистовой обработке глубину ре­зания следует назначать в следующих пределах: 0,5…2,0 мм да диаметр при шероховатости поверхности R_а > 4 мкм, 0,1… 0,4 мм при R_а = 2,5… 1,25 мкм.

2. Устанавливают подачу станка исходя из прочности державки и пластинки из твердого сплава (табл. 3.8). Для чистовой обработки подачу выбирают из справочных таблиц в соответствии с точностью и качеством обработки поверхностей. Выбранное значение подачи уточняют по паспорту станка.

3. Скорость резания устанавливают по табличным нормативам для определенных условий работы с учетом поправочных коэффициентов. По­сле этого определяют частоту вращения шпинделя и уточняют ее по паспорту станка.

4. Проверяют режимы резания по мощности двигателя станка. Мощность резания не должна превышать мощности двигателя. При недостаточной мощности последнего рекомендуется уменьшить значение скорости резания.

Таблица 3.8

Подача, допускаемая прочностью пластинки из твердого сплава, при обработке конструкционных сталей

Толщина	Подача (мм/об) при глубине резания
пластинки, мм
	1,3 2,6 4,2 6,1	1,1 2,2 3,6 5,1	0,9 1,8 3,0 4,2	0,8 1,5 2,5 3,6

 

После определения элементов режима резания осуществляется расчет технических норм времени и определение квалификации работ.

Расчет технических норм времени и определение квалификации работ

Техническая норма времени на восстановление и механическую обработку детали является одной из основных параметров для расчета стоимости технологического процесса, числа производственного оборудования, заработной платы рабочих и планирования производства.

Норма времени на операции восстановления определяется по соответствующим литературным источникам [3, 4, 5, 6].

Общая норма времени (мин) на механическую обработку одной заготовки

Т_ш = Т_о + Т_в + Т_т.о. + Т_от, (3.18)

где Т_о – основное технологическое время, мин.; Т_в – вспомогательное время, мин.; Т_{т.о .} – время на обслуживание рабочего места, мин.; Т_{от .} – время на отдых, мин..

Основное технологическое время затрачивается на изменение формы, размеров и состояния обрабатываемой детали. Оно рассчитывается по формуле

мин, (3.19)

где i – количество рабочих ходов режущего инструмента; n – частота вращения шпинделя станка, мин^-1; S – подача по паспортным данным станка, мм/об.

В табл. 3.9 представлены приблизительные формулы для определения основного технологического времени статистическим методом.

 

 

Таблица 3.9

Расчет основного технологического времени

Вид обработки

Формула

Черновое точение за один проход (d, L – соответственно, диаметр и длина обрабатываемой поверхности) Чистовое точение Черновая подрезка торца (Æ, d – наибольший и наименьший диаметр торца) Чистовая подрезка торца Отрезание Шлифование черновое Шлифование чистовое Растачивание отверстий на токарном станке Сверление отверстий (d, L – диаметр и глубина сверления) Рассверливание Зенкерование Развертывание Внутреннее шлифование отверстий Протягивание (L – длина протяжки) Строгание черновое (в, L – ширина и длина обрабатываемой поверхности) Строгание чистовое Фрезерование черновое Фрезерование чистовое Нарезание резьбы на валу (d, L – диаметр и длина резьбы) Нарезание резьбы в отверстии

0,00017. d. L   0,00010. d. L 0,00004. (2-d2)   0,00005. (2-d2) 0,0002. 2 0,00007. d. L 0,00010. d. L 0,00018. d. L 0,00052. d. L 0,00031. d. L 0,00021. d. L 0,0004. d. L 0,0018. d. L 0,0004. L 0,00007. в. L   0,00003. в. L 0,006. L 0,004. L 0,019. d. L 0,0004. d. L

 

Вспомогательное время на обработку заготовки зависит от степени механизации, массы заготовки и т.д. Его определяют или по нормативным таблицам (табл. 3.10-3.13) или на основе хронометража. Сумма основного технологического и вспомогательного времени называется оперативным временем.

 

Таблица 3.10

Вспомогательное время на точение, мин

Способ установки детали на станке	Масса заготовки, кг
	До 1
В центрах В патроне На гладкой оправке	0,35 0,2 0,42	0,44 0,22 0,53	0,54 0,27 0,67	0,64 0,33 0,79	0,72 0,38 0,91	0,87 1,39 1,10

 

Таблица 3.11

Вспомогательное время при работе на вертикально-сверлильных станках, мин.

 

Установка и снятие детали	Масса детали, кг
Установить деталь на стол станка, подвести сверло и опустить шпиндель Передвинуть деталь под сверло Снять деталь со стола и положить на место	0,05   0,05 0,04	0,12   0,07 0,07	0,16   0,08 0,09

 

Таблица 3.12

Вспомогательное время при работе на фрезерных станках, мин

Способ установки	Кол. одновременно обрабатываемых де- талей	Масса детали, кг
В тисках     На столе с креплением болтами В центрах с делительной головкой		0,44 0,58 0,71 0,7 0,44 0,44	0,57 0,80 - 0,9 0,64 0,64	0,63 - - 1,0 0,72 0,72

 

 

Таблица 3.13

Вспомогательное время при работе на круглошлифовальном станке, мин

Способ установки обрабатываемой детали	Масса обрабатываемой детали, кг
Надеть на деталь хомутик, установить в центрах, пустить станок, остановить станок, снять деталь с центров, снять хомутик, положить деталь не место	0,43	0,62	0,70	0,72

 

 

Время на техническое обслуживание и время на отдых определяется в процентах от оперативного времени по справочным нормативным таблицам. При расчете можно принимать (Т_т.о. + Т_от.) = 3…4% (Т_о + Т_в).

Все технологические операции относят к определенным квалификационным разрядам согласно тарифно-квалификационному справочнику, который представляет собой перечень характерных работ и требований, предъявляемых к рабочим определенного тарифного разряда в зависимости от сложности и точности работ, условий труда и требующихся для выполнения этих работ знаний и практических навыков. В ремонтном производстве принята шестиразрядная система тарификации работ.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: