Разработка технологического процесса восстановления детали «Валик редуктора»

Введение

технологический деталь валик дефект Работоспособность автомобиля определяется преимущественно двумя основными эксплуатационными качествами: надежностью и долговечностью. Надежность автомобиля характеризуется безотказностью его работы в течение определенного промежутка времени. Отказы могут быть внезапными из-за появления аварийных дефектов и постепенными в результате нормального износа деталей.

Для поддержания подвижного состава в исправном, работоспособном состоянии в автотранспортных предприятиях (АТП) производится периодическое техническое обслуживание (ТО) и при необходимости текущий ремонт (ТР), который осуществляется путём замены отдельных узлов агрегатов и деталей.

При длительной эксплуатации автомобили достигают такого состояния, когда их ремонт в условиях АТП становится технически невозможным или экономически нецелесообразным. В этом случае они направляются в капитальный ремонт (КР) на авторемонтное предприятие (АРП).

Текущий ремонт должен обеспечить гарантированную работоспособность автомобиля на пробеге не менее чем пробег до очередного ТО-2. Капитальный ремонт должен обеспечить исправность и полный, либо близкий к полному (не менее 80%) ресурс автомобиля или агрегата путём восстановления и замены любых сборочных единиц и деталей включая базовые.

Основным источником экономической эффективности КР является использование остаточного ресурса их деталей. Около 70−75% деталей автомобилей поступивших в КР могут быть использованы повторно либо без ремонта, либо после небольшого ремонтного воздействия (восстановления деталей). В результате сохраняется значительный объём прошлого труда, сберегаются материалы и освобождаются производственные мощности для изготовления новых автомобилей. Так как необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлено, прежде всею, неравнопрочностью их составных частей (сборочных и деталей) т. е. детали изнашиваются неравномерно, имеют различный срок службы.

Количество деталей, износ рабочих поверхностей которых, в допускаемых пределах достигает 30−35%. что позволяет их использовать без ремонта. Остальные детали 40−45% могут быть использованы повторно только после их восстановления. К ним относятся, прежде всего, большинство наиболее сложных, металлоёмких и дорогостоящих деталей автомобиля: блок цилиндров, коленчатый и распределительный валы, головка цилиндров, картеры коробки передач заднего моста и др. Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10−50% стоимости их изготовления, а расход материалов в 20−30 раз ниже. Поэтому одним из основных вопросов авторемонтного производства является востановление изношенных деталей.

Восстановление детали является крупным резервом обеспечения автомобильной технике запасными частями, расходы на которые в настоящее время составляют 40−60% себестоимости. Расширение номенклатуры восстанавливаемой детали позволяет уменьшить потребности авторемонтного производства в запасных частях.

Повышение надежности отремонтированных автомобилей и агрегатов является основной задачей, стоящей перед АРП, которая зависит в значительной степени от качества в восстановлении деталей. В настоящее время авторемонтное производство располагает современными способами восстановления деталей, обеспечивающих после ремонтные ресурсы детали на уровне новых и выше. В некоторых случаях восстановление деталей является единственной возможностью восстановления работоспособности любого изделия и не только автомобиля.

Курсовое проектирование является неотъемлемой частью изучения дисциплины «Ремонт автомобилей». Цель курсового проекта научиться разрабатывать технологический процесс восстановления детали.

В данном курсовом проекте будет рассмотрен процесс восстановления детали № 70−1 601 096 — Валик редуктора с использованием ресурсосберегающих технологий и рациональных способов ремонта, новых материалов, применением прогрессивного режущего инструмента и средств контроля, высокопроизводительного оборудования и средств механизации.

1. Общая часть

1.1 Характеристика детали

№ 70−1 601 096 — Валик редуктора — деталь представляет собой деталь в виде вала с отверстием под вал на одном конце и пазами под фиксатор с другой.

Валик редуктора работает в условиях средней тяжести. Деталь относится к системе трансмиссии автомобиля, что связано с работой в условиях абразивного износа, вибраций различного происхождения, ударных нагрузках.

Деталь изготовлена из стали марки 45 ГОСТ 1050–60.

Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050–60 приведены в таблице 1.

Химический состав стали 45 ГОСТ 1050–60 приведен в таблице 2.

Таблица 1 Химический состав стали 45 ГОСТ 1050–60 [2]

Таблица 2 Механические свойства стали 45 ГОСТ 1050–60 [2]

Технологические свойства стали 45:

вид заготовки и способ ее получения — кованная;

термическая обработка — закалка 850С, вода, отпуск 650С.

механическая обрабатываемость (коэффициент обрабатываемости) при использовании резцов с твердосплавной пластиной Т5К10 равна 1,00…0,75 (за единицу коэффициента обрабатываемости принята сталь 45).

Обрабатываемость резанием — в горячекатном состоянии при НВ 163−168, sB = 610 МПа Кu тв.спл. = 0,2, Кu б.ст. = 0,95

Свариваемость при восстановлении — трудносвариваемая.

Способ сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термообработка.

1.2 Технические требования на дефектацию детали Технические требования на дефектацию детали «Валик редуктора» представлены ниже.

1.3 Дефекты и причины их возникновения Валик редуктора является ответственной деталью трансмисии и в процессе эксплуатации он испытывает ударные, скручивающие и другие механические нагрузки, в результате которых он подвергается износу и возникают следующие дефекты:

Дефект 1, 2: Износ поверхностей под фиксаторы и штифт происходит за счет проворачивания или заклинивания на посадочной поверхности. Причиной является отсутствие смазки или заклинивание штифта или фиксатора.

1.4 Технические требования к отремонтированной детали Основными поверхностями валика редуктора, подвергающимся износу, являются пазы под фиксатор, а также износ отверстия под штифт.

После ремонта размеры должны отвечать требованиям рабочего чертежа, а именно:

— ширина паза под фиксатор должен быть равен

мм. Размер соответствует 6 квалитету точности с отклонением R7. Шероховатость поверхности шейки Ra = 0,8 мкм соответствует 7 классу шероховатости.

— диаметр отверстия под штифт ф4 мм.

Отклонение от цилиндричности валика должно быть не более 0,01 мм, радиальное биение их относительно валика редуктора не более 0,03 мм.

1.5 Выбор размера партии детали В условиях серийного ремонтного производства размер партии ремонтируемых деталей равен месячной потребности в ремонтируемых объектах.

Месячная программа восстанавливаемых по маршруту деталей N мес, шт, определяется по формуле

N мес = Nа · Кр · n / 12 (1)

где Nа — годовая производственная программа ремонта агрегатов или автомобилей, шт; Nа = 9700

Кр — коэффициент ремонта; Кр = 0,81

n — число одноименных деталей на автомобиле, шт;

12 — число месяцев в году.

Так как в трансмиссии устанавливается один валик редуктора, то принимаем равны n = 1.

N мес = 9700 * 0,81 * 1 / 12 = 655 шт

Размер партии деталей Z, шт, равен

Z = Nмес / Х, (2)

где Х — число запусков в месяц (принимается не более трех).

Принимаем Х = 1, тогда

Z = 655 / 1 = 655 шт Выбранный размер партии деталей соответствует числу кратному пяти, т. е.

Z = 655 шт.

2. Технологическая часть

2.1 Маршрут ремонта Валик редуктора перемещаются по производственным участкам завода согласно маршруту № 1. На этом маршруте устраняются дефекты:

износ паза под фиксатор по ширине

износ отверстия под штифт.

Валы муфты относятся к 3 классу — валы и 5 группе — валы гладкие.

2.2 Выбор рационального способа восстановления деталей Выбор рационального способа восстановления валика редуктора направляющей колеса изготовленного их стали 45 ГОСТ 1050–88 имеющего износ шейки под подшипник и износ резьбы, производится по трем критериям: применимости, долговечности и экономичности.

Выбор способа восстановлена зависит от конструктивно-технологических особенностей и условий работы детали, величины их износов, эксплуатационных свойств, самих свойств, самих способов, определяющих долговечность отремонтированных деталей и стоимости их восстановления. Конструктивно-технологические особенности деталей определяются их структурными характеристиками — геометрической формой и размерами, материалом и термообработкой, поверхностной твердостью, точностью изготовления и шероховатостью поверхности, характером сопряжения (типом посадки); условиями работы — характером нагрузки, родом и видом трения, величиной износа за эксплуатационный период. Критерий применимости не может быть выражен числом и является предварительным, поскольку при его помощи нельзя решить вопрос выбора рационального способа восстановления детали, если этих способов несколько. Критерий применимости позволяет классифицировать детали по способам восстановления и выявить перечень деталей, восстановление которых возможно различными способами.

Критерий долговечности в отличие от критерия применимости численно выражается через коэффициент долговечности для каждого из способов восстановления и каждой конкретной детали При соответствии требуемому значению коэффициента несколько способов выбор рационального способа восстановления можно выполнять по коэффициенту технико-экономической эффективности, имеющему наибольшее значение.

Следует иметь ввиду, что при устранении дефектов детали целесообразно устранять их одним способом или схожими способами с целью упрощения и сокращения маршрута.

Выбор рациональных способов восстановления вала представлен в таблице 3.

Таблица 3 — Выбор рационального способа восстановления детали

2.3 Выбор технологических баз В процессе обработки деталей на станках их необходимо установить на станке либо в приспособлении. Причем процесс установки предполагает базирование и закрепление.

Базирование — придание детали требуемого положения отнвалика редукторательно принятой системы координат (элементов станка).

Базами называются поверхности или выполняющие ту же функцию сочетания поверхностей, принадлежащие детали и используемые в процессе базирования.

По назначению базы разделяют на конструкторские, технологические и измерительные.

При выборе баз необходимо стремиться к тому, чтобы выбранные за базу поверхности могли быть использованы в качестве таковых для всех или, по крайней мере, большинства операций.

При базировании детали необходимо также стремиться соблюдать принцип единства и постоянства баз. Это необходимо для того, чтобы избежать погрешности базирования, влияющей на точность обработки.

Очень важно выполнять правила шести точек при установке заготовок. Деталь имеет шесть степеней свободы, поэтому для того, чтобы лишить деталь всех степеней свободы, необходимо обеспечить силовой контакт поверхностей детали с шестью неподвижными точками.

Если не предоставляется возможным обеспечить постоянство базы, в качестве новой технологической базы выбирают обработанные поверхности, обеспечивающие необходимую жесткость детали при ее обработке.

В качестве установочных баз при механической обработке принимаем наружную поверхность вала. Поверхности детали, выбранные в качестве технологических баз, обеспечивают соблюдение принципов постоянства и единства. Они также являлись технологическими базами при изготовке валов.

2.4 Технологические схемы устранения дефектов Технологические схемы устранения дефектов (подефектные технологии) вилки включения разработаны на каждый дефект в отдельности и представлены в таблице 4.

Таблица 4 Схемы подефектного технологического процесса

2.5 Расчет припусков Дефект 2 — Износ поверхности под фиксатор до d = 9,6 мм. Диаметр поверхности по рабочему чертежу равен 15−0,1 мм, общая длина шейки по рабочему чертежу Lа=40 мм. Шероховатость обработанной поверхности Rа = 0,8 мкм.

Схема восстановления рабочей поверхности:

— Точить поверхность до d = 9,2 мм на длине 40 мм под наплавку;

— Наплавить обточенную поверхность до d = 18 мм;

— Точить наплавленную поверхность до d = 15,5 мм и d = 10,5 под фиксатор;

— Шлифовать поверхность окончательно в размер d = 15−0,1 мм Расчет припусков на обработку износа рабочей поверхности ведем по формулам (3−6)

Диаметр шейки после шлифования равен размеру рабочего чертежа

d = d н = 15−0,1 мм

Диаметр шейки после точения d1, мм, равен

d1 = d + 2h,(3)

где 2h — припуск на шлифование на диаметр, мм.

Принимаем 2h = 0,5 мм.

d1 = 15 + 0,5 = 15,5 мм Диаметр шейки после наплавки d2, мм, равен

d2 = d1 — 2h1, (4)

где 2h1 — припуск на точение на диаметр, мм.

Принимаем 2h1 = 2,5 мм.

d2 = 15,5 + 2,5 = 18 мм Диаметр шейки после точения равен:

d0 = dизн — 2h2 (5)

2h2 — припуск на точение, 2h2 = 0,6

d0 = 9,8 — 0,6 = 9,2 мм Толщина наращенного слоя определяется по формуле:

H = (dнап — d0) / 2, мм (6)

H = (18 -9,2) / 2 = 4,9 мм

2.6 Технологический маршрут восстановления детали Технологический маршрут восстановления валика редуктора направляющей колеса приведены в таблице 4.

Таблица 4 — Технологический маршрут восстановления детали

2.7 Выбор оборудования и технологической оснастки Выбор оборудования выполнен с учетом характера работ, видов и размеров обрабатываемых поверхностей детали, типа производства, требований достижения заданной точности обработки, экономного использования площадей и электроэнергии, с применением производительного обновленного станочного парка.

Для базирования и закрепления детали при наплавке требуется токарно-винторезный станок мод. 1К62 с высотой центров 200 мм. Станок имеет минимальную частоту вращения шпинделя 12,5 мин-1 и поэтому для осуществления наплавки оснащается понижающим редуктором, обеспечивающим частоту вращения детали при наплавке 3…8 мин-1. мощность электродвигателя 10 кВт.

Выбор оборудования для точения торцевой поверхности до устранения наплавленного металла и устранения биения торца.

Работа может быть выполнена резцом токарным проходным отогнутым Р-18 ГОСТ 1S877−73. Исходя из габаритных размеров детали, пользуясь паспортными данными станков, выбираем токарно-винторезный станок 1К62.

Выбор оборудования для наплавки поверхности под втулку. Длина наплавляемой поверхности 40 мм, d = 37 мм.

По справочнику находим, что данную поверхность можно наплавить проволокой Св-0,8 ГОСТ 10 543–82 диаметром 2,0 мм. Наиболее подходящим оборудованием для такого ремонта будет установка для вибродуговой наплавки УАНЖ-6.

Таблица 5 — Выбранное оборудование

Приспособления и вспомогательный инструмент выбраны с учетом повышения точности обработки, улучшения условий труда, увеличения производительности механической обработки, максимального использования стандартного оснащения.

Режущий и слесарный инструменты выбраны в зависимости от вида обработки, свойств обрабатываемого материала, требуемой точности обработки и качества обрабатываемой поверхности детали.

Для межоперационного и окончательного контроля детали выбран измерительный инструмент с учетом точности измеряемых параметров и типа производства (серийного).

Однако на отдельных операциях применены специальные приспособления, вспомогательный режущий и слесарный инструмент, измерительные средства, что

вызвано особенностями конструкции восстанавливаемой детали или отсутствием

стандартной оснастки.

Выбранная технологическая оснастка и измерительные приборы представлены в таблице 6.

Таблица 6 — Технологическая оснастка и оборудование

2.8 Расчёт режимов обработки Операция 025. Вертикально-сверлильная.

Рассверлить отверстие, выдерживая d = 4 мм.

1. Сверло спиральное с цилиндрическим хвостовиком ГОСТ 10 902–77

Тр = 80 мин

2. Скорость резания определяется по формуле:

Vр = Vтабл· К1·К2·К3(7)

где Vтабл = 25,6 м/мин — табличное значение скорости резания;

K1 = 0,8. К2 = 1,2, К3 = 0,8 — коэффициенты зависящие соответственно от обрабатываемого материала, стойкости инструмента и отношения длины резания к диаметру соответственно.

Vр =25,6· 0,8·1,2·0,8 = 19,7 м/мин

3. Расчетная частота вращения шпинделя определяется по формуле:

nр = (8)

nр = = 627об/мин по паспорту станка nф = 710 об/мин

4.Фактическое значение скорости резания определяется по формуле:

Vф = (9)

Vф = = 22,3 м/мин

5. Подача: S = 0,1 мм/об (по паспорту станка).

6. Минутная подача определяется по формуле:

Sм = S· nф (10)

Sм = 0,1 · 710 = 71 мм/мин

7. Сила резания Pz определяется по формуле:

Pz = Pzтабл· К1·К2(11)

где Pzтабл = 40 кгс — табличное значение силы резания, К1 = 0,8 — коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал;

К2 = 1,0 — коэффициент, учитывающий скорость резания.

Pz = 40· 0,8·1 = 32 кгс

8. Мощность, затрачиваемая на резание Nрез определяется по формуле:

Nрез = (12)

Nрез = = 0,1 кВт

9. Проверка условия достаточности мощности станка:

Nрез? NЭДВ· з (12)

NЭДВ = 1,5 кВт — мощность электродвигателя станка;

з = 0.8 — КПД станка.

0,1 кВт? 1,5· 0,8 = 1,2 кВт

10. Коэффициент использования оборудования по мощности станка:

з = Nрез /NЭДВ (13)

з = 0,1/1,2 = 0,12

2.9 Расчет норм времени При технологическом нормировании определяем основное время на каждый переход — t0, вспомогательное время — tвсп, дополнительное время — tдоп, штучное — tшт, подготовительно-заключительное — tп-з, штучно-калькуляционное — tшт-к. В зависимости от вида обработки основное время рассчитывается по определенным формулам, а остальное выбираем по нормативам и справочникам.

025. Вертикально-сверлильная Переход 1. Установить и закрепить деталь.

Переход 2. Рассверлить отверстие, выдерживая размер D = 4 мм.

Переход 3. Зенковать фаску 0,5×600

Переход 5. Снять деталь и уложить в тару

Основное (машинное) время tо, мин, на каждый технологический переход

tо = (Lрх / Sоф nф) i (14)

где Lрх — длина рабочего хода резца, мм

i — число проходов

Sоф — подача инструмента за один оборот детали, мм/об

n — частота вращения сверла, мин-1

to = (15 / 0,1 · 710) · 5 = 1,06 мин Вспомогательное время tвсп, мин, определяется по формуле

tвсп = tу-с + tпер + tизм ,(15)

где tу-с — вспомогательное время на установку и снятие детали, мин;

tпер — вспомогательное время, связанное с переходом, мин;

tизм — вспомогательное время, связанное с измерениями во время обработки, мин.

tу-с = 0,35 мин [11]

tпер = 0,4 мин [11]

tизм = 0,2 мин [11]

tвсп = 0,35 + 0,4 + 0,2 = 1,05 мин.

Оперативное время tоп, мин, определяется по формуле

tоп = tо + tвсп (16)

tоп = 1,06 + 1,05 = 2,11 мин Дополнительное время на операцию tдоп, мин, определяется по формуле

tдоп = tоп (аобсл + аотл) / 100,(17)

где аобсл, аотл — проценты соответственно на организационно-техническое обслуживание, отдых и личные надобности, %.

аобсл = 2,88% tоп [11], аотл = 2,03% tоп [11]

tдоп = 2,11 · (2,88+2,03)/100 = 0,07 мин Штучное время tшт, мин, определяется по формуле

tшт = toп + tдоп (18)

tшт = 2,11 + 0,07= 2,18

Подготовительно-заключительное время tп-з, мин

tп-з = 16 мин Норма времени на операцию (штучно-калькуляционную) tшт-к, мин, определяется по формуле и равно

tшт-к = 2,18 + 16/800 = 2,2 мин

2.10 Требования техники безопасности (токарная) При холодной обработке металлов, согласно ГОСТ 12.2.009−99 «Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности», все металлообрабатывающие станки установлены на прочных основаниях или фундаментах, тщательно выверены и надежно закреплены. Все приводные и передаточные механизмы станков и их части (шкивы, ремни, цепи, шестерни, вращающиеся винты, валы и т. п.) размещены в корпусе станка или ограждены предохранительными устройствами.

Станки снабжены предохранительными приспособлениями с достаточно прочным стеклом, устанавливаемым между рабочим инструментом и лицом станочника для защиты его глаз. При отсутствии предохранительных приспособлений станочники работают в защитных очках.

Рабочее место станочника содержится в чистоте и не загромождается изделиями и материалами. Высота штабелей заготовок и изделий не превышает 1,5 м, а ширина между штабелями не менее 0,8 м. На рабочих местах вывешены инструкции по технике безопасности.

Стружка со станка удаляется крючками или щётками и собирается в специальные ящики.

При работе станочники пользуются спецодеждой и средствами индивидуальной защиты.

При установке рабочего инструмента особое внимание обращается на прочность его закрепления и точность установки. Устанавливается инструмент при полной остановке станка. Для съёма инструмента применяются специальные молотки, выколотки и клинья, изготовленные из материала, исключающего отделение его частиц при ударе.

Конструкцией станков предусмотрено освещение зоны обработки встроенными или пристроенными устройствами местного освещения. В устройствах пристроенного типа предусмотрена возможность удобной и надёжной установки и фиксации светильников в требуемых положениях.

Все машины, агрегаты и оборудование имеют опасные зоны, в пределах которых не исключены случаи производственного травматизма. К ним относятся: области подвижных частей, деталей механизмов; область разлета осколков, брызг и других элементов обрабатываемого материала; область возможного разлета осколков, частей механизмов или деталей при их разрушении или аварии; места и участки работы подъемно-транспортных механизмов; ручной инструмент, особенно в неисправном состоянии или при его применении не по назначению.

В качестве источников искусственного освещения используются люминесцентные лампы, ввиду их большей экономичности и большего срока службы по сравнению с лампами накаливания.

Переносные электрические светильники используются напряжением 36 В, для питания светильников общего освещения применяется напряжение 220 В.

В помещении должны поддерживаться температура 18…20 С, отнвалика редукторательная влажность 40…60%. Освещенность на рабочем месте 200…500 лк. Электрический инструмент должен быть надежно заземлен и поддерживаться в исправном состоянии. Пользоваться инструментом не по его назначению запрещается.

Токарь выполняет работу, которая поручена ему мастером; содержит свое рабочее место в чистоте и порядке.

Ему запрещается работать на неисправном станке; пользоваться местным освещением с напряжением выше 42 В. Станок должен быть надежно заземлен и занулен, в чем токарь должен перед началом работы убедиться.

Во время работы токарь должен пользоваться спецодеждой и средствами индивидуальной защиты. Спецодежда должна быть наглухо застегнута, а волосы закрыты головным убором и подобраны под него. Работать в рукавицах не рекомендуется, так как они могут быть закручены вращающимся инструментом или заготовкой. Для защиты глаз от отлетающей стружки токарь должен иметь защитные очки. Работать можно только исправным инструментом.

Станок следует обязательно выключить при: установке и смене рабочего инструмента, установке, креплении, измерении, снятии заготовки, ремонте, чистке, смазывании станка, уборке стружки, прекращении подачи тока. Запрещается после выключения ускорять остановку путем торможения рукой патрона и других вращающихся частей. Для предотвращения травмирования рук стружку от станков удаляют крючками или щетками. Собирать стружку следует в металлические ящики.

Работающий станок не должен оставаться без присмотра. При уходе с рабочего места даже на короткий промежуток времени и при окончании работы станок необходимо отключить.

При аварийных ситуациях токарь должен отключить станок и доложить о случившемся мастеру или другому должностному лицу, ответственному за безопасность.

2.11 Технологическая документация Технологическая документация на технологические процессы выполняется согласно ГОСТов и прилагается.

2.12 Расчет годового объема работ Для восстановительных участков и участков слесарно-механической обработки годовой объем работ, чел-ч (н-ч), равен

Tг = t n N kр, (19)

гдетрудоемкость (штучно-калькуляционное время) операции, чел-ч (н-ч);

— годовая производственная программа выпуска данного объекта ремонта, шт. (по заданию).

Kр — маршрутный коэффициент ремонта (по заданию)

n — число одноименных деталей в изделии, шт;

Kр = 0,8

n = 1

Расчет годового объема работ следует вести пооперационно или по видам работ для получения данных к последующим расчетам и представить в виде таблицы 7.

Таблица 7Расчет годового объема работ

2.13 Расчет годовых фондов времени Годовые фонды времени — рабочих, оборудования, рабочих мест (рабочих постов) определяют, исходя из режима работы участка. Различают два вида годовых фондов времени: номинальный и действительный.

Номинальный годовой фонд времени рабочего, ч, учитывает полное календарное время работы и определяется по формуле

(20)

где — соответственно число дней в году и число выходных дней;

— количество праздничных дней в году

— средняя продолжительность рабочей смены, ч,

— сокращение длительности смены в предпраздничные дни, ч

— количество праздников в году.

=[365-(104+9)]· 8−1·8=2008 ч Действительный годовой фонд времени, ч, учитывает фактически отрабатываемое время рабочим в течение года с учетом отпуска (годового, учебного, по болезни) и потерь по уважительным причинам и определяется по формуле

(21)

где — продолжительность отпуска рабочего, рабочие дни

— коэффициент, учитывающий потери рабочего времени по уважительным причинам.

={[365-(104+9+20)]· 8−1·8}·0,97=1792 ч.

Номинальный годовой фонд времени работы оборудования, ч, учитывает время, в течение которого оно может работать при заданном режиме работы, и определяется по формуле

(22)

={[365-(104+8)]· 8−1·0,97}·1=1947 ч где — количество смен работы.

Действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч, учитывает неизбежные простои оборудования в профилактическом обслуживании и в ремонтах и представляет собой время, в течение которого оно может быть полностью загружено производственной работой.

(23)

=2023· (1−0,02)=2008 ч где — коэффициент, учитывающий потери времени на выполнение планово-предупредительного ремонта оборудования.

2.14 Расчет числа основных рабочих Для выполнения планов расстановки оборудования следует знать численность работающих на участке. Численность всех групп работающих на участке определяется расчетным путем.

Количество основных производственных рабочих изменять нельзя. Оно принимается согласно расчетам.

Списочное, чел, и явочное, чел, количество производственных рабочих определяется по формулам

; (24)

(25)

где — годовой объем работ, чел-ч;

— годовой фонд времени рабочего соответственно действительный и номинальный, ч;

— коэффициент, учитывающий перевыполнение рабочими норм выработки.

Принимаем выполнении плана работы 105%, тогда значение коэффициента

kп = 0,95, отсюда число рабочих равно

Расчет представлен в таблице 8.

Таблица 8 Расчет численности производственных рабочих

2.15 Организация технологического процесса на участке Организационные формы технологического процесса определяются установленным порядком выполнения операций, расположением оборудования, количеством изделий, направлением их движения.

Проектируемый участок предназначен для выполнения слесарно-механических работ. На участке ремонтируются валика редуктора, валы, фланцы, шестерни, чашки и крестовины дифференциала, крестовины карданов, поворотные кулаки.

При ремонте осей выполняется такие виды работ: очистка от загрязнений, дефектовка вилок, слесарно-механическая обработка, очистка и контроль основных размеров.

Детали поступают на ремонт при помощи тележки и укладываются на стеллажи. Затем при помощи тележки детали партиями подвозятся к оборудованию.

Тип производства определяется по коэффициенту закрепления операций Кз.о., который равен:

Кз.о=?Оi/?Хрм i, (26)

где У Оi — суммарное количество всех операций, выполняемых в течение месяца на участке;

У Хрм i — число рабочих мест на участке.

Количество однотипных операций, выполняемых на каждом станке:

Оi = 13 182 · зн / tшт-к · Nмес, (27)

где зн — нормативный коэффициент загрузки станка всеми закрепленными за ним однотипными операциями (для крупно-, среднеи мелкосерийного производства соответственно равны 0,75; 0,8; 0,9)

tшт-к — штучно-калькуляционное время, необходимое для выполнения проектируемой операции, мин;

Nмес — месячная программа выпуска заданной детали при работе в одну смену, шт (см. п. 1.5).

О005,015 = 13 182 · 0,8 / 3,6 · 800=3,66

О020 = 13 182 · 0,8 / 1,8· 800=1,83

О025, 035 = 13 182 · 0,8 / 4,4 · 800=4,3

Количество операций, выполняемых в течение месяца на участке (из расчета на одну смену), определяется суммированием числа операций, выполняемых на каждом станке:

У Оi = 3,66 + 1,83 + 4,3 = 9,79?10

Число рабочих для обслуживания одного станка равно:

Хрм I = Тг I / Фд рм · n · у, (28)

где Тг i — годовой объем i — тых работ, выполняемых на данном станке, чел*ч;

Фд рм — действительный годовой фонд времени рабочего места, ч;

n — число человек, одновременно работающих на рабочем месте, чел;

у — количество смен.

Хрм 005,015 = 580 / 1792 · 1 · 1=0,32 ,

Хрм 020 = 290 / 1792 · 1 · 1=0,16 ,

Хрм 025, 035 = 760 / 1792 · 1 · 1=0,42 ,

Число рабочих мест на участке равно:

У Хрм i = 0,32 + 0,16 + 0,42=0,9?1,

Кз.о=10/1=10

Т.к. коэффициент закрепления операций 10 > Кз. о > 1, то по табличным данным принимаем крупносерийный тип производства.

2.16 Расчет количества технологического, подъемно-транспортного оборудования и организационной оснастки При выборе оборудования для каждой технологической операции необходимо учитывать размер партии восстанавливаемых деталей, рабочую зону оборудования, габаритные размеры детали, расположение детали при обработке, требования к экономичности ремонта, а также предусмотреть механизацию и автоматизацию процессов восстановления.

В зависимости от характера технологической операции можно воспользоваться одним из трех методов расчета: по трудоемкости технологической операции, по продолжительности технологической операции, по физическим параметрам ремонтируемого изделия.

Расчет необходимого количества технологического оборудования по трудоемкости для конкретного вида восстановительных и станочных работ, шт, может быть представлен формулой:

(29)

где — годовой объем конкретной работы, чел-ч;

— действительный годовой фонд времени оборудования, ч.

Так как по заданию следует спроектировать слесарно-механический участок, то определяем количество слесарных установок (расточной станок, токарно-винторезный, вертикально-сверлильный) равно:

X005,015 = 580 / 1947 = 0,28

X020 = 290/ 1947 = 0,13

X025, 035 = 760 / 1947 = 0,35

Таким образом, исходя из расчетов, принимаем:

Количество слесарных верстаков принимаем 1.

Количество токарных станков:

X005,015 = 1

Количество круглошлифовальных станков:

X020 = 1

Количество вертикально-сверлильных станков:

X025, 035 = 1

Так как трудоемкость восстановления валика редуктора невысокая, поэтому оборудование устанавливается комплектом по табелю оборудования, технологическое оборудование участка выбирается с учетом специфики, справочникам и каталогам оборудования, действующих проектам и другими литературными источниками, отражающим новейшие данные по особенностям конструкций и выпуску промышленного оборудования. Для крупных предприятий с однотипным ремонтом предпочтение отдается высокопроизводительному специализированному оборудованию, включая средства автоматизации отдельных операций и процессов. Принятое для участка оборудование фиксируется в таблице 9 с указанием наименования и краткой характеристики.

Выбранное и рассчитанное оборудование, организационная оснастка, их основные характеристики сведены в таблицу 9.

Принимаем, что для данного производства не целесообразно применять подъемно-транспортное оборудование.

Таблица 9 — Ведомость технологического оборудования и организационной оснастки

2.17 Расчет площади участка Площадь участка расчетная, м2, определяется по формуле

(24)

гдеплощадь, занимаемая напольным оборудованием, м2;

— коэффициент, учитывающий плотность расстановки оборудования на участке.

= 16,05 м² (таблица 12)

= 3,5. Принимаем = 3,5, тогда

Fр уч = 16,05Ч 3,5 = 56,175 м²

Принимаем сетку колонн 6×9, тогда размеры слесарно-механического участка равны:

длина L, мм — 9000 (пролет) ширина B, мм — 6000 (шаг) Тогда, площадь наплавочного участка фактическая

Fф уч = B * L, (25)

где B — ширина участка, м;

L — длина участка, м.

F фуч = 6 * 9 = 54 м²

Отступление принятой (фактической) площади слесарно-механического участка от расчетной, %, определяется по формуле

(26)

Отступление принятой площади от расчетной допускается в пределах

20%-для помещений с площадью до 100 м²;

10%-для помещений с площадью свыше 100 м².

Д? [Д]

3,88%? [ ±20% ]

2.18 Проектирование планировки участка восстановления

Проектирование планировки участка восстановления производится расстановкой оборудования на рассчитанной площади в выбранном масштабе с соблюдением норм строительного проектирования. Планировка выполнена на формате А2.

3. Конструкторская часть

3.1 Назначение и область применения приспособления Точное воспроизведение заданных размеров в обрабатываемой детали при обработке можно получить только с использованием станочного приспособления, обеспечивающего взаимное расположение режущего инструмента и обрабатываемой детали.

Патрон необходим для точного базирования ремонтируемой детали, а также для передачи крутящего момента от шпинделя станка на ремонтируемую деталь.

На рис. 3 показан наиболее простой патроны. Патрон может быть использован на токарных станках, если оказывается необходимым выполнять на них легкие прутковые работы. Патрон затягивается маховичком-гайкой 1. Для уменьшения трения и для того, чтобы вращательное движение маховичка не вызывало поворота втулки 3 и цанги (кулачков) 5, между маховичком и втулкой помещен: упорный шарикоподшипник 2. Гайка 4 связывает маховичок, втулку 3 и шарикоподшипник в одно целое, что позволяет просто и быстро производить смену кулачков. При замене кулачков достаточно свинтить маховичок с корпуса патрона.

Рисунок 3-Патрон цанговый

3.2 Принцип действия приспособления Специальное приспособление, к которому закрепляется деталь, устанавливается в патрон и зажимается цангой. Таким образом, реализуется технологическая база детали посредством приспособления, относительно которой должен позиционироваться ремонтируемые поверхности детали, а крутящий момент от шпинделя станка передается через патрон.

3.3 Расчет приспособления Произведем расчет резьбового соединения гайки

(1) где d1 — диаметр отверстия;

Fб.расч. — расчетное усилие действующее на резьбовое отверстие;

р = 3,14;

[у] - допустимое напряжение;

(2)

где [s] - коэффициент запаса прочности уТ — предел текучести материала винта.

(3)

где ч — коэффициент внешней нагрузки. Принимается равным 0,25.

Fб.- усилие действующее на резьбовое отверстие;

нкоэффициент затяжки.

Принимаем резьбовое соединение с метрической резьбой М48.

Заключение

Курсовое проектирование является одним из важнейших этапов обучения по курсу «Ремонт автомобилей».

Оно способствовало закреплению и систематизированию знаний, полученных при изучении данного курса, развитию навыков самостоятельной работы и практическому применению теоретических знаний при решении вопросов ремонта автомобилей.

При решении задач данного курсового проекта я приобрел навыки разработки рационального технологического процесса восстановления детали, расчёта технических норм времени, пользования технической литературой.

Данный курсовой проект полностью раскрывает тему полученного задания и представляет собой последовательный ход решений поставленных целей и задач.

В данном курсовом проекте разработан технологический процесс восстановления детали № 70−1 601 096 — Валик редуктора.

Список использованных источников

Румянцев С. И. Ремонт автомобилей М.: Транспорт, 1988. — 328 с.

Методические указания по курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Ремонт автомобилей». 2003

Марочник сталей и сплавов. В. Г. Сорокин и др. М.: Машиностроение, 1989. — 640 с.

Методические указания по курсовому и дипломному проектированию по дисциплине «Ремонт автомобилей». 2007.

Белькевич Б. и Тимашков В. Справочное пособие технолога машиностроительного завода. Мн.: Беларусь, 1972. — 640 с.

Капитальный ремонт автомобилей: Справочник. Под ред. Р. Е. Есенберлина. М.: Транспорт, 1989. — 335 с.

Молодык Н.В., Зенкин А. С. Восстановление деталей машин. Справочник.- М.: Машиностроение, 1989. — 480 с.: ил.

Ицкович Г. М. Сопротивление материалов. М.: Высшая школа.1982.-383 с.

Справочник технолога авторемонтного производства/ Под ред. А. Г. Малышева. Транспорт, 1977. — 432с.

Кожуро Л. М. Справочник шлифовщика. Мн.: Высшая школа, 1981.-288 с.

10.Барановский Ю. В. и др. Режимы резания металлов. М.: Машиностроение, 1972. 408с.

11. Общемашиностроительные нормативы времени вспомогательного, на

обслуживание рабочего места и подготовительно-заключительного для технического нормирования станочных работ. М.: Машиностроение, 1974. — 421с.

12.Проектирование предприятий автомобильного транспорта: учеб. для студентов специальности «Техн. эксплуатация автомобилей» учреждений, обеспечивающих получение высш. образования / М. М. Болбас [и др.]; под ред. М. М. Болбаса.-Мн.:Адукацыя i выхаванне, 2004.-528 с.: ил.

13. Проектирование авторемонтных предприятий. Курсовое и диплом. проектирование: Учеб. пособие / А. С. Савич, А. В. Казацкий, В. К. Ярошевич; Под ред. В. К. Ярошевича. — Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2002.-256 с.: ил.

14. Организация ремонтно-обслуживающего производства и проектирование предприятий технического сервиса АПК: Учеб. пособие / В. П. Миклуш, Т. А. Шаровар, Г. М. Уманский; под ред. В. П Миклуша. — Мн.: Ураджай, 2001. 662 с.: ил.

15. Козьяков А. Ф. Охрана труда в машиностроении. М.: Машиностроение, 1990. -256 с.

16. Андреев Г. Н и др. Проектирование технологической оснастки машиностроительнго производства: Учеб. Пособие для машиностроит. спец. вузов / Под ред. Ю. М. Соломенцева. — 2-е изд., — М.: Высш.шк., 1999.-415 с.