Методичка ОТРА

Вибір раціонального способу відновлення деталі може бути представлений в курсовому проекті у вигляді таблиці(приклад 3) або обґрунтований(приклад 4).

Приклад 3 ___________________________________________________________________

Таблиця 6 . Вибір раціонального способу відновлення деталі

Приклад 4__________________________________________________________________

Потенційно можливими способами відновлення розміру стержня штовхача клапана, виготовленого із сталі 35, діаметром 20 мм, що має знос 0,16 мм і не випробовує значних і знакозмінних навантажень, являються:

-обробка під ремонтний розмір 0,86

-наплавлення в середовищі вуглекислого газу 0,65

-вібродугове наплавлення 0,62

-хромування 1,33

-залізнення 0,60

Із-за великого зносу стержня штовхальника клапана обробка під ремонтний розмір неприйнятна. Найбільший коефіцієнт довговічності має наплавлення в середовищі вуглекислого газу, вібродугове наплавлення і хромування, проте зважаючи на невеликий діаметр стержня штовхальника і з урахуванням коефіцієнта техніко-економічної ефективності раціональним способом відновлення є залізнення(Ке = 0,637), яке і приймаємо остаточно для відновлення розміру стержня штовхача клапана.

Після вибору раціонального способу усунення дефектів потрібно заповнити карту технічних вимог на дефектацію деталі.

Карта технічних вимог на дефектацію деталі оформляється відповідно до

ГОСТ 2.602-95.

Приклад карти дефекації наведено у додатку 5.

2.4. Розроблення схем технологічного процесу усунення кожного дефекту

На усунення кожного дефекту деталі розробляється технологічний процес, який складається з наступних операцій:

1)підготовчі операції до зварювання, наплавлення, гальванічного нарощування і інших способів відновлення (свердління, розфасовка тріщин, зачистка зони тріщини і місць облому, точіння, розточування, шліфування і тому подібне);

2)відновні операції: спочатку — зварювальні, наплавлювальні, а потім — пластична деформація;

3)чорнові операції слюсарно-механічної обробки (слюсарні, токарні, фрезерні, свердлувальні та ін.), при яких знімається найбільший шар металу;

4)термічна обробка деталей;

5)чистова механічна обробка, на якові передбачають мінімальні припуски, оскільки обробка лезовим інструментом після термообробки стає скрутною;

6)правка (усунення) вигинів і викривлень, що виникають в окремих випадках при обробці;

7)обробні операції: чистове шліфування, полірування.

При виконанні підготовчих операцій для обробних способів усунення дефектів слід враховувати деякі особливості:

11

1.Перед наплавленням під шаром флюсу або в захисному середовищі вуглекислого газу точіння або шліфування деталей необов'язкове, потрібно лише очищення поверхонь, що наплавляються, від іржі.

2.При вібродуговому наплавленні в рідині на межі сплаву шару з основним металом утворюються пори, тому при спрацюванні менше 0,2 мм для отримання якісної поверхні наплавленого шару деталь необхідно точити або шліфувати до 0,2...0,25 на сторону.

3.При відновленні різьби деталей малих діаметрів рекомендується робити вібродугове наплавлення без видалення спрацьованої різьби.

4.При гальванічному нарощуванні поверхні деталі їй треба надати правильної геометричної форми і необхідну шорсткість. Для цього перед залізненням проводять шліфування, перед хромуванням — шліфування і полірування.

5.При підготовці тріщини в деталі з алюмінієвого сплаву відсутня необхідність свердління отворів по кінцях тріщини, оскільки при нагріві деталі довжина тріщини не збільшується.

6.При відновленні отвору його необхідно розсвердлити, а потім заварити. При діаметрі отвору менше 12 мм робиться тільки зенкування.

7.При постановці ремонтної деталі (втулки) отвору розсвердлюють або розточують з урахуванням мінімальної товщини втулки: для сталевої — 2,0...2,5 мм, для чугунної — 4...5 мм.

Кожну зі схем потрібно подати в вигляді окремої таблиці.

Приклад 5________________________________________________________________________

Таблиця 2.1.Схеми подефектного технологічного процесу усунення дефектів кулака поворотного автомобіля ЗИЛ-431410

12

2.5. Вибір установочних баз

Правильна взаємодія деталей в агрегаті досягається дотриманням при їх виготовленні або ремонті необхідної точності не лише розмірів, якості обробки поверхонь, але і взаємного розташування осей і окремих поверхонь. Усе це залежить від правильності вибору технологічних баз при механічній обробці деталі.

Технологічна база — це поверхня (вісь, точка) деталі, за допомогою якої відбувається її орієнтація на верстаті або в пристрої відносно різального інструменту.

При виборі установочних баз необхідно керуватись наступним: при обробці поверхні деталі бажано дотримуватись принципу постійності баз; необхідно прагнути, щоб установка ремонтної деталі на верстаті виконувалась по тим же базам, які були прийняті при виготовленні.

При пошкодженні базових поверхонь механічну обробку деталі необхідно починати з відновлення початкових баз.

Установка деталі повинна виконуватись на спрацьованих поверхнях.

При відсутності установочної бази, прийнятої при виготовленні деталі в якості її вибирають ті поверхні, котрі визначають положення деталі в агрегаті, при цьому необхідно прагнути, щоб установочна база співпадала з вимірювальною. Якщо не можливо забезпечити постійність бази, в ролі нової установчої бази вибирають оброблені поверхні, які забезпечують необхідну твердість деталі при обробці.

Вролі установочної бази при механічній обробці приймають:

•для деталей типу «корпусні» - основну площину, два отвори, розташовані на ній;

•для деталей типу «круглі стержні» - центрові отвори, рідше - зовнішні поверхні;

•для деталей типу «пустотілі циліндри» - внутрішні і зовнішні поверхні і торці;

•для деталей класу «диски» — зовнішні і внутрішні циліндричні поверхні, торець;

•для деталей типу «некруглі стержні» - поверхня стержня і головки а потім

отвір і оброблені поверхні головки.

Найбільшої точності при механічній обробці можна досягнути лише в тому випадку, якщо вся обробка деталі ведеться на одній базі (установочної поверхні) з однієї установки. Під час обробки деталей на ряді станків потрібно використовувати по можливості одні і ті ж самі установочні поверхні. Рекомендовано використовувати базові поверхні, які передбачені заводами-виробниками.

Даний підрозділ проектанту рекомендовано подати у вигляді таблиці.

13

Таблиця 2.2 Вибір установочних баз

2.6.Розроблення маршруту технологічного процесу відновлення деталі

Вцьому підрозділі потрібно скласти маршрут операцій для подальшого розроблення маршрутної карти на відновлення деталі. При розробці маршруту

ТП операції потрібно розташовувати в раціональній послідовності, тобто потрібно забезпечити таку послідовність операцій, щоб наступні операції не впливали на поверхні деталі, отримані при попередніх операціях, не погіршували їх, а також не порушували взаємного розміщення окремих поверхонь деталі та їх осей.

Виходячи з наявності дефектів на деталі і прийнятих способів відновлення, складають план операцій.

При складанні технологічного маршруту керуються наступними правилами:

•послідовність виконання операцій повинна виключати повторне поступання деталей на пости усунення дефектів;

•в першу чергу усуваються ті дефекти поверхонь, які є базовими при подальшій обробці деталі; потім виконуються підготовчі, відновлювальні операції, чорнова і термічна обробка;

•гальванічні операції призначаються передостанніми, а останніми — обробні;

•однотипні операції (слюсарні, зварювальні та ін.). виконувані при усуненні різних дефектів, можна об'єднувати в одну операцію, проте необхідно враховувати, що при серійному виробництві використовуються спецпристої, тому переустановлення деталі на них не завжди можливе;

•поєднання чорнової і чистової обробок в одній операції і на одному і тому ж устаткуванні небажано;

•зварювальні роботи різних видів (ручна, вібродугова, під шаром флюсу та ін.)

водну операцію не об'єднуються, оскільки виконуються на різних робочих місцях.

Тобто операції, пов'язані з виправленням установочних баз, завжди треба ставити першими. Після цього планують операції, пов'язані з нагріванням, наплавленням, і термічною обробкою, далі механічну (слюсарну) і остаточну обробку деталі, причому при механічній обробці спочатку обробляють менш точні поверхні, а потім точні.

Операції технологічного маршруту нумеруються трьома знаками з інтервалом через п'ять одиниць, наприклад: перша операція — 005, друга — 010, третя — 015 і так далі.

Технологічний маршрут оформляється в табличній формі (Приклад 6). На його основі складаються маршрутна і операційні карти технологічного процесу відновлення деталі .

14

Приклад 6__________________________________________________________________

Таблиця 2.3.Технологічний маршрут відновлення вилки карданного валу автомобіля КрАЗ 6510

2.7. Вибір обладнання, пристроїв та інструментів

Вибір устаткування є одним з найважливіших завдань при розробці технологічного процесу відновлення деталі. Від його правильності залежить продуктивність і якість обробки деталі, економність використання виробничих площ і електроенергії, рівень механізації і автоматизації ручної праці і у результаті собівартість ремонту виробу.

Устаткування слід підбирати з каталогів ремонтного устаткування, металорізальних верстатів, зварювального і наплавлювального устаткування, де дана їх технічна характеристика.

Вибір обладнання. При виборі типу верстата треба стежити, щоб основні розміри його (висота центрів, відстань між центрами, довжина ходу стола і т.д.) відповідали розмірам оброблюваних деталей.

Групу і тип верстата для виконання тієї або іншої операції вибирають виходячи з таких умов:

1)можливості виконання технічних вимог, які ставляться до оброблюваної деталі відносно точності її розмірів, форми і чистоти оброблених поверхонь;

2)відповідності основних розмірів верстата габаритним розміром оброблюваних деталей;

3)необхідності максимально наблизити потужність, яка витрачається на процес різання з урахуванням к.к.д. верстата, до потужності головного електродвигуна верстата;

15

4)відповідності чисел обертів або подвійних ходів і подач різального інструмента (або деталі), одержаних з розрахунків найвигідніших режимів різання, числам обертів або подвійних ходів і подачам верстата;

5)найменшої витрати часу на обробку;

6)найменшої собівартості обробки;

7)відповідності продуктивності верстата кількості деталей, які підлягають обробці за програмою;

8)найбільшого коефіцієнта, безперервності різання верстата (найменший допоміжний час);

9)найменшої вартості верстата;

10)необхідності використання наявних верстатів з урахуванням їх модернізації. Перелік і коротку технічну характеристику верстатів наведено в додатку 6

Вибір нагрівальних печей виконують за способом нагріву, максимальною температурою нагріву та площею поду.

Вибираючи зварювальне обладнання, треба враховувати товщину зварювальної деталі. Відповідно до цього за таблицями вибираються, діаметр електрода,

сила зварювального струму і тип зварювального устаткування .

Вибір технологічного оснащення. До технологічного оснащення відносяться верстатні пристрої, допоміжний, різальний, слюсарний інструмент і засоби контролю.

При розробці технологічного процесу відновлення деталі необхідно вибрати ті пристрої і інструменти, які забезпечують підвищення продуктивності праці, точності обробки, поліпшенню умов праці, ліквідації попередньої розмітки деталі і вивірянню її при установці на верстаті.

При централізованому відновленні деталей для їх обробки і контролю застосовують спеціальні верстатні пристосування і допоміжний інструмент, а також стандартні — центри, патрони, оправляння, верстатні лещата та ін.

Потребу в пристроях учні визначають при розробці технологічного процесу. Вибір інструментів. При виборі інструментів враховують характер обробки,

матеріал, форму і розмір оброблюваної деталі. (Додаток 7)

Залежно від положення різальної кромки різці поділяються на ліві і праві, а за формою робочої частини - на прямі, відігнуті, зігнуті та відтягнуті. Залежно від типу верстата, на якому виконують різання, всі різці можна поділити на токарні, стругальні, довбальні та спеціального призначення. За видом обробки розрізняють прохідні, підрізні, відрізні, розточувальні, різьбонарізні, та фасонні різці. За характером обробки різці поділяються на обдирні (чорнові), чистові і для тонкого точіння. Форми і розмірі передньої поверхні розрізняються залежно від оброблювального матеріалу і типу різця.

Для виготовлення різальних інструментів застосовують інструментальні сталі вуглецеві, леговані, швидкорізальні; металокерамічні тверді сплави;

металокераміку; абразивні матеріали.

Інструменти із швидкорізальної сталі відрізняються підвищеною стійкістю проти спрацювання і допускають швидкість різання у 2 - 3 рази більшу, ніж інструменти з вуглецевої сталі.

16

Низьколеговану швидкорізальну сталь застосовують для виготовлення інструментів з великою стійкістю проти спрацювання із збереженням різальних властивостей при нагріванні до 600°С.

Високолеговану швидкорізальну сталь застосовують для виготовлення інструменту, який працює в складних напружених умовах, а саме: фасонних різців, протяжок, зуборізного інструменту і т.д.

Тверді сплави застосовують для виготовлення різальних інструментів, призначених для обробки металів з високими швидкостями різання (від 100 до 1200 м/хв і більше).

Тверді сплави вольфрамомолібденової групи призначені для обробки крихких металів, наприклад чавуну, а також бронзи та інших кольорових металів. Сплави цієї групи позначають буквами ВК (ВК2, ВКЗ, ВК8, ВК11).

Тверді сплави титановольфрамокобальтової групи застосовують для різних умов обробки сталі, їх позначають буквою Т (Т5К10, Т15К6, Т14К8, Т5К10,Т15К6, Т3ОК4, Т6ОК6).

Свердла. Розрізняють п`ять основних конструктивних груп свердел: перові, з прямими канавками, спіральні, для глибинного свердління, центрувальні.

Найпоширенішими видами свердел є спіральні, які застосовуються для обробки отворів до пятого класу точності.

Фрези. Фрези бувають таких основних типів: циліндричні - для обробки відкритих площин; торцеві - для обробки площин по одному або кількох рівнях;, дискові - для фрезерування канавок і пазів; кінцеві або хвостові - для обробки площин і пазів; шпонкові - для фрезерування шпонкових канавок на валах; дискові та черв'ячні - для нарізування циліндричних зубчатих коліс.

Абразивний інструмент. Шліфувальні круги розрізняють залежно від призначення їх за такими ознаками: за формою і розмірами, родом і видом абразивного матеріалу, номером зернистості, родом зв'язки, за твердістю і номером структури.

Залежно від цих ознак, а також від матеріалу, який обробляють, вибирають тіш шліфувального круга (Додаток 8).

Вимірювальний інструмент. Засоби вимірювання поділяються на мірі, калібри, універсальні вимірювальні пристрої та еталони. Розрізняються мірі з постійним і змінним значенням. (Додаток 9).

Міри з постійним значенням фізично відтворюють одиницю вимірювання або її кратне чи добове значення (кінцеві мірі довжини, кутові і т.д.).

Міри із змінним значенням фізично відтворюють кратне або дробове значення одиниць вимірювання в певних границях (рулетки, масштабні лінійки і т.д.).

Калібри — безшкальні вимірювальні інструменти, призначені для знаходження відхилень розмірів, форм і взаємного розміщення поверхонь. Для забезпечення взаємозамінності прохідний калібр повинен бути прототипом спряженої деталі.

Універсальні вимірювальні пристрої забезпечують вимірювання в межах певного інтервалу значень. Вони є шкальними інструментами або приладами і поділяються на штрихові з ноніусом (шгангенінструмент), мікрометричні шкальні, важільно-оптичні, проекційні, пневматичні, електричні.

17

Залежно від призначення вимірювальний інструмент забезпечується наконечниками, базуючими елементами, додатковими передавачами, а також дистанційним керуванням.

Еталони — це точні зразки мір і вимірювальних приладів, призначені для перевірки їх.

Вибираючи вимірювальний інструмент, насамперед визначають допустимі граничні похибки вимірювань оброблюваних деталей певних класів точності і діаметрів, а потім вибирають відповідний інструмент.

Приклад 7 _______________________________________________________________________

Таблиця.2.4.Застосовуване обладнання, пристрої, ріжучий та вимірювальний інструмент

2.8.Визначення розмірів заготовок і припусків на обробку

При розробці технологічного процесу розраховують проміжні припуски на обробку. Проміжний припуск — шар металу, що видаляється з поверхні деталі за одну операцію.

Загальний припуск — це шар металу, що видаляється з поверхні деталі в процесі її обробки на усіх операціях. Правильне визначення проміжних припусків забезпечує економію матеріальних і трудових ресурсів, необхідна якість відновлюваної деталі і знижує собівартість ремонту.

18

У серійному виробництві використовують статистичний (табличний) метод визначення проміжних припусків, що дає можливість швидше підготувати виробництво по випуску продукції і звільнити інженерно-технічних працівників від трудомісткої роботи.

Розрахунок проміжних припусків і розмірів оброблюваної поверхні по переходах ведеться в певній послідовності. Розрахунок починають з останньої операції обробки, а потім визначають розміри проміжних припусків і розміри деталі на кожну операцію, додаючи до найменшого розміру (для поверхні валів) або віднімаючи з найменшого розміру (для внутрішніх поверхонь отвору) припуск на цю операцію.

Значення припусків приведене в довідниках.

Після розрахунку проміжних розмірів визначають допуски на ці розміри, що відповідають економічній точності цієї операції. Проміжні розміри і допуски на них визначають для кожної відновлюваної поверхні деталі.

Припуск на кожну наступну операцію треба встановлювати такий, щоб усі дефекти, які утворилися внаслідок попередньої операції, були при цьому усунені. Отже, величина загального припуску визначається товщиною поверхневого шару заготовки, який треба зняти з деталі, і величинами припусків на наступні операції механічної обробки:

де Z1,Z2…Zп - величини операційних припусків; δ = (0,3 - 0,4)

Zо - допуск на величину припуску ("-" - для вала, "+" - для отвору).

Загальний припуск на обробку Zо дорівнює різниці між розмірами заготовки (Азаг) і розміром обробленої деталі (Адет):

Припуски поділяються на симетричні (для тіл обертання або для паралельних поверхонь деталей, які підлягають однаковій обробці за числом і характером операцій) і несиметричні. Односторонній припуск є окремим випадком несиметричних припусків.

Загальну величину припуску на обробку для будь-якої операції (або переходу)можна визначити формулою:

для несиметричних припусків:

де Zi - припуск на операцію;

δi - величина допуску на розмір, для якого визначають припуск на обробку; Hi - нерівність поверхні форми заготовки (деталі) для даного переходу;

Ti - дефектний поверхневий шар;

19

∑∆i - сума просторових відхилень, які не враховуються при обробці (непаралельність і схрещування осей для ступінчастих деталей, викривлення осей, випуклість і вгнутість поверхонь та ін.)

έi-векторна сума похибки установки і закріплення деталі.

Значення цих величин беруть з нормативних таблиць залежно від типу заготовки, розмірів, точності обробки і чистоти поверхні кожної операції(Додаток 10).

Якщо відомий розмір деталі після остаточної обробки, а також припуск на обробку, який береться з довідкової літератури, можна визначити операційні розмірі в такій послідовності:

1. Для вала визначаємо:

а) діаметр після чистової обробки (під доводку)

2. Для отвору розмірі визначають так само, як і для вала, різниця тільки в тому,

Операційні розмірі для вала і отвору, визначені за наведеними формулами, є розрахунковими. Щоб забезпечиш виконання їх у виробництві і з певним ступенем точності, треба визначити операційні допуски.

Операційний допуск δ дорівнює різниці між найбільшим і найменшим граничними розмірами, між якими знаходиться дійсний розмір, одержаний внаслідок виконання окремої операції.

Операційні допуски можна встановити на підставі економічних ступенів точності обробки.

При цьому під економічною точністю розуміють відхилення розмірів оброблюваної поверхні від розрахункових, одержаних в нормальних виробничих умовах.

Нарешті, визначити допуск δ можна за величиною припуску. Як показує практика, допуски становлять 25 - 40 % від середнього розміру припуску.

При визначені операційних розмірів їх, як правило, округляють і тому фактичний припуск на обробку буде дещо більший від розрахункового.

Даний пункт курсового проекту рекомендовано подати у вигляді таблиці.

20