Диплом (1229652), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Шестерни цилиндрические (прямозубые и косозубые):

- число обрабатываемых зубьев 6–300;

- модуль до 14;

- максимальный диаметр обработки – 1250 мм.

- наибольшая длина нарезаемого зуба колес: 560 мм – прямозубых; 400 мм – косозубых при угле наклона зуба 30˚; 310 мм – косозубых при угле наклона зуба 45˚.

Производится нарезание зубчатых колес червячными фрезами на зубофрезерном станке с ЧПУ представленного на рисунке 1.5.

Рисунок 1.5 – Токарный станок с ЧПУ для зубообрабатывающий операции

Шестерни конические с прямым зубом:

- число обрабатываемых зубьев 10–200;

- модуль до 8;

- диаметр обработки до 500 мм;

- наибольшая ширина зубчатого венца до 90 мм;

- угол внутреннего конуса 4-90˚.

Строгание конических зубчатых колес осуществляется резцами на токарном станке с ЧПУ представленного на рисунке 1.5.

Шестерни конические с круговым зубом:

- число обрабатываемых зубьев 5–150;

- модуль до 16;

- наибольший делительный диаметр нарезаемых колес 800 мм;

- наибольшая ширина зубчатого венца 125 мм;

- угол делительного конуса 5,5­–84˚.

Нарезание конических зубчатых колес с круговым зубом производится резцовыми головками на зуборезном полуавтоматическом станке представленного на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 – Зуборезной полуавтоматической станок

д) слесарная (снятие фасок и заусенцев) обработка.

При этой операции снимаются фаски и притупляются острые кромки.

е) термическая обработка.

Шестерни, в зависимости от материала, подвергаются гальваническим обработке в гальваническом цехе УЛРЗ.

ж) шлифовальная обработка (отверстия, шеек, торцов).

Производится шлифование наружных и внутренних поверхностей на шлифовальных станках, представленного на рисунке 1.7, для достижения нужной точности и чистоты. Данная операция производится в инструментальном цехе.

Рисунок 1.7 – Процесс шлифования наружных и внутренних поверхностей

з) Протягивание (отверстия со шпоночным пазом или шлицевого отверстия).

Операция производится на горизонтально-протяжном станке.

и) Зубошлифовальная обработка (цилиндрические шестерни).

Производится шлифование зубьев цилиндрических шестерен на зубошлифовальных полуавтоматах с ЧПУ, представленного на рисунке 1.8, для достижения нужной точности и чистоты.

Рисунок 1.8 – Зубошлифовальный полуавтомат с ЧПУ

к) Окончательный контроль деталей.

Проводится контроль:

- технологических размеров и шероховатость поверхности специальными мирителями;

- поверхности зубьев на микротрещины в устройстве УМДЗ;

- биение поверхностей при помощи: индикатора ИЧ-02 кл.1 ГОСТ 577-68, биениемера Б-10 ТУ-2-034-216-86;

- отклонение профиля зуба на эвольвентометре КЭУ;

- отклонение направления зуба на приборе УЗП–400.

11. Консервация и упаковка.

Шестерни проходят процесс консервации согласно технологической инструкции и упаковываются в коробки из гофрокартона или деревянные ящики.

1.6 Выводы и предложения по улучшению производства на редукторном участке

Согласно приведенным показателям качества УЛРЗ за 12 месяцев 2015 г. следует, что на редуктор приходится 38 случаев отказов, из них 25 приходится на откол зубьев конических шестерен заднего распределительного редуктора (ЗРР) и переднего распределительного редуктора (ПРР). Причинами данных отказов послужили отсутствия контроля твердости металла зуба шестерен и некачественный процесс цементирования поверхности зуба.

По организации проведения ремонта редукторов, привода распределительного вала, привода скоростемера, гидроприводов можно выделить то, что за счет устранения места под выдачу готовой продукции, которая находилась там, где сейчас определено место для ремонта и сборки распределительного вала, наблюдается нехватка площади для складирования готовой продукции.

Связи с тем, что наблюдаются отказы редуктора по причине откола зубьев шестерни, предлагается внедрить в термический участок инструментального цеха технологию нитроцементации.

2 Разработка рациональной организации работ на участке по ремонту редукторов

2.1 Сущность и преимущества нитроцементации

Для снижения количество отказов по редуктору связанные с отколом зубьев шестерен предлагается гальванический участок оснастить оборудованием для проведения нитроцементации [2].

Сущность нитроцементации. При нитроцементации поверхность стали насыщается в газовой атмосфере углеродом и азотом. Нитроцементованный слой образуется в результате одновременной диффузии углерода и азота в аустените.

Большинство деталей нитроцементуется при температурах выше 800 °С, чаще всего при 840–860 °С. Нитроцементованный слой, образующийся при этих температурах по существу аналогичен цементированному слою. Желательные механические свойства получаются за счет охлаждения его с температуры нитроцементации с такой скоростью, при которой достигается превращение углеродисто-азотистого аустенита в мартенсит.

Если нитроцементация проводится при температурах ниже 700 °С, на поверхности нитроцементованного слоя образуется слой соединений железа с углеродом и азотом, обладающий большой стойкостью против задиров и износа.

Преимущества нитроцементации. Присутствие азота в нитроцементованном слое обусловливает различия между нитроцементованным и цементованным слоями.

При одновременной диффузии углерода и азота в аустените ускоряется диффузия углерода. Скорость роста нитроцементованного слоя в случае малой его глубины (до 0,4 мм) при температуре 850–860 °С приближается к скорости роста цементованного слоя.

Более низкая температура нитроцементации способствует уменьшению деформации, увеличивает долговечность печного оборудования и самое важное делает возможной закалку непосредственно после нитроцементации стали, имеющей в условиях цементации склонность к росту аустенитного зерна. В связи с более низкой температурой процесса нет необходимости при непосредственной закалке после нитроцементации применять подстуживание детали до более низкой температуры.

Азот снижает температуру перекристаллизации аустенита. В процессе нитроцементации при температуре ниже точки А3 границы аустенитной области сдвигаются в сторону меньшего содержания углерода. В результате этого облегчается диффузия углерода в сердцевину, не полностью перешедшую в аустенитное состояние. Поэтому при нитроцементации в отличие от цементации при температурах сердцевины ниже точки А3 не происходит задержки в росте нитроцементованного слоя и образуется резкий переход от слоя к сердцевине.

Наличие азота в твердом растворе повышает устойчивость переохлажденного аустенита. В связи с этим нитроцементованные слои обладают более высокой прокаливаемостью, чем цементованные. Высокая прокаливаемость слоя позволяет закаливать нитроцементованные детали из нелегированной стали в масле.

Азот повышает содержание остаточного аустенита в структуре закаленного нитроцементованного слоя. Остаточный аустенит снижает твердость слоя и содержание его ограничивается допустимой твердостью поверхности. Кроме того, остаточный аустенит в мартенситной структуре закаленного нитроцементованного слоя задерживает возникновение усталостных нарушений и повышает усталостную прочность нитроцементованных деталей.

Наличие остаточного аустенита в структуре слоя повышает также его пластичность, что ведет к повышению ударной вязкости и в меньшей мере к повышению прочности на изгиб у нитроцементованной стали. Повышенная пластичность нитроцементованного слоя обеспечивает достаточную вязкость и у деталей из стали с прочностью сердцевины 90–200 кгс/мм². Применение такой стали открыло обширную область нитроцементации высоконагруженных зубчатых колес и валов. Большая прочность сердцевины дает возможность существенно уменьшить глубину слоя при равной выносливости и контактной прочности.

Так, например, для зубчатых колес производилась при прочности сердцевины 90–120 кгс/мм² цементация на глубину 0,8–0,9 мм, а при прочности сердцевины примерно 170 кгс/мм² достаточна глубина нитроцементованного слоя 0,25–0,30 мм. В этих случаях достигается сокращение производственного цикла нитроцементации по сравнению с цементацией на 60–70 %.

Нитроцементация зубчатых колес сопровождается значительно меньшей деформацией, чем цементация, что объясняется более низкой температурой процесса, меньшей глубиной слоя и более равномерным распределением внутренних напряжений первого рода в нитроцементованном слое. Сильно нагруженная нитроцементованная шестерня обладает также большим сопротивлением на истирание, что, по-видимому, связано со специфическим влиянием азота.

К недостаткам нитроцементации относится прежде всего необходимость строгого поддержания в нужных пределах науглероживающей и азотирующей способности газовой среды. Недостатком можно считать и то, что глубина слоя при нитроцементации практически ограничивается в пределах 0,7–0,8 мм вследствие дальнейшего снижения скорости роста диффузионного слоя.

2.2 Предлагаемое оборудование для нитроцементации

Электропечи сопротивления шахтного типа СШЦМ, представленные на рисунке 2.1, предназначены для цементации, нитроцементации и нагрева изделий под закалку в безокислительной атмосфере или окислительной атмосфере [3]. Отличительными особенностями данных печей является: равномерное распределение температуры в зоне нагрева; точная цифровая регулировка параметров процесса; высокая равномерность образующегося цементованного слоя.

Рисунок 2.1 – СШЦМ 11.15/9,5

Печи СШЦМ поставляются как с модулем подготовки печных атмосфер МППА-SSi, где в качестве приборов измерения и управления углеродным потенциалом используется продукция компании Super Systems Inc. (США), мирового лидера по производству приборов для управления печными атмосферами, так и в упрощенном исполнении: с капельницей, без контроля потенциала.

Конструкция печи для нитроцементации:

- процессы цементации, нитроцементации или безокислительной закалки в электропечи осуществляется в жаропрочной герметичной реторте, подвешенной внутри печи (рисунок 2.2);

Рисунок 2.2 – Реторт

- современная конструкция волокнистой футеровки печи значительно экономит энергоресурсы по сравнению с печами других производителей. Футеровка стен и крыши печи выполнена из керамического волокна производства компании Unifrax (Франция). Дно печи выполнено из легковесного огнеупорного кирпича;

- сверху реторта закрывается футерованной крышкой. Фланец крышки и вал вентилятора не требуют охлаждения водой;

- компактный гидравлический привод подъема крышки обеспечивает плавное, без рывков, открывание и закрывание крышки печи, что помимо удобства работы обеспечивает высокую надежность контактной пары крышка-муфель и высокую надежность работы уплотнения;

- высокоэффективное перемешивание насыщающей атмосферы обеспечивается вентилятором, установленным в крышке печи, и рассекателем потока атмосферы, установленным в реторте;

- управление температурой осуществляется современным микропроцессорным программируемым контроллером «Термодат 14» и термопарой. Контроллер ТД-14 позволяет удобно задавать любые многоступенчатые режимы химико-термической обработки и обеспечивает автоматическое их выполнение;

- нагревательные элементы выполнены из сплава Суперфехраль;

- загрузка и выгрузка садки производиться с помощью цеховых подъемных средств.

2.3 Составление определителя работ по ремонту редукторов

Главным документом для разработки графика работ (линейного или сетевого) производственного процесса ремонтного подразделения и ремонта узла (агрегата) локомотива служит определитель работ [4].

В качестве исходных материалов для определителя служит различная техническая документация: технические регламенты, отраслевые нормы времени на слесарные работы при техническом обслуживании и ремонте локомотивов, технологические карты, анализ конструкции ремонтируемого агрегата, возможных его неисправностей и т.п.

Отраслевые нормы времени (ОНВ) рассчитываются по формуле

, (2.1)

Характеристики

Список файлов ВКР