Диплом_Польшин (1207790), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Сварной шов делают не сплошным, а сварочными точками, расположенными в шахматном порядке по обе стороны трещины. Расстояние между рядами 20…25 мм, шаг между точками 25…35 мм. Режим сварки зависти от толщины накладки. При толщине 1 мм сила тока сварки 10,5…11,0 кА; усилие сжатия электродов 2,3…2,8 кН; длительность сварочного импульса 0,25…0,30 с; длительность сжатия электродов 0,72…0,76 с; сила тока отжига – 8,9…9,0 кА; длительность отжига 0,45…0,48 с. Для приварки накладок используют сварочную машину К-264-УЗ и сварочные клеши К-243В. Диаметр электродов равен 5…6 мм. При сварке точками можно формировать соединение без значительного термического влияния на металл детали.
Клеевая прослойка воспринимает часть нагрузки, приложенной к соединению, разгружая сварочные точки, и обеспечивает герметичность соединения. Все это приводит к высокой прочности соединения. По сравнению с дуговой или газовой сваркой рассмотренный способ улучшает условия труда и в 2…3 раза повышает его производительность, обеспечивает возможность заделки трещин как в тонкостенных, так и в толстостенных деталях без разделки трещин. Трудоемкость восстановления детали уменьшается более чем в 5 раз по сравнению с креплением стальной накладки болтами или винтами, себестоимость заделки трещин в 4,7 раза меньше, чем при сварке проволокой ПАНЧ-11.
4.2 Описание технологического процесса восстановления шестерни
Шестерня ведущая изготовлена из легированной стали 24 ХНМ, масса детали 2,845 кг. Технологический процесс восстановления шестерни состоит из семи операций. Токарные операции выполняются на токарно-винторезном станке (модель 1В62Г), используются резцы с твердосплавной пластиной ВК8. Шлифовальные операции выполняются на круглошлифовальном станке (модель 3А130). Электроимпульсная приварка ленты осуществляется на установке ОКС-12296. Наплавка в среде углекислого газа осуществляется на станке наплавочном У-653. Конечная операция – контрольная.
4.3 Выбор режима резания, расчет основного и вспомогательного времени
Установим технологическую последовательность операций восстановления детали и сделаем необходимые расчеты:
Токарная (005)
Переход 1. (Установить и закрепить деталь):
По [14] определяется вспомогательное время на установку и снятие детали при точении в самоцентрирующем патроне с выверкой по мелку при массе детали до 3 кг Тв = 0,95 мин.
Переход 2. (Центровать деталь):
Основное время центровки детали [14] составит То = 0,09 мин. Вспомогательное время связанное с проходом [14] Тв = 0,6 мин.
Переход 3. (Переустановить деталь):
Тв = 0,95 мин.
Переход 4. (Центровать деталь):
То = 0,09 мин,
Тв = 0,6 мин.
Переход 5. (Снять деталь):
Тв = 0,95 мин.
Шлифовальная (010)
Переход 1. (Установить и закрепить деталь):
Тв = 0,4 мин.
Переход 2. (Шлифовать поверхность 1):
Определим припуск на обработку по формуле [14]:
h = (D – d) / 2, (4.1)
где D – диаметр детали до обработки, мм;
d – диаметр детали после обработки, мм.
h = (40 – 39,7) / 2 = 0,15 мм.
Из [14] подача S = 0,35 мм/об; V = 8 м/мин.
Определим число оборотов детали по формуле [14]:
n = 318 , (4.2)
где V – скорость шлифования, м/мин.
d – диаметр обрабатываемой поверхности, мм.
n = 318 8 / 40 = 63,6 об/мин.
Принимаем паспортное значение числа оборотов n = 64 об/мин.
Основное время вычисляется по формуле [14]:
То = , (4.3)
где L – длина обрабатываемой поверхности, мм;
i – число проходов;
n – число оборотов в минуту, об/мин;
S – подача, мм/об, (S = 0,35 мм/об);
Кз – коэффициент зачистных ходов, Кз = 1,2 [14].
То = мин.
Из [14] Тв = 1,0 мин.
Переход 3. (Шлифовать поверхность 2):
h = (45 – 44,7) / 2 = 0,15 мм;
S = 0,35 мм/об;
V = 10 м/мин;
n = 318 10 / 45 = 70,67 об/мин (принимаем n = 75 об/мин);
То = мин;
Тв = 0,55 мин.
Переход 4. (Снять деталь):
Тв = 0,4 мин.
Сварочная (015)
Переход 1. (Установить и закрепить деталь):
Тв = 0,5 мин.
Переход 2. (Приварить ленту к поверхности 1):
Определим число оборотов детали по формуле [14]
n = 318 , (4.4)
где V – окружная скорость детали, м/мин, (принимаем V = 0,8 м/мин [13]);
d – диаметр привариваемой поверхности, мм.
n = 318 0,8 / 39,7 = 6,4 об/мин (принимаем n = 6 об/мин).
Основное время рассчитывается по формуле [14]:
Tо = , (4.5)
где L – ширина привариваемой поверхности, мм;
i – число проходов (i = 1);
n – число оборотов детали, об/мин;
S – шаг приварки, мм/об (S = 4 мм/об).
То = 20 1 / (6 4) = 0,83 мин.
Тв = 0,7 мин.
Переход 3. (Приварить ленту к поверхности 2):
V = 0,8 м/мин [13]
n = 318 0,8 / 44,7 = 5,7 об/мин (принимаем n = 6 об/мин).
То = 26 1 / (6 4) = 1,08 мин.
Тв = 0,7 мин.
Переход 4. (Снять деталь):
Тв = 0,5 мин.
Наплавочная (020)
Переход 1. (Установить и закрепить деталь):
Тв = 0,5 мин.
Переход 2. (Наплавить поверхность 3):
Определим число оборотов детали по формуле [14]
n = 318 , (4.6)
где V – окружная скорость детали, м/мин, (принимаем V = 0,4 м/мин [13]);
d – диаметр наплавляемой поверхности, мм.
n = 318 0,4 / 25 = 5 об/мин.
Основное время рассчитывается по формуле [14]:
Tо = , (4.7)
где L – ширина наплавляемой поверхности, мм;
i – число проходов (i = 1);
n – число оборотов детали, об/мин;
S – шаг наплавки, мм/об (S = 1,8 мм/об).
То = 28 1 / (5 1,8) = 3,1 мин.
Тв = 0,6 мин.
Переход 3. (Снять деталь)
Тв = 0,5 мин.
Токарная (025)
Переход 1. (Установить и закрепить деталь):
По [14] определяется вспомогательное время на установку и снятие детали при точении в самоцентрирующем патроне с поджатием задним центром с выверкой по мелку при массе детали до 3 кг Тв = 1,20 мин.
Переход 2. (Подрезать торец):
Принимаем глубину резания t = 2 мм, и весь припуск снимаем за один проход (i = 1).
Из [14] по характеру обработки и диаметру обрабатываемой детали выбираем подачу S = 0,25 мм/об. Скорость резания выбираем V =220 м/мин. Введя поправку Км =1,31 (см. [14]), получаем
V = 220 1,31 = 288 м/мин.
Определим число оборотов по формуле, [14]
n = 318 , (4.8)
где V – скорость резания, м/мин.
d – диаметр обрабатываемой поверхности, мм.
n = 318 288 / 27 = 3392 об/мин.
Принимаем максимальное паспортное значение числа оборотов n = 1200 об/мин без изменения глубины резания и подачи, скорость V = 102 м/мин
Определяем расчетную длину обрабатываемой поверхности по формуле [14]:
L = D / 2, (4.9)
где D – диаметр обрабатываемой детали, мм;
L = 27 / 2 = 13,5 мм
Основное время рассчитывается по формуле [14]:
Tо = , (4.10)
где L – расчетная длина обрабатываемой поверхности, мм;
i – число проходов;
n – число оборотов шпинделя (детали), об/мин;
S – подача, мм/об.
То = 13,5 1 / (1200 0,25) = 0,05 мин.
Вспомогательное время, связанное с проходом при подрезке торца детали на станке (см. [14]) Тв = 0,2 мин.
Переход 3. (Точить поверхность 3):
Определим припуск на обработку по формуле [14]
h = (D – d) / 2, (4.11)
где D – диаметр детали до обработки, мм;
d – диаметр детали после обработки, мм.
h = (27 – 25,1) / 2 = 0,95 мм.
Назначаем глубину резания t = 0,95 мм, тогда число проходов [14]:
i = . (4.12)
i = 0,95 / 0,95 = 1
Из [14]: S = 0,5 мм/об.
Из [14], введя поправочный коэффициент, находим V = 187 м/мин.
Подставляя в формулу (4.8), получим
n = 318 187 / 27 = 2202 об/мин.
Принимаем максимальное паспортное значение n = 1200 об/мин, скорость составит V = 102 м/мин.
Длина обрабатываемой поверхности L = 28 мм.
Основное время, согласно формуле (4.12)
То = мин.
Согласно [14] Тв = 0,5 мин.
Переход 4. (Точить канавку):
При проточке канавок работа производится с ручной переменной подачей и без изменения числа проходов предыдущей или последующей обработки. В связи с этим режим резания при этом не устанавливается. Основное время на проточку канавок [14] То = 0,15 мин
Вспомогательное время Тв = 0,07 мин.
Переход 5. (Снять деталь)
Тв = 1,20 мин.
Шлифовальная (030)
Переход 1. (Установить и закрепить деталь):
Тв = 0,4 мин.
Переход 2. (Шлифовать поверхность 1):
h = 0,3 мм;
S = 0,2 мм/об;
V = 10 м/мин;
n = 318 10 / 40,3 = 78,9 об/мин (принимаем n = 75 об/мин, V = 9,5 м/мин);
То = мин;
Тв = 1,0 мин.
Переход 3. (Шлифовать поверхность 2):
h = 0,3 мм;
S = 0,35 мм/об;
V = 10 м/мин;
n = 318 10 / 45,3 = 70,2 об/мин (принимаем n = 75 об/мин, V = 10,7 м/мин);
То = мин;
Тв = 0,55 мин.
Переход 4. (Переустановить деталь):
Тв = 0,4 мин.
Переход 5. (Шлифовать поверхность 3):
h = 0,1 мм;
S = 0,35 мм/об;
V = 10 м/мин;
n = 318 10 / 25,1 = 126,7 об/мин (принимаем n = 140 об/мин, V = 11,1 м/мин);
То = мин;
Тв = 0,55 мин.
Переход 6. (Снять деталь)
Тв = 0,4 мин.
Контрольная (035)
Переход 1. (Проверить диаметр поверхности 1):
диаметр 40 мм;
Переход 2. (Проверить диаметр поверхности 2):
диаметр ;
Переход 3. (Проверить диаметр поверхности 3):
диаметр 45 мм;
Переход 4. (Проверить радиальное биение поверхностей 1, 2 и 3):
не более 0,01 мм;
Переход 5. (Проверить шероховатость поверхностей 1, 2 и 3):
Rа = 1,25 мкм.
Определяем полное основное и вспомогательное время на операциях:
- 005: То005 = ∑То = 0,09 + 0,09 = 0,18 мин;
Тв005 = ∑Тв = 0,95 + 0,6 + 0,95 + 0,6 + 0,95 = 4,05 мин.
- 010: То010 = ∑То = 1,07 + 1,19 = 2,26 мин;
Тв010 =∑Тв = 0,8 + 0,4 + 0,4 + 0,4 = 2,4 мин.
- 015: То015 = ∑То = 0,83 + 1,08 = 1,91 мин;
Тв015 = ∑Тв = 0,5 + 0,7 + 0,7 + 0,5 = 2,4 мин.
- 020: То020 = ∑То = 3,1 мин;
Тв020 = ∑Тв = 0,5 + 0,6 + 0,5 = 1,6 мин.
- 025: То025 = ∑То = 0,05 + 0,05 + 0,15 = 0,25 мин;
Тв025 = ∑Тв = 1,20 + 0,2 + 0,5 + 0,07 + 1,20 = 3,17 мин.
- 030: То030 = ∑То = 1,16 + 1,19 + 0,69 = 3,04 мин;
Тв035 = ∑Тв = 0,4 + 1,0 + 0,55 + 0,4 + 0,55 + 0,4 = 3,3 мин.
Оперативное время вычисляется по формуле [14]:
Топ = То + Тв (4.13)
Топ005 = 0,18 + 4,05 = 4,23 мин;
Топ010 = 2,26 + 2,4 = 4,66 мин;
Топ015 = 1,19 + 2,4 = 3,59 мин;
Топ020 = 3,10 + 1,60 = 4,70 мин;
Топ025 = 0,25 + 3,17 = 3,42 мин;
Топ030 = 3,04 + 3,3 = 3,34 мин.
Дополнительное время находится из выражения:
Тдоп = Топ К / 100, (4.14)
где К – процентное отношение дополнительного времени к оперативному, (см. [14]).
Тдоп005 = 4,23 8 /100 = 0,34 мин;
Тдоп010 = 4,66 9 /100 = 0,42 мин;
Тдоп015 = 3,59 × 13 / 100 = 0,47 мин;