Технология восстановления детали 'Вал ПН-40УВ'

Содержание

Введение

1. Служебное назначение изделия

1.1 Служебное назначение детали

1.2 Размерная цепь детали

1.3 Программа восстановления (ремонта) детали

1.4 Анализ технических требований к детали

1.5 Отработка конструкции детали на технологичность

1.6 Способы восстановления деталей типа "Тел вращения"

1.7 Техническая схема ремонта детали

2. Маршрутный технологический процесс

2.1 Расчет припусков на механическую обработку

2.2 Разработка технологического процесса восстановления детали

2.3 Выбор оборудования

2.4 Техническое нормирование наплавочных работ

2.5 Выбор методов и средств технического контроля качества изготовленной детали

Заключение

Список использованной литературы

Введение

На современных предприятиях машино- и приборостроения проектирование технологических процессов изготовления деталей машин и их сборки выполняют инженеры технологи. Качество проекта зависит от возможностей технологического оборудования механических цехов, металлорежущего инструмента и общепринятой последовательности выполнения различных операций. Разработка технолога должна быть грамотно оформлена на специальных технологических картах, регламентированных ГОСТами. Ошибки оформления приводят к сбою в работе всех служб предприятия, обеспечивающих снабжение и осуществляющих координирование деятельности как основных, так и вспомогательных цехов, занятых изготовлением и сборкой выпускаемых изделий.

В данном дипломном проекте приводится структура документов, описывающих технологические процессы механической обработки детали. Качество разработки и соответствующее оформление технологических документов характеризует техническую зрелость специалиста инженера - технолога. Для грамотного проектирования процессов обработки проектировщик приводит сведения об оценке технологичности детали, экономической точности различных методов обработки, рассматриваются методы контроля качества поверхности.

Приводится работа по оформлению технологических и инструментальных наладок. Так как стандартов на эти работы не существует, то они имеют некоторую сложность при оформлении схем наладок. Схемы наладки являются важным технологическим документом, так как в них указываются операционные размеры, коды режущих инструментов, зажимные элементы приспособления, траектории формообразующих движений, приводятся таблицы с указанием режимов резания. Таким образом, в схеме наладки содержится вся информация, необходимая для настройки и наладки станка на данную технологическую операцию, т.е. схема наладки является основным документом для наладчика или оператора технологического оборудования. На схемах наладки может быть представлена краткая техническая характеристика металлорежущего станка новой модели или станка, имеющего большое распространение на предприятиях республики.

1. Служебное назначение изделия

ПН-40УВ предназначен для подачи воды и водных растворов пенообразователей температурой до 303 К (30 С) с водородным показателем РН от 7 до 10,5 плотностью до 1100 кг∙м^-3 и массовой концентрацией твёрдых частиц до 0,5% при их максимальном размере 3 мм.

Используются для установки в закрытых отсеках пожарных автомобилей, пожарных катеров передвижных пожарных установок.

Герметизация насоса по валу производится резиновыми манжетами размещаемыми в специальном уплотнительном стакане. Изнашивание манжет и вала ухудшает герметизацию насоса. Полость в корпусе насоса между уплотнительным стаканом и манжетой образует масляную ванну. В ней имеется щуп и сливная пробка. В корпусе привода тахометра размещены червячная шестерня привода и червяк, изготовленные из стали. Масляная ванна и корпус привода тахометра изолированы от внешней среды манжетой и защитным колпаком.

Для смазки подшипников качения и привода тахометра в масляную ванну заливается трансмиссионное масло ТА_п-15В через отверстие для щупа. Слив его производится через сливную пробку.

деталь вал ремонт качество

Рисунок 1 - Продольный разрез насоса ПН-40УВ:

1 - корпус; 2 - крышка; 3 и 4 - уплотнительные кольца; 5 - рабочее колесо; 6 - сливной краник; 7 - уплотнительный стакан с манжетами; 8 - подшипник; 9 - вал насоса; 10 - масляная ванна; 11 - червячная шестерня привода тахометра; 12 - муфта-фланец; 13 - предохранительный клапан; 14 - манжета; 15 - корпус привода тахометра; 16 - подшипник; 17 - шланг.

1.1 Служебное назначение детали

Вал изготовлен из стали 45Х ГОСТ4543-71 и термически обработан.

Вал пожарного центробежного насоса ПН-40УВ установлен на подшипниках 50309, на конической части вала насаживается рабочее колесо. Вращением вала и рабочего колеса происходит нагнетание воды в рабочую полость насоса.

Рисунок 2 - Технические требования к детали "Вал"

1.2 Размерная цепь детали

Размерные схемы представляют собой специальный технологический документ, в котором графически представляются размерные параметры детали на каждой технологической операции.

Способы и порядок построения размерных схем оказывают значительное влияние на трудоемкость размерного анализа технологического процесса. Четкий порядок и определенная последовательность построения схем позволяет выполнить размерный анализ с минимальными затратами времени и не допустить ошибок.

Порядок построения размерных схем. Перед построением размерных схем необходимо составить подробный план обработки. В каждой операции плана должны быть указаны базы, размерные линии и допуски на размеры. Порядок построения схем следующий. Наверху, посередине листа, вычерчивается преобразованный чертеж заготовки. На первую горизонтальную линию схемы выносят вертикальные линии с шагом, принятым при построении преобразованного чертежа, и соответственно нумеруются.

Рисунок 3 - Преобразованный чертеж заготовки

При помощи условных обозначений на размерную схему наносят размеры, выдерживаемые на каждой операции, снимаемые припуски и напуски. Сведения эти берутся из плана обработки.

Заполнение размерной схемы технологического процесса ведут последовательно от нулевой до последней операции. Операции одна от другой отделяются горизонтальными линиями. Все вертикали - это поверхности, существующие на заготовке, их опускают вниз до горизонтали первой операции. Вертикальные линии, имеющиеся и вновь появившиеся, опускают до IIоперации и так далее вплоть до последней операции технологического процесса. В низу размерной схемы помещают все размеры детали и ее преобразованный чертеж.

Слева от схемы дается графа "Номер и краткое наименование операции". После построения схемы приступают к выявлению размерных цепей. Для этого необходимо выявить размерные контуры. Для выявления размерного контура начинают обход слева направо по замыкающему звену и двигаются по вертикалям схемы и составляющим звеньям до тех пор, пока не придут к исходной точке, то есть к началу замыкающего звена.

Рисунок 4 - Преобразованный чертеж детали

1.3 Программа восстановления (ремонта) детали

Деталь "Вал" ремонтируется в количестве 100 штук в год и имеет массу 5,2 кг, учитывая эти данные выберем тип производства мелкосерийный.

Мелкосерийное производство характеризуется изготовлением ограниченной номенклатуры продукции мелкими партиями (сериями), повторяющимися через определенные промежутки времени.

В мелкосерийном производстве используется универсальное, специальное и частично специализированное оборудование. Оборудование расставляется по технологическим группам с учетом направления основных грузопотоков цеха по предметно-замкнутым участкам.

Технологическая оснастка, применяемая в мелкосерийном производстве, в основном универсальная, однако, во многих случаях (крупносерийное производство) создается высокопроизводительная специальная оснастка. При этом целесообразность ее создания должна быть предварительно обоснована технико-экономическими расчётами.

Средняя квалификация рабочих выше, чем в массовом производстве, но ниже, чем в единичном. Наряду с рабочими высокой квалификации, работающими на сложных универсальных станках, и наладчиками, используются рабочие-операторы, работающие на настроенных станках.

Мелкосерийное производство значительно экономичнее, чем единичное, так как лучшее использование оборудования, специализация рабочих, увеличение производительности труда обеспечивают уменьшение себестоимости продукции.

Мелкосерийное производство является наиболее распространенным видом производства, в общем, и среднем машиностроении.

1.4 Анализ технических требований к детали

Под технологичностью конструкции изделия понимается совокупность свойств конструкции, которые обеспечивают изготовление, ремонт, и техническое обслуживание изделия по наиболее эффективной технологии в сравнении с аналогичными конструкциями при одинаковых условиях их изготовления, эксплуатации, при одних и тех же показателях качества.

Существует два вида оценки технологичности конструкции детали: качественная и количественная.

Качественная оценка характеризует технологичность конструкции обобщённо на основе исполнителя. Качественная сравнительная оценка вариантов конструкции допустима на всех стадиях проектирования, когда осуществляется выбор лучшего конструктивного решения и не требуется определения степени различия технологичности сравниваемых вариантов. Качественная оценка при сравнении вариантов конструкции в процессе проектирования изделия предшествует количественной оценки и соответственно затрат времени на определение числовых значений показателей технологичности сравниваемых вариантов.

Деталь изготавливается из материала Сталь 45Х ГОСТ 4543-71

) Точные размеры: Æ45k6мм; Æ35c7мм; 12N9мм; резьба М22х1,5-6g;

) Остальные поверхности выполняются по 14 квалитету точности.

Допуск радиального биения Æ45k6мм относительно баз Д и Г не более 0,01мм,

Отклонения от круглости не более 0,005мм,

Отклонение от профиля продольного сечения не более 0,005мм,

Допуск торцевого биения относительно баз Д и Г не более 0,01мм,

Отклонение симметричности шпоночного паза относительно оси не более 0,08мм.

Рисунок 5 - Нумерация поверхностей детали

Таблица 1 - Анализ точностной характеристики поверхностей детали "Вал Насоса ПН-40УВ"

№ поверхности	Размер (мм), квалитет точности и параметр шероховатости (мкм)	Характеристики поверхности	Примечание
1	2	3	4
1,27	-400мм h14 Ra=12,5мкм	Поверхности 1,27 торцы.	Соответствует типовым требованиям.

 2,4,24,26             фаска 1,5х45⁰ t/2

Ra= 12,5мкм Поверхности 2,4,24,26 выполнены в виде фаски. Заданные параметры соответствуют назначению поверхностей.
3,25	- М22х1,5мм 6g Ra=3,2мкм	На поверхностях 3,25 выполнена резьба.	Заданные параметры соответствуют назначению поверхностей.
5,23	-Æ19,8мм h14 Ra= 12,5мкм	Поверхности 5,23 канавки для выхода резца при нарезание резьбы.	Соответствует типовым требованиям.
6	-87мм h14 Ra = 12,5мкм	Поверхность 6 торец.	Соответствует типовым требованиям.
7	фаска 2х450 h14 Ra= 12,5мкм	Поверхность 7 выполнена в виде фаски.	Заданные параметры соответствуют назначению поверхностей.
8	-Æ35мм c7 Ra = 1,6мкм	Поверхность 8 наружный диаметр шлицевого соединения.	Заданные параметры соответствуют назначению поверхностей.
9	-Æ28,6мм h13 Ra = 6,3мкм	Поверхность 9 внутренний диаметр шлицевого соединения.	Соответствует типовым требованиям.
10	-23мм h14 Ra = 12,5мкм	Поверхность 10 торец.	Заданные параметры соответствуют назначению поверхностей.
11,17, 20	-Æ45мм k6 Ra = 1,6мкм	Поверхности 11,17,20 выполнены в виде диаметрального размера.	Заданные параметры соответствуют назначению поверхностей.
12,15,18	-Æ44,5мм h14 Ra = 12,5мкм	Поверхности 12,15,18 канавки для выхода шлифовального круга.	Соответствует типовым требованиям
13	- 115мм h14 Ra = 12,5мкм	Поверхность 13 торец.	Соответствует типовым требованиям.
14	- Æ60мм H14 Ra=12,5мкм	Поверхность 14 выполнена в виде диаметрального размера.	Заданные параметры соответствуют назначению поверхностей.
16	- 23мм h14 Ra=12,5мкм	Поверхность 16, торец.	Соответствует типовым требованиям.
19	- 155мм h14 Ra=12,5мкм	Поверхность 19 торец.	Заданные параметры соответствуют назначению поверхностей.
21	-Æ45мм с уклоном 1: 10 l=60мм k6 Ra=1,6мкм	Поверхность 21 выполнена в виде конуса.	Соответствует типовым требованиям.
22	-b=12мм; l=56мм N9 Ra 3,2	Поверхность 22 выполнена в виде шпоночного паза.	Соответствует типовым требованиям.
28,29	-Æ5мм H14 Ra 12,5мкм	Поверхности 28,29 выполнены в виде отверстия под шплинт.	Соответствует типовым требованиям.

1.5 Отработка конструкции детали на технологичность

Технические требования определяют геометрическую точность и взаимное расположение поверхностей детали. Предельные отклонения формы и расположения конструктивных элементов назначаются при наличии особых требований, вытекающих из условий работы, изготовления или измерения детали. Точность геометрических поверхностей детали или правильность геометрических форм понимается как наибольшее приближение каждой из поверхностей детали к ее геометрически правильному представлению.

Для оценки технологичности детали "Вал" произведем качественный и количественный анализ технологичности.

Качественный анализ сводится к выявлению нетехнологичных элементов в конструкции детали.

Деталь "Вал" изготавливается из материала Сталь45Х ГОСТ 4543-71.

Анализ материала Сталь 45Х ГОСТ 4543-71:

Таблица 2 - Химический состав в % материала Сталь 45Х ГОСТ 4543-71

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0.41 - 0.49	0.17 - 0.37	0.5 - 0.8	до 0.3	до 0.035	до 0.035	0.8 - 1.1	до 0.3

Таблица 3 - Механические свойства при Т=20^oС материала

Сталь 45Х ГОСТ 4543-71

Сортамент	Размер	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
-	мм	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	-
Поковки	до 100	570	315	17	38	390	Нормализация
Поковки	300 - 500	570	315	12	30	290	Нормализация
Поковки	500 - 800	570	315	11	30	290	Нормализация
Пруток	Ж 25	1030	835	9	45	490	Закалка 840oC, масло, Отпуск 520oC, вода,

Твердость материала 45Х после отжига, HB 10 ^{- 1} = 229 МПа

При анализе чертежа установлено:

)        чертеж содержит необходимое число проекций, разрезов, сечений, поясняющих конструктивные особенности детали.

2)      Все размеры, приводимые на чертеже, имеют указание о точности их исполнения.

)        Имеются указания о качестве обрабатываемых поверхностей.

)        Технические требования на чертеже представлены в виде условных обозначений.

Нетехнологичными элементами детали являются:

-        Шпоночный паз.

Количественный анализ

В качестве количественных показателей технологичности используют числовые значения коэффициентов:

коэффициент точности обработки - ;

коэффициент шероховатости поверхностей - К_ш;

коэффициент унификации - К_{у. э}.;

Расчет данных коэффициентов приводится из заданной точности, шероховатости, и унификации поверхностей.

Таблица 4 - Унификация поверхностей детали "Вал"

№ поверхности	Номинальный размер (мм)	Квалитет точности	Поле допусков на размер (мм)	Шероховатость поверхности Ra	Унификация поверхности
1,27	400	14	0,14	12,5	+
2,4,24,26	фаска 1,5х450	14	0,04	6,3	+
3,25	Резьба М22х1,5	6	0,013	6,3	+
5,23	Æ19,8	14	0,52	12,5	+
6	87	14	0,87	12,5	+
7	фаска 2х450	14	0,04	6,3	+
8	Æ35	7	0,025	1,6	+
9	Æ28,6	13	0,33	1,6	+
10	23	14	0,52	12,5	+
11,17, 20	Æ45	6	0,016	1,6	+
12,15,18	Æ44,5	14	0,62	12,5	+
13	115	14	0,87	12,5	+
14	Æ60	14	0,74	12,5	+
16	23	14	0,52	12,5	+
19	155	14	0,10	12,5	+
21	Æ45 с уклоном 1: 10 l=60	6	0,016	1,6	+
22	b=12; l=56	9	0,043	3,2	-
28,29	Æ5	14	0,30	12,5	+
Итого:		∑=215 Тср. =11,9	-	∑=153,5 Кср=8,52	Qу. э=17 Qэ=18

коэффициент точности обработки (2)

Т_ср - средний квалитет точности Т_ср=11,9

К_табл=0,82 т. еК_т>К_табл (0,84>0,82)

Деталь технологична по коэффициенту точности.

коэффициент шероховатости поверхностей рассчитывается

; (3)

где Ш_ср - средняя шероховатость

деталь технологична по коэффициенту шероховатости так как К_ш< 0.4

коэффициент унификации конструктивных элементов

, (4)

где Q_{у. э} - число унифицированных конструктивных элементов,

Q_э - общее количество конструктивных элементов в детали.

Деталь технологична по коэффициенту унификации, так как выполняется условие К_{у. э}>К_табл. (0,94>0,8)

Согласно расчетам К_т, К_ш, К_{у. э} деталь является технологичной.

Качественный анализ.

Проверка на технологичность по длине

, (5)=400 мм.; d=60мм.

 - по длине деталь технологична.

При качественном анализе не технологичных элементов не выявлено.

Все поверхности можно обработать на металлорежущих станках стандартным режущим инструментом. Следовательно можно сделать вывод, что деталь технологична

1.6 Способы восстановления деталей типа "Тел вращения"

Наплавка под слоем флюса

Наплавка металла - это нанесение металла на поверхность детали с помощью сварки. По техническим признакам различают следующие виды наплавки: по степени механизации процесса - ручная, механизированная, автоматизированная, автоматическая; по способу защиты металла в зоне сварки - под слоем флюса, под расплавленной обмазкой электрода в вакууме и в защитном газе; по характеру протекания процесса - непрерывные и прерывные.

Сущность наплавки под слоем флюса состоит в том, что сварочная дуга, возникающая между электродом и изделием, защищается от окисления кислородом воздуха слоем расплавленного гранулированного флюса толщиной 20-40 мм. Флюс, поступающий в зону сварочной дуги, плавится под действием выделяемого ею тепла. Принципиальная схема полуавтоматической электродуговой наплавки деталей под слоем флюса показана на рис.6.

Сварочный ток от источника тока по проводам подводится к контактам, касающимся сварочной проволоки и медной шины, расположенной на патроне. Для наплавки деталей под слоем флюса выпускаются наплавочные головки различных конструкций: ПШ-5, ПШ-54, ПДШ-500, ПДШМ-500, АБС, А-409, А-580, ПАУ-1, ОСК-1252М. Наплавочная головка устанавливается на суппорт токарно-винторезного станка и перемещается при наплавке деталей с помощью ходового винта токарно-винторезного станка.

Рисунок 6 - Схема установки для полуавтоматической электродуговой наплавки деталей под слоем флюса:

- патрон токарно-винторезного станка; 2 - восстанавливаемая деталь; 3 - слой шлака; 4 - наплавленный металл; 5 - флюс; 6 - электродная проволока; 7 - контакт провода от источника тока с электродной проволокой; 8 - наплавочная головка; 9 - бункер с флюсом; 10 - контакт провода от источника тока с медной шиной патрона (деталью); е - смещение электрода относительно вертикальной оси детали (эксцентриситет электрода). Твердость наплавленного слоя порошковыми проволоками достигает HRC 52-56.

Электроискровое легирование

Сущность процесса электроискрового легирования основана на использовании плазменных импульсных искровых разрядов в воздушной среде при периодическом контактировании электрода с изделием, вследствие чего осуществляется перенос и осаждение расходуемого материала электрода на поверхность изделия.

При электроискровом легировании для упрочнения инструмента и технологической оснастки в качестве электродов применяют твердые сплавы (Т15К6, Т17К12, ВК6, ВК8, ВК20 и др.), материалы на основе карбидов и боридов металлов (TiC, WC, Мо2В5, СrB2, TaB2 и др.), графит и др. Инструмент и детали технологической оснастки подвергаются электроискровому легированию после заточки и доводки.

Основными преимуществами электроискрового легирования являются:

-           возможность локального формирования покрытий в строго указанных местах радиусом от долей миллиметра и более, не защищая при этом остальную поверхность;

-           высокая адгезия с основным материалов;

-           отсутствие нагрева и деформаций изделия в процессе обработки;

-           возможность использования в качестве электродов различных токопроводящих материалов, как из чистых металлов, так и их сплавов, порошковых материалов и др.

-           сравнительная простота технологии, которая не требует специальной предварительной обработки поверхности;

-           простота обслуживания и надежность оборудования, которое малогабаритно и транспортабельно;

-           низкая энергоемкость ручных и механизированных процессов (0,5 - 2,0 кВт);

-           высокий коэффициент переноса материала (60-80%).

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБОРУДОВАНИЯ: энергопотребление - 0,11 кВА, 220 В, вес - 7,8 кг, габариты - 246х236х125 мм, расход одного электрода - 800 см2 упрочняемой поверхности, глубина диффузии - до 60 мкм и до 20 мкм на поверхности. Общий слой - 80 мкм.

Рисунок 7 - Оборудование для наплавки

1.7 Техническая схема ремонта детали

Детали, подлежащие сварке и наплавке, а также требующие термической обработки, поступают согласно технологическим маршрутам со склада деталей, ожидающих ремонта, со слесарно-механического участка. Сварочные и наплавочные работы выполняют на специализированных постах.

Здесь ремонтируют сваркой и наплавкой детали. На этом участке выполняют все виды термической обработки.

После сварки и наплавки детали поступают на слесарно-механический участок. После термической обработки детали контролируют на твердость и глубину поверхностно-закаленного слоя и затем транспортируют на слесарно-механический участок для дальнейшей обработки.

Дефект: износ шейки под подшипник.

Таблица 5 - Процесс восстановления дефектов

Наименование операций и содержание переходов	Оборудова-ние и инструмент	База и способ закрепления	Технические требования
005. Наплавочная	У - 653А	Механический зажим
1. Установить деталь в центрах		Центровые отверстия	Центровые отверстия детали соосны относительно друг друга
2. Наплавить металл по винтовой линии при вращении детали		Центровые отверстия	Толщина слоя при наплавке под флюсом не более 1 мм
010. Шлифовальная	КШС 3М150	Механический зажим
1. Установить деталь в центрах		Центровые отверстия	Центровые отверстия детали соосны относительно друг друга
2. Шлифовать по наружному диаметру	Шлифовальный круг	Центровые отверстия
015. Контрольная
1. Проверить наружный диаметр	Микрометр 50 - 75 мм	-

2. Маршрутный технологический процесс

2.1 Расчет припусков на механическую обработку

Определение толщины наплавляемого металла. Толщина наплавляемого металла должна быть минимальной при условии, что после механической обработки наплавленного слоя на поверхности детали не остается в виде непрозрачных участков, пор или шлаковых включений. Толщина наплавленного металла равна максимальному износу плюс припуск на обработку:

 (6)

Где t - толщина наплавляемого металла, мм;

Иmax - максимальный износ партии изношенных деталей, мм;

∆ - припуск на обработку, принимается равным 0,5 мм.

При отсутствии данных по износу можно принять толщину наплавляемого металла равной 1 мм при диаметре детали менее 75 мм (d = 45 мм).

2.2 Разработка технологического процесса восстановления детали

Таблица 6 - Карта технических условий на дефектацию детали

Эскиз детали				Деталь		Вал ПН-40УВ
				Материал		Сталь 45Х
				Твёрдость		НВ 229
	Возможные дефекты	Контрольный инструмент	Размер, мм				Заключение
			По рабочему чертежу		Допустимый без ремонта
1	Износ шейки под подшипник	Проверка с помощью микрометра, Калибры скобы НЕ ГОСТ 2015-84 54С-2а	45		45Наплавить и шлифование под номинальный размер
2	Износ резьбы на хвостовике	Осмотр с помощью лекало, Калибр-кольцо резьбовой НЕ М22х1,5-6g ГОСТ 18465-73	М22х1,5-6g		-		Срезать старую резьбу, наплавить металл и нарезать новую резьбу
3	Износ шпоночного паза	Калибр НЕ 12 мм	14		14,01		Заварить

Выбор способов восстановления

Выбор того или иного способа восстановления на конкретном предприятии зависит от технико-экономических показателей. Наиболее рациональным способом ремонта детали будет тот, который обеспечивает наибольший срок службы отремонтированной детали при наименьших затратах, не превышающих стоимость новой детали. Рациональный способ восстановления деталей выбирается путем последовательного использования следующих критериев: критерий долговечности; технико-экономический критерий.

Таблица 7 - Технико-экономические характеристики некоторых основных способов восстановления

Способ нанесения покрытия	Производительность, кг/ч.		Толщина покрытия, мм	Припуск на механическую обработку, мм	Прочность сцепления, МПа	Доля основного металла в наплавленном, %	Минимальный диаметр детали, мм	Снижение сопротивления усталости, %	деформация детали после восстановления	коэффициент технико-экономической эффективности КЭ
Наплавка:
под слоем флюса		2-15	0,8-10	0,8-1,5	650	27-60	45	15	З	0,436
вибродуговая		0,5-4	0,3-3	0,7-1,3	500	8-20	10	35	Н	0,25
в среде СО2		1,5-,5	0,5-3,5	0,7-1,3	550	12-45	15	15	З	0,403
электроконтактная		1-2,8	0,2-1,5	0,2-0,5	300	-	15	25	Н	0,66
порошковыми проволоками		2-9	1-8	0,6-1,2	600	12-35	20	15	З	0,4
ручная газовая		0,15-2	0,4-3,5	0,4-0,8	480	5-30	12	25	З	0,138
плазменная		1-12	0,2-5	0,4-0,9	490	5-30	12	12	Н	0,56
Сварка ручная
дуговая		0,4-4	0,5-4	1,1-1,7	500	20-40	10	30	З	0,314
аргонодуговая		0,3-,6	0,2-2,5	0,4-0,9	450	6-25	10	25	Н	0,171
Напыление:
газопламенное		0,4-4	0,2-2	0,3-0,7	25	-	5	30	-	0,39
плазменное		0,8-12	0,2-3	0,03-0,6	45	-	10	25	-	0,4
Гальванические покрытия:
хромирование		0,007-0,085	0,01-0,3	0,3-0,06	450	-	5	20	-	0,087
железнение		0,011-0,9	0,1-3	0,15-0,2	400	-	12	25	-	0,637

Примечание: З - значительное, Н - незначительное.

Выбор способов восстановления и механической обработки

В первую очередь проводятся подготовительные операции (очистка и обезжиривание).

Мойку деталей следует производить ванным способом (погружением в раствор) в моечных машинах типа ОМ-5288 - с использованием СМС (лабомид-101, лабомид-315, МС-8 и др.) с температурой до 100 С°.

Выбор схем базирования при обработки восстановленных поверхностей

Структура технологических операций и последовательность выполнения переходов определяются средствами технологического оснащения, правила выбора которых установлены ГОСТ 14.301-73. Понятие "разработка технологических операций" предусматривает: расчет межоперационных припусков и размеров, расчет режимов резания, норм времени и разрядов работы.

Таблица 8 - Техническая схема восстановления вала

Режим обработки (восстановление). Восстановление резьбы.

Для восстановления резьбы необходимо удалить остатки поврежденной резьбы на токарном станке (16К20Ф3). Остатки резьбы удалить в один заход до d = 18 мм. методом черновой резки. После срезки резьбы производят наплавку слоя металла в среде углекислого газа. При этом применяют следующее оборудование: наплавочную головку А-384 или А-409; источник питания ВС-400; подогреватель газа; осушитель, заполненный силикагелем КСМ крупностью 2,8-7 мм; редуктор расходомер ДРЗ-7. При наплавке использовать проволоку Нп-30ХГСА. После наплавки удалить лишний слой металла на токарном станке (16К20Ф3) методом черной резки до d = 23 мм и провести чистовую обработку до d = 22. Нарезать плашкой метрическую резьбу М22х1,5. Снять фаску 45°.

Таблица 9 - Режим наплавки

Диаметр детали, мм	Толщина наплавляемого слоя, мм	Диаметр электрода, мм	Сила тока, А	Напряжение, В	Скорость наплавки, м/ч	Смещение электрода, мм	Шаг наплавки, мм	Вылет электрода, мм	Расход углекислого газа, мм
22	1,6-2,0	2,0	160	15	20-15	8	4,5-6,5	15	10-12

Восстановление шеек вала под подшипники.

Перед наплавкой деталь необходимо промыть в керосине, необрабатываемые поверхности покрыть липкой лентой. Перед наплавкой необходимо произвести выдержку детали в электролите в течении 5-6 мин. После наплавки промыть в горячей воде и просушить. Далее производят центровую шлифовку вала. Шлифование выполняют в одну операцию. Для шлифования вала применяют универсальный шлифовальный станок 3М150. Вал шлифуют при скорости шлифования 28-32 м/с, электрокорундовыми на керамической связке шлифовальными кругами зернистостью 16-60. Для получения оптимальных микронеровностей (0,63-1,25 мкм) вал вращают со скоростью 15 м/мин при предварительном шлифовании и 8 м/мин при окончательном. Перед шлифованием шлифовальный круг правят алмазным карандашом, закрепленным в оправке, при обильном охлаждении эмульсией. Цилиндрическую часть круга правят, перемещая алмазный карандаш в горизонтальной плоскости. Боковые плоскости круга обрабатывают до требуемой ширины при поперечной подаче шлифовального круга. Шлифовальные круги рекомендуется править после шлифования пяти-шести валов. Базовыми поверхностями при шлифовании являются центровые отверстия. Припуск на шлифование оставляют в пределах 0,05-0,15 мм на сторону. В каждом конкретном случае режимы шлифования уточняются в зависимости от толщины слоя нанесенного металла. Для предотвращения появления микротрещин при шлифовании применяют обильное охлаждение. Струя охлаждающей жидкости должна полностью покрывать рабочую поверхность шлифовального круга. В качестве охлаждающей жидкости используют эмульсию (10 г. эмульсионного масла на 1 л воды).

2.3 Выбор оборудования

Выбор оборудования для восстановления.

При выборе оборудования для действующего производства ориентируются на имеющееся в цехе оборудование с учетом фактической загрузки отдельных его групп. При проектировании технологических процессов для вновь создаваемых предприятий возможности технолога ограничены только экономическими соображениями. Выбор оборудования во многом определяется типом производства. При выборе модели станка пользуются паспортами станков, а при их отсутствии - каталогами металлорежущего и другого оборудования.

Оборудование выбирают по главному параметру, являющемуся наиболее показательным для выбираемого оборудования, т.е. в наибольшей степени выявляющему его функциональные значения и технические возможности. Физическая величина, характеризующая главный параметр, устанавливает взаимосвязь оборудования с размером обрабатываемого на нем изделия.

При выборе типа и конструкции режущего инструмента следует учитывать характер производства, метод обработки, тип станка, размер, конфигурацию и материал обрабатываемой детали, требуемое качество поверхности, точность обработки. Характер производства влияет на выбор режущего инструмента с экономической точки зрения.

Особое значение имеет выбор материала режущей части инструмента. С учетом экономической целесообразности необходимо применять новые марки материалов, отличающиеся повышенной износостойкостью. Обеспечивая высокое качество обрабатываемых поверхностей, они применяются для чистовой обработки вместо малопроизводительного и дорогостоящего шлифования. К таким материалам относятся сверхтвердые материалы.

Измерительный инструмент применяют для межоперационного и окончательного контроля детали. В зависимости от типа производства он может быть стандартным или специальным.

В ремонтном производстве применяют предельные калибры (пробки, скобы, кольца, шаблоны) и универсальные инструменты (микрометры, штангенциркули, индикаторы, нутромеры). Могут быть также спроектированы простейшие контрольные приборы и приспособления.

Ацетиленовый генератор для ручной газовой сварки подбирают по производительности. Средний расход ацетилена ориентировочно можно считать на одного газосварщика (при коэффициенте использования поста К=0,75) 2500-2700 л в течение рабочей смены. Расход кислорода принимают на 20% выше расхода ацетилена. Расход электродов при ручной электродуговой сварке ориентировочно можно принять 2-3% от массы свариваемых деталей.

Таблица 10 - Ведомость оборудования сварочно-наплавочного участка

Наименование оборудования	Модель, тип	Краткая техническая характеристика	Кол.	Установленная мощность КВт		Габаритные размеры мм	Занимаемая Площадь м2
				Един	Общ
Прибор для измерения твердости по методу Роквелла	ТР-2	-	1	-	-	500х300	0,15
Однопостовой сварочный преобразователь	ПСГ-500-1	Сила тока 500 А.	1	-	28,0	1100х600	0,66
Токарно-винторезный станок, переоборудованный для наплавки деталей		Высота центров - 250 мм. Расстояние между центрами - 1000 мм	1	11,0	-	2810х 1180	3,32
Полуавтомат для сварки в среде углекислого газа	А-547У	Сила тока 270 А. Напряжение 27 В	1	-	17, 0 кВ-А	800х600	0,48
Универсальная головка для вибродуговой наплавки	У-653А	Устанавливается на станке	1	0,4	-	-	-
Однопостовой сварочный трансформатор	Сила тока300 А	1		23, 0 кВ-А	700х400	0,28
Итого:	-	-	-	-	-	-	4,89

Выбор оборудования для механической обработки восстановления поверхностей

Выбор технологического оборудования для технологического процесса производится после того как каждая операция уже разработана

На операциях 020, 025, применяется Токарно-винторезный станок модели 16К20Ф3.

Рисунок 8 - Токарно-винторезный станок модели 16К20Ф3

Станок 16К20Ф3 - пожалуй, самый распространённый на территории бывшего СССР токарный станок с ЧПУ, позволяющий производить токарную обработку деталей наиболее широкой номенклатуры и наиболее типичных размеров.

Станок 16К20Ф3: назначение

Станок 16К20Ф3 патронно-центровой предназначен для токарной обработки наружных и внутренних поверхностей деталей типа тел вращения со ступенчатым и криволинейным профилями в один или несколько проходов в замкнутом полуавтоматическом цикле, а также для нарезания крепежных резьб (в зависимости от возможностей системы ЧПУ). Станок 16К20Ф3 используют в единичном, мелко - и среднесерийном производстве.

Станок 16К20Ф3: обозначение

Буквенно-цифирный индекс станка 16К20Ф3 обозначает следующее: цифра 1 - это токарный станок; цифра 6 - обозначает токарно-винторезный станок, буква К - поколение станка, цифра 20 - высота центров (200мм). Наличие "Ф3" в конце индекса говорит о наличии ЧПУ - числового программного управления.

Таблица 11 - Технические характеристики станка 16К20Ф3

Наименование параметров станка	Величина
Диаметр обработки над станиной, мм	400
Диаметр обработки над суппортом, мм	200
Наибольшая длина обрабатываемой заготовки, мм	1000
Наибольшая длина обработки, мм	905
Частота вращения шпинделя, мин-1	35 - 1 600
Число автоматически переключаемых скоростей	9
Скорость быстрых перемещений суппорта - продольного, мм/мин	4 800
Скорость быстрых перемещений суппорта - поперечного, мм/мин	2 400
Скорость продольной подачи, мм/мин	3 - 1 200
Скорость поперечной подачи, мм/мин	3 - 500
Продольное перемещение суппорта на один импульс, мм	0,01
Поперечное перемещение суппорта на один импульс, мм	0,005

Операция 035 - Фрезерная, применяется Вертикально-фрезерный станок модели 6Р11.

Рисунок 9 - Вертикально-фрезерный станок модели 6Р11

Вертикально-фрезерный станок 6Р11 - очень распространённая на территории бывшего СССР модель фрезерного станка, позволяющая производить фрезерование деталей небольших и средних размеров. Станок экспортировался во многие страны мира. Вертикально-фрезерные станки 6Р11 зарекомендовали себя как надёжные и неприхотливые, не требующие повышенного внимания.

Назначение

Вертикально-фрезерный станок 6Р11 предназначен для фрезерования, сверления и выполнения расточных работ заготовок любых форм и из любых материалов - от чугуна до сплавов цветных металлов, пластмасс. Шпиндельная головка вертикально-фрезерного станка оснащена механизмами поворота и ручного осевого перемещения шпинделя. Это позволяет производить обработку отверстий, расположенных под наклоном до ±45° к поверхности стола. Высокая жесткость вертикально-фрезерного станка 6Р11 в сочетании с мощным приводом позволяет использовать фрезы с пластинами из быстрорежущей стали, а также из твердых и сверхтвердых материалов.

Обозначение вертикально-фрезерного станка 6Р11

Буквенно-цифирный индекс вертикально-фрезерного станка 6Р11 обозначает следующее: цифра 6 - это фрезерный станок; буква Р - поколение станка, цифра 1 - обозначает вертикально-фрезерный станок, цифра 2 - типоразмер станка (размер стола).

Таблица 12 - Технические характеристики Вертикально-фрезерного станка 6Р11

Наименование параметров станка	Величина
Размеры рабочей поверхности стола, мм	1 000 х 250
Наибольшее продольное перемещение стола, мм	630
Наибольшее поперечное перемещение стола, мм	200
Наибольшее вертикальное перемещение стола, мм	360
Расстояние от торца шпинделя до рабочей поверхности стола, мм	50 - 410
Пределы частот вращения шпинделя, мин - 1	40 - 2000
Ускоренное продольное перемещение стола, мм/мин	4 000
Ускоренное поперечное перемещение стола, мм/мин	4 000
Ускоренное вертикальное перемещение стола, мм/мин	1 330
Мощность электродвигателя привода шпинделя, кВт	5,5
Мощность электродвигателя привода стола, кВт	3
Конус шпинделя по ГОСТ 30064-93	50
Габаритные размеры станка (Д х Ш х В), мм	1470 х 1 975 х 1 940
Масса станка с электрооборудованием, кг	2 360

Операция 050 - Сверлильная, применяется Вертикально-сверлильный станок модели 2Н118.

Рисунок 10 - Вертикально-сверлильный станок модели 2Н118

Универсальный вертикально-сверлильный станок модели 2Н118 с условным диаметром сверления 18 мм предназначен для выполнения следующих операций: сверления, рассверливания, нарезания резьбы и подрезки торцов ножами.

Станок предназначен для работы в основных производственных цехах, а также в условиях единичного и мелкосерийного производства в инструментальных, экспериментальных, ремонтно-механических и инструментальных цехах с индивидуальным выпуском продукции.

Отнесенный к условному диаметру сверления 18 мм станок допускает обработку деталей с усилием подачи до 560 кг и крутящим моментом до 880 кг-см.

Пределы чисел оборотов и подач шпинделя позволяют обрабатывать различные виды отверстий на рациональных режимах резания.

Таблица 13 - Технические характеристики Вертикально-сверлильного станка 2Н118

Наименование параметров станка	Величина
Наибольший диаметр сверления -	18 мм.
Конус Морзе шпинделя	2 ГОСТ 2847-67
Наибольшее осевое перемещение шпинделя -	150 мм.
Вылет шпинделя -	200 мм.
Расстояние от конца шпинделя до стола
наибольшее -	650 мм
наименьшее -	0 мм.
Перемещение шпинделя на 1 оборот маховичка рукоятки -	110 мм.
Цена деления лимба -	1 мм.
Перемещение шпиндельной головки на один оборот маховичка	4,4 мм
Наибольшее перемещение шпиндельной головки	300 мм.
Наибольшее вертикальное перемещение стола -	350 мм.
Перемещение стола на 1 оборот рукоятки -	2,4 мм.
Ширина рабочей поверхности стола -	320 мм.
Длина рабочей поверхности стола -	320 мм.
Число скоростей шпинделя -	9
Величины чисел оборотов шпинделя:	180, 250, 355, 500, 710, 1000, 1420, 2000, 2800.
Число подач -	6
Величины подач, об/мин:	0,1; 0,14; 0, 20; 0,28; 0,40; 0,56.
Наибольшее усилие подачи на шпинделе -	560 кг.
Наибольший крутящий момент на шпинделе -	880 кг. см.
Мощность -	1,5 кВт
Габариты станка (длина x ширина x высота),	870x590x2080 мм
Вес станка,	450 кг
Число оборотов в минуту	1420

Операция 055 - Шлицефрезерная, применяется Шлицефрезерный станок модели 5350.

Рисунок 11 - Шлицефрезерный станок модели 5350

Шлицефрезерный станок 5350 предназначается для фрезерования на валах прямых прямобочных, эвольвентных шлицев и зубьев шестерен, выполненных заодно с валом.

Фрезерование шлицев и зубьев шестерен производится червячной фрезой способом обкатывания.

Особенности шлицефрезерного станка 5350:

Станок шлицефрезерный 5350 способен обеспечить разность соседних шагов шлиц 0,02 мм и чистоту поверхностей боковых сторон шлиц не ниже пятого класса.

Класс точности, станка шлицефрезерного 5350 - Н.

Фрезе сообщается движение подачи и вращательное движение, а обрабатываемому изделию только вращательное движение, согласованное с вращением фрезы.

Фрезерование может производиться при движении каретки с фрезой на заднюю бабку или от задней бабки, по направлению подачи или против подачи.

Автоматически выполняются все движения фрезы и обрабатываемого изделия, необходимые для фрезерования шлиц.

С помощью гидравлики осуществляется подвод фрезы к изделию и включение рабочей подачи в начале цикла и отвод фрезы от изделия выключение рабочей подачи в конце цикла.

С помощью отдельного электродвигателя осуществляется ускоренное перемещение каретки с фрезой для возврата и в исходное положение после окончания фрезерования.

Перемещение пиноли задней бабки происходит при помощи гидравлики, путем ручного поворота крана управления.

Таблица 14 - Технические характеристики Шлицефрезерного станка 5350

Наименование параметров станка	Величина
Диаметры обрабатываемых зубчатых колес	мм.	500
Наибольшая длина нарезаемых шлицев	мм.	40
Наибольший модуль обрабатываемых колес	мм.	750
Пределы частоты вращения шпинделя	об/мин.	80-250
Класс точности станка по ГОСТ 8-82		Н
Мощность двигателя	кВт.	6,5
Габариты	мм.	2335х1550х1650
Масса	кг.	3900
Диаметры обрабатываемых зубчатых колес	мм.	500
Наибольшая длина нарезаемых шлицев	мм.	40
Наибольший модуль обрабатываемых колес	мм.	750
Пределы частоты вращения шпинделя	об/мин.	80-250
Класс точности станка по ГОСТ 8-82		Н
Мощность двигателя	кВт.	6,5

Операция 070 - Шлифовальная, применяется Круглошлифовальный станок модели 3М150.

Рисунок 12 - Круглошлифовальный станок модели 3М150

Станки модели 3м150 предназначены для наружного и внутреннего шлифования цилиндрических, конических и торцевых поверхностей деталей при установке их в центрах

Таблица 15 - Технические характеристики Круглошлифовального станка 3М150

Наименование параметров станка	Величина
Наибольший диаметр заготовки, мм	100
Наибольшая длина заготовки, мм	360
Наибольший диаметр шлифуемого отверстия, мм	500
Пределы частоты вращения шпинделя Max об/мин	2350
Класс точности станка по ГОСТ 8-82, (Н, П, В, А, С)	П
Частота вращения шпинделя бабки изделия, об/мин	0
Мощность двигателя кВт	4
Габариты станка Длинна Ширина Высота (мм)	2000_1370_1520
Масса, кг	2600

2.4 Техническое нормирование наплавочных работ

 

Нормирование технологического процесса

В курсовом проекте устанавливаются нормы времени выполнения операций. Технически обоснованные нормы времени на операцию рассчитывают, исходя из оптимальных режимов обработки и полного использования технологических возможностей станков и приспособлений.

В единичном и серийном производстве определяется норма времени (штучное время) определяется из выражения:

 

Т_Ш = Т_ОП + Т_ОБСЛ + Т_ОТД,

где Т_ОП - оперативное время, мин.;

Т_ОБСЛ - время обслуживания рабочего места, мин.;

Т_ОТД - время отдыха (принимается за смену около 2% ее продолжительности, для одной детали можно принимать 5% от Т_ОП), мин.

Оперативное время

 

Т_ОП = Т_О +Т_В,

где Т_О - основное время, мин.;

Т_В - вспомогательное время, мин.

Основное время рассчитывается исходя из режимов обработки. Вспомогательное время представляет собой сумму нормативных значений вспомогательного времени установов и переходов и принимается согласно таблиц. Для механической обработки нормирование выполняется согласно таблицы 7. Ниже приведены зависимости для определения основного времени для отдельных ремонтных операций.

Ручная электродуговая наплавка. Основное время

t_o =  = ,

где I - Сила тока, А;

_н - коэффициент наплавки, г/ (А*час).

Вспомогательное и дополнительное время принимают по нормативным таблицам, а подготовительно-заключительное время составляет: для простой работы - 10 мин, средней - 17, сложной - 24 мин.

Механизированные методы сварки и наплавки. Основное время

_o = ,

где L - продольное перемещение наплавочной головки, мм;

= l + (3…4) мм,

где l - длина шва, мм;

S - подача головки, мм/об;

n - частота вращения детали, об/мин;

i - количество проходов.

Дополнительное время составляет 8 % оперативного.

Слесарные, слесарно-сборочные и другие виды работ нормируются по таблицам, составленных на основе хронометража операций на передовых предприятиях.

Таблица 10 - Формулы для расчета основного времени для различных методов обработки поверхностей

Вид обработки		Формула для определения основного времени, to, мин
Точение, сверление, зенкерование, растачивание, развертывание		to =
Фрезерование цилиндрическими и торцовыми фрезами		to =  или to =
Протягивание		to =
Протягивание шлицев		to =
Нарезание резьбы: профильным резцом		to =
	-плашками	to =
Зубонарезание цилиндрических колес дисковой модульной фрезой		to =
Зубонарезание червячной фрезой		to =
Шлифование с продольным движением подачи		to =
Шлифование врезное плоское периферией круга		to =
Хонингование		to =

Примечания:

1. Обозначения: l - расчетная длина рабочего хода инструмента, мм; l_пр - расчетная длина рабочего хода для продольного суппорта, мм; l_поп - расчетная длина рабочего хода для поперечного суппорта, мм; l_g - длина протягиваемой поверхности, мм; l_о - длина нарезаемой резьбы, мм; l_вр - глубина врезания режущего инструмента, мм; l_п - перебег режущего инструмента, мм; l_з - длина нарезаемого зуба, мм; L_пр - длина рабочей части протяжки, мм; L_ст - длина хода стола станка, мм; P - шаг нарезаемой резьбы, мм; i - число рабочих ходов; n - частота вращения шпинделя, мин^-1; n_ф - частота вращения фрезы, мин^-1; n_в - частота вращения при вспомогательном ходе, мин^-1; n_{дв. х} - частота двойных ходов в 1 мин; n_з - частота вращения заготовки за время нарезания резьбы, мин^-1; S_2х - подача на один двойной ход стола, мм/дв. ход; S_o - подача на оборот, мм/об; v_s - скорость движения подачи, мм/мин; S_z - подача на зуб фрезы, мм/зуб; S_пр - продольная подача, мм/об; S_поп - поперечная подача круга за один рабочий ход, мм/раб. ход; S_в - вертикальная подача, мм/об; S_p - радиальная подача на двойной ход, мм/дв. ход;; v_sоб - скорость движения подачи в обратном направлении, мм/мин; b₁ - врезание резца, мм; b₂ - перебег резца, мм; B - ширина цилиндрического зубчатого венца, мм; z - число зубьев фрезы; z_ф - число заходов фрезы; z_p - расчетное число зубьев колес; z_i - припуск на сторону обрабатываемой поверхности, мм; h - глубина шпоночной канавки нарезаемой впадины, мм; h_з - высота зуба, мм; D_ф - диаметр фрезы, мм; d - наружный диаметр нарезаемой заготовки, мм; v_p - скорость резания (рабочего хода), м/мин; v_{в. х} - скорость вспомогательного хода, м/мин; v_з - скорость врезания заготовки, м/мин; q - число заходов резьбы;  - время на переключение и деление;  - угол падения винтовой линии, ^о; = 1,3…1,5 - коэффициент, учитывающий время деления, т.е. поворота колеса на один зуб; m - модуль; m_g - число одновременно нарезаемых колес; K - поправочный коэффициент на выхаживание (понимается съем металла в конце цикла при выключенной подаче на глубину).

2. Длина продольного хода стола при шлифовании на проход L_ст = l_{д (}0,2…0,4) B_к и при шлифовании в упор L_ст = l_д - (0,4…0,6) B_к, где В_{к -} высота круга, мм; l_д - длина шлифуемой поверхности заготовки, мм.

. Коэффициент К имеет следующие значения: К = 1,1 при отклонении размеров 0,1…0,15 мм и К =1,7 при отклонении размеров 0,02…0,03 мм; К = 1,1…1,2 при шевинговании.

Техническое нормирование наплавочных работ

Автоматическая наплавка производится на переоборудованных токарных станках, где осуществляется главное вращательное движение и движение подачи вдоль оси наплавляемого изделия. Поэтому элементы технической нормы имеют особенности нормирования сварки и токарной обработки. Для определения машинного времени t0 необходимо знать скорость наплавки Vн, частоту вращения детали n, подачу S на один оборот (на шаг наплавки) и толщину наплавки t. А для определения скорости наплавки необходимо знать скорость подачи проволоки Vпр и коэффициент наплавки бн.

Исходные данные:

Наплавка шейки:

Da = 92 А/мм d= 1,6 мм; бн = 11 г/А·ч; г = 1,23 г/см; S = 4 мм/об (при Д = 40-80 мм S = 4 мм/об; К = 0,986 а = 0,985; t = 1 мм; i = 2; l = 33 мм; Z = 250 мин.

Сила сварочного тока:  (7)

Где Da - плотность тока, А/мм;

d - диаметр проволоки, мм.

Для обеспечения требуемых свойств наплавленного металла под флюсом применяется в основном флюс АНЦ - 1. Для валов диаметром 40-90 мм (D = 45 мм) применяется проволока диаметром 1,6 мм. Для среднеуглеродистых и легированных сталей (материал сталь 45Х) применяют проволоку CВ-08, CВ-08А, CВ-08ГА - 50 ХГСА.

Масса расплавленного металла:

 (8)

Где ан - коэффициент наплавки,

Объем расплавленного металла:

 (9)

Где  - плотность расплавленного металла, г/см.

При установившемся процессе объем расплавленного металла

 (10)

Где vпр - скорость подачи электродной проволоки, м/мин;

 (11)

Объем расплавленного металла Qр. м переносится на наплавляемую поверхность. Объем наплавленного металла в минуту:

 (12)

Где

t - толщина наплавленного слоя, мм;

S - на один оборот детали (на шаг наплавки), мм/об;

vн - скорость наплавки, м/мин.

Но так как Qр. м = Qн. м, то

Однако необходимо учесть, что не весь расплавленный металл переносится на наплавленную поверхность и объем наплавленного металла будет положен равномерно, то с учетом этого последнее равенство примет вид:

Где К - коэффициент перехода металла на наплавленную поверхность;

a - коэффициент неполноты наплавляемого слоя.

Скорость наплавки:

Частота вращения:

 (13)

Где D - диаметр наплавляемой детали, мм.

Расчет норм времени:

Для расчета норм времени используется следующая формула:

 (14)

Где Tшк - штучно - калькуляционное время, мин;

t0 - основное (машинное) время, мин:

для наплавки тел вращения:

 (15)

Где L - длина валика, м:

 (16)

Где l - длина наплавки, м:

i - количество слоев наплавки.

tв - вспомогательное время, мин:

 (17)

Где tви - вспомогательное время, связанное с изделием, на установку и снятие детали tи =0,48·L =0,48·0,88= 0,42 мин.

tвп - вспомогательное время, связанное с переходом, принимается для наплавки под флюсом 1,12 мин на 1 погонный метр шва (валика).

 тогда

 (18)

2.5 Выбор методов и средств технического контроля качества изготовленной детали

Выбор методов и средств технического контроля качества изготовленной детали для удобства представляем в виде таблицы 11.

Данный раздел позволяет правильно и точно сформулировать заявку на мерительный инструмент, и при необходимости вовремя заказа специальный мерительный инструмент или приобрести универсальный мерительный инструмент необходимый для контроля качества изделия, но не имеющийся в наличии на складе. Все выбранные мерительные инструменты сводим в таблицу мерительных инструментов.

Таблица 11 - Выбор методов и средств технологического контроля качества изготовления детали

Контролируемый параметр	Квалитет точности	Шероховатость	Средство измерения	Цена деления, мм	Диапазон измерений	Примечания
Линейные размеры	14-12	12,5-6,3	ШЦ - 1 ГОСТ 166 - 89	0,05	0 - 250	При необходимости применять метод пересчета
Диаметраль-ные размеры	14-12	12,5-6.3	ШЦ - 3 ГОСТ 166 - 89	0,05	0 - 125	При необходимости применять метод пересчета
Диаметраль-ные размеры	11-9	3,2-0,8	МК 0-25 ГОСТ 6507-90	0,01	0-25	При необходимости применять метод пересчета
Диаметраль-ные размеры	8-6	3,2-0,8	Скоба диметрами 45, 65, 50, 54.	0,005	-	При необходимости применять метод пересчета
Резьбы
М22х1,5	6g		Калибр кольцо Кольцо 7521 - 1055 6g ГОСТ 17757 - 72 Кольцо 7521 - 1055/1 6g ГОСТ 17756 - 72			Поверхности 3,25
Торцевое и радиальное биение
Допуски биения			Рычажно-зубчатая измерительная головка ИРЗ ГОСТ 18833-73	0,001	-	Специальное приспособление
Шероховатости
Ra 0.8-6.3			Образцы шероховатости ГОСТ 9378 - 75	-	-
Радиусы
Радиусы			По шаблону
Канавки			По шаблону

Заключение

В результате выполнения курсового проекта был разработан технологический процесс восстановления детали "Вал Насоса ПН-40УВ". В работе проанализированы технические требования к детали. Отработана конструкция детали на технологичность. Выбран метод восстановления поврежденных поверхностей.

Выполнены расчеты: Режимов резания; техническое нормирование операций; произведен расчет наладочных размеров для шлифовальной операции; разработана наладка на 070 шлифовальную операцию.

Список использованной литературы

1. Чупина Л.А., Пульбере А.И., Схиртладзе А.Г., Устименко С.А. "Ппоектирование технологических операций металообработки: Учебное пособие. - Тирасполь: ООО "Литера", 2007. - 485с.

Справочник технолога машиностроителя, под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова; в 2-х томах; Т.1; М. Машиностроение, 1986 г.

. Справочник технолога машиностроителя, под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова; в 2-х томах; Т.2; М. Машиностроение, 1986 г.

. Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х томах.В.И. Анурьев.

. Отливки из металлов и сплавов (Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку), ГОСТ 26645-85

. Горбацевич А.Ф., Шкред В. А.: Курсовое проектирование по технологии машиностроения; Минск, Высшая школа, 1983 г.

. Основы проектирования машиностроительных заводов, В.С. Мамаев, Е.Г. Осипов, Москва, "Машиностроение", 1974 г.

. С.А. Волков, В.Д. Корнеев. Учебное пособие "Основы технологии машиностроения". М.: Машиностроение, 2009 г.