Методика проектирования технологического процесса восстановления изношенной детали (шестерни)
В процессе проектирования был проведен анализ условия работы детали, охарактеризованы виды изнашивания, которыми подвергаются основные рабочие поверхности детали. Были определенны коэффициенты повторяемости дефектов и обоснованы оптимальные способы восстановления каждой изношенной поверхности детали и рациональные способы их восстановления. Была проведена разработка технологической документации… Читать ещё >
Методика проектирования технологического процесса восстановления изношенной детали (шестерни) (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА»
Факультет: Инженерный Кафедра: Ремонт машин
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по
Технологии ремонта машин
Методика проектирования технологического процесса восстановления изношенной детали (шестерни)
Выполнила: ст-ка 354 гр
Хорина Е.М.
Руководитель:
Орехов А.А.
ПЕНЗА, 2010 г.
Аннотация
1 Характеристика детали
2 Определение коэффициентов повторяемости сочетания дефектов изношенной детали
3 Обоснование рациональных способов восстановления детали
4 Разработка маршрута восстановления детали
5 Выбор оборудования, инструмента и средств измерения
6. Разработка технологического процесса восстановления детали
7 Определение экономической эффективности и целесообразности восстановления детали
8 Техника безопасности
Заключение
АННОТАЦИЯ
В данном курсовом проекте приведена методика проектирования технологического процесса восстановления изношенной детали (шестерня), обоснование рационального способа восстановления и режимов обработки детали, минимизация затрат и обеспечение конкурентоспособности ремонтного производства.
В процессе проектирования был проведен анализ условия работы детали, охарактеризованы виды изнашивания, которыми подвергаются основные рабочие поверхности детали. Были определенны коэффициенты повторяемости дефектов и обоснованы оптимальные способы восстановления каждой изношенной поверхности детали и рациональные способы их восстановления. Была проведена разработка технологической документации на восстановление детали на основе рациональных методов с выбором технологического оборудования, приспособлений, рабочего инструмента, средств контроля.
Установили режимы обработки, нормы времени выполнения операций. Обосновали целесообразность восстановления детали с различными сочетаниями дефектов. Установили возможный маршрут восстановления детали с различными сочетаниями дефектов.
Определены верхний и нижний пределы цены восстановления.
Эффективное использование машин и оборудования обеспечивается высоким уровнем их технического обслуживания и ремонта, наличием необходимого числа запасных частей. Сбалансированное обеспечение запасными частями ремонтных предприятий и сферы эксплуатации машин и оборудования, как показывают технико-экономические расчеты, целесообразно осуществлять с учетом периодического возобновления работоспособности деталей, восстановленных современными способами.
Восстановление деталей машин обеспечивает экономию высококачественного материала, топлива, энергетических и трудовых ресурсов, а также рациональное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды. Для восстановления работоспособности изношенных деталей требуется в 5−8 раз меньше технологических операций по сравнению с изготовлением новых деталей.
По данным ГОСНИТИ 85% деталей восстанавливают при износе не более 0,3 мм, т. е. их работоспособность восстанавливается при нанесении покрытия незначительной толщины. Однако ресурс восстановленных деталей по сравнению с новыми деталями во многих случаях остается низким. В то же время имеются такие примеры, когда ресурс деталей, восстановленных прогрессивными способами, в несколько раз выше ресурса новых деталей.
Высокое качество восстановления деталей может быть достигнуто совместными усилиями инженерно-технических работников и рабочих ремонтных участков. Важно, чтобы рабочие, занятые ремонтом машин и оборудования, знали не только назначение, конструкцию, износ и неисправности деталей, но и в совершенстве владели современными способами и приемами сварки и наплавки, нанесение гальванических, газотермических и полимерных покрытий, пластического деформирования, механической, термической и упрочняющей обработки. [6]
Цели и задачи курсового проектирования:
Цель курсового проекта является самостоятельное решение студентом задач связанных с проектированием технологических процессов восстановления изношенных, обоснования рациональных способов восстановления и режимов обработки деталей, минимизация затрат и обеспечение конкурентоспособности ремонтного производства.
В процессе проектирования необходимо провести анализ условия работы заданной детали (в нашем случае шестерня малая левая А25.39.106, 7.39.106). А также:
1. Охарактеризовать виды изнашивания, которым подвергаются основные рабочие поверхности детали.
2. Определить коэффициенты повторяемости дефектов и коэффициенты повторяемости сочетания дефектов детали.
3. Обосновать рациональные способы восстановления деталей. Обосновать целесообразность восстановления детали с различными сочетаниями дефектов. Определить верхние и нижние пределы цены восстановления детали.
4. Разработать технологическую документацию на восстановление детали на основе рациональных методов с выбором технологического оборудования, приспособлений, рабочих инструментов, средств контроля.
5. Установить режимы обработки, нормы времени выполнения операций.
6. Установить возможные маршруты восстановления детали с различными сочетаниями дефектов.
7. Рассчитать экономическую эффективность восстановления детали.
8. Рассмотреть технику безопасности восстановления изношенных деталей.
1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛИ
Шестерня малая левая А25.39.106, 7.39.106 изготовлена из стали 58 (55П) ГОСТ 1050–74. Вал представляет собой деталь ступенчатой формы, на одной поверхности которого имеются шлицы, а на другой — зубчатый венец. В средней части имеется посадочное место с шпоночным пазом под зубчатое колесо. С двух сторон зубчатого венца шестерни имеются посадочные места под шарикоподшипники 309К и 60 309К.
Масса детали составляет 6,85 кг.
Твердость 32−46 НRСэ;
Деталь может иметь следующие дефекты: износ зубьев по толщине, износ шлицев по толщине, износ шейки вала под сальник, износ шпоночного паза по ширине, износ шеек вала под шарикоподшипники. В нашем проекте мы рассматриваем второй и два последних характерных износа.
Рисунок 1 — Изображение дефектов на шестерне малой левой
Дефект, А — износ шлицев по толщине (А)
Дефект Б — износ шпоночного паза по ширине (Б)
Дефект В — износ шейки вала под шарикоподшипник (В)
2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ ПОВТОРЯЕМОСТИ СОЧЕТАНИЙ ДЕФЕКТОВ ИЗНОШЕННОЙ ДЕТАЛИ
Основные дефекты детали и коэффициенты их повторяемости:
1. Износ шлицев по толщине (А): к1=0,33
2. Износ шпоночного паза по ширине (Б): к2=0,72
3. Износ шейки вала под шарикоподшипник 309К и 60 309К
(В)к2=0,48
Определяем коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов изношенной шестерни.
При трех дефектах у детали могут встречаться следующие их сочетания:
одновременно все три дефекта;
только первый и второй дефекты;
только первый и третий дефекты;
только второй и третий дефекты;
только первый;
только второй;
только третий;
не имеющие не одного дефекта-
Определим коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов:
3 Обоснование способов восстановления изношенных поверхностей деталей
Изношенные поверхности деталей могут быть восстановлены, как правило, несколькими способами. Для обеспечения наилучших экономических показателей в каждом конкретном случае необходимо выбрать наиболее рациональный способ восстановления.
Для восстановления шестерни малой могут быть применены следующие способы восстановления:
Поверхность А:контактная приварка стальной ленты, вибродуговой наплавкой, наплавкой в среде углекислого газа.
Поверхность Б: наплавкой в среде углекислого газа, ручная наплавка, постановка шпонки ремонтного размера, установка ступенчатой шпонки.
Поверхность В: контактной приваркой стальной ленты, электромеханической обработкой, вибродуговой наплавкой, наплавкой в среде углекислого газа.
Таблица1-Техникоэкономическая характеристика способов восстановления шестерни | Технико-экономический показатель, Св/Кд | 48,96 | 42,84 | 55,08 | 7,7 | 6,5 | 1,6 | 1,6 | 42,6 | 43,9 | |||
Площадь восстанавл. поверхности, дм2 | 0,85 | 0,85 | 0,85 | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,13 | 0,74 | 0,74 | 0,74 | 0,74 | ||
Уд. себестоимость восстановл. Су, руб/дм2 | 57,6 | 50,4 | 64,8 | 50,4 | 64,8 | 57,6 | 50,4 | 64,8 | |||||
Коэф. долговечности Кд | 1,0 | 0,85 | 0,8 | 0,85 | 0,72 | 0,8 | 0,8 | 1,2 | 1,0 | 0,85 | 0,8 | ||
Шифр спосо-ба | 1А | 2А | 3А | 1Б | 2Б | 3Б | 4Б | 1В | 2В | 3В | 4В | ||
Способы восстановления | Контактная приварка ленты | Наплавка в среде углекислого газа | Вибродуговая наплавка | Наплавка в среде углекислого газа | Ручная наплавка | Постановка шпонки ремонтного размера | Установка ступенчатой шпонки | Электромеханическая обработка | Контактная приварка ленты | Наплавка в среде углекислого газа | Вибродуговая наплавка | ||
Коэф. повторяемости дефекта Кi | 0,33 | 0,72 | 0,48 | ||||||||||
Наименование дефекта | Износ шейки вала под сальник (А) | Износ шпоночного паза по ширине (Б) | Износ шейки вала под шарикоподшипник 309К и 60 309К (В) | ||||||||||
№ пп | |||||||||||||
Предварительно отобранные методы восстановления для каждой изношенной поверхности ранжируются по значению технико-экономического показателя и сводятся в таблицу 1.
Из таблицы 1 видно, что оптимальными способами восстановления изношенных поверхностей являются:
Поверхность А: наплавка в среде углекислого газа
Поверхность Б: фрезерование шпоночного паза ремонтного размера или установка ступенчатой шпонки.
Поверхность В: электромеханическая обработка.
Обоснование способов восстановления деталей
Чем меньшее количество способов используется для восстановления различных изнашиваемых поверхностей детали, тем меньше требуется видов оборудования, выше эффективность производства. В связи с этим для окончательного решения вопроса о способах восстановления изношенных поверхностей детали в целом, производим перебор различных сочетаний способов. Перебор начинаем с минимального числа способов, а за основной примем способ, являющимся оптимальным для наиболее изнашиваемой поверхности.
Заканчиваем анализ определением минимального значения отношения себестоимости восстановления детали оптимальным для каждой ее изнашиваемой поверхности способом к коэффициенту долговечности.
где: СВДj — себестоимость восстановления изношенных поверхностей детали j — м сочетанием способов, руб.; Сyip — удельная себестоимость восстановления i-й поверхности р-м способом, руб/дм2; Si — площадь i-й восстанавливаемой поверхности, дм2; КДВjкоэффициент долговечности детали, восстановленной j-м сочетанием способов; n — количество изнашиваемых поверхностей (дефектов).
где Кi — коэффициент повторяемости i-го дефекта; КДij — коэффициент долговечности i-ой поверхности, восстановленной р-м способом. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.
Таблица 2. Технико-экономические показатели восстановления изношенных поверхностей шестерни малой
№пп | Сочетание способов восстановления | Коэф. долговечности КДВj | Себестоимость восстановления, руб. | Отношение себестоимости, руб | |
Наплавка в среде углекислого газа на пов. А и Б; электромеханическая обработка поверхности В | 0,96 | 97,34 | 101,4 | ||
Наплавка в среде углекислого газа поверхности А; фрезерование шпоночного паза под ремонтный размер и установка ступенчатой шпонки поверхности Б; электромеханическая обработка поверхности В. | 0,94 | 92,1 | 97,9 | ||
Рассмотрим применение двух вариантов сочетаний способов восстановления шестерни в целом:
I. — наплавка в среде углекислого газа на пов. А и Б; электромеханическая обработка поверхности В
II. — наплавка в среде углекислого газа поверхности А; фрезерование шпоночного паза под ремонтный размер и установка ступенчатой шпонки поверхности Б; электромеханическая обработка поверхности В.
Определим значения коэффициентов долговечности восстановленной детали по каждому варианту:
Определяем себестоимость восстановления для каждого варианта:
Как следует из расчетов, наиболее целесообразным является второйвариант — наплавка в среде углекислого газа поверхности А; фрезерование шпоночного паза под ремонтный размер и установка ступенчатой шпонки поверхности Б; электромеханическая обработка поверхности В.
4 РАЗРАБОТКА МАРШРУТА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
Данная схема маршрута является наиболее рациональной для восстановления шестерни малой левой. Наиболее целесообразным является второй вариант — наплавка в среде углекислого газа поверхности А; фрезерование шпоночного паза под ремонтный размер и установка ступенчатой шпонки поверхности Б; электромеханическая обработка поверхности В.
Рисунок 1-Схема маршрута восстановления детали
5 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ, ИНСТРУМЕНТА И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ
Для восстановления шестерни малой левой необходимо выполнить 8 операций: очистная (005), дефектовочная (010), наплавочная (015), токарная (020), электромеханическая (025), вертикальнофрезерная (030), шлифовальная (035), термическая (040), контрольная (045).
Очистная операция выполняется моечной машиной ОМ-4610; водный раствор- «Лабомид-102», концентрация раствора 20−25 г/л при 80…90 С0.
Дефектовочная операция производится на верстаке.
Дефект А: Износ шлицев по толщине. Средства измерения: Микрометр зубомерный М З 25−2; размер по чертежу, допустимый 10,80.
Дефект Б: Износ шпоночного паза по ширине. Средства измерения: пробка 8113−1 410Д; размер по чертежу, допустимый 14,10.
Дефект В: Износ шейки вала под шарикоподшипник 309К и 60 309К. Средства измерения: МК 50−2 ГОСТ 6507–78 или скоба 8111−4 497Д; размер по чертежу, допустимый 44,97.
Вибродуговая наплавка выполняется на токарно-винторезном станке 1Е61М переоборудованный для выполнения вибродуговых работ; технологическая оснастка: установка и закрепление детали осуществляется: поводковым патроном 7108−0021 ГОСТ 2571–71 и центром вращающимся — центр А-1−2 Н ГОСТ 8742–75; имеется источник питания; дополнительную индуктивность (дроссель); система подачи охлаждающей жидкости.
Операция токарно-винторезная выполняется на токарно-винторезном станке 1К62.
Технологическая оснастка: установка и закрепление заготовки осуществляется в трехкулачковом самоцентрирующем патроне — патрон 7100−0009 ГОСТ 2675–80; для поддержания второго конца обрабатываемой заготовки применяется задняя бабка с центром станочным вращающимся типа А-1−4 Н ГОСТ 8742–72; крепление сверла производится в сверлильном трехкулачковом патроне — патрон 6-В12 ГОСТ 8522–79; установка сверлильного патрона в пиноль задней бабки осуществляется через переходную конусную втулку — втулка 6100−0227 ГОСТ 13 598–85.
Вертикально-фрезерная операция выполняется на вертикально-фрезерном станке 6Р11; технологическая оснастка: установка и закрепление детали осуществляется в тиски станочные 7200−0253 ГОСТ 21 168–75; режущий инструмент — фреза шпоночная Т15К6 16−2 ГОСТ 9140–78.
Контрольная операция выполняется средствами измерения, описанными в дефектовочной операция (для дефекта В — пробка гладкая ф16 или набор концевых мер). Твердость измеряется твердомером ТК-2.
6 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
005 Операция очистная Проводится с помощью моечной установки ОМ4356 ГОСТ 15 734–82, препаратом АМ-15; концентрация раствора 20−25 г/л при температуре
80…90 0С.
Основное время ТО = 15 мин. Норма времени определяется по формуле:
где ТР — затраты времени на разборку агрегата, узла или отдельного сопряжения, мин [11]
КПР — коэффициент учитывающий время на технологические перерывы при работе [7, табл. 2]; КПР =1,20
КУ — коэффициент удельных трудовых затрат [7, табл. 3]; КУ = 0,16
ТН = 151,20,16 = 2,88 мин
010 Дефектовочная
Норма времени определяется по формуле:
где ТР — затраты времени на разборку агрегата, узла или отдельного сопряжения, мин [11]
КПР — коэффициент учитывающий время на технологические перерывы при работе [2, табл. 2]; КПР =1,20
КУ — коэффициент удельных трудовых затрат [2, табл. 3]; КУ = 0,13
ТН = 151,20,13 = 2,34 мин.
015 Наплавочная Подготовительно-заключительное время на операцию составит [3]
= 16 мин.
Переход 1. Установить, закрепить и снять заготовку.
Вспомогательное время на установку и снятие детали на операцию составит
= 2 мин.
Переход 2. Наплавить шлицы вала.
Основное время при продольной наплавке определится по формуле [2]
где — длина наплавляемой поверхности, мм,
— продольная подача, мм/об,
.
Скорость подачи электрода определяется по формуле где — сила тока, А, для наплавки (т. 109, 1) ;
— напряжение, В;
— диаметр проволоки, мм;
— плотность электродной проволоки, г/
Скорость наплавки определяется по формуле где — коэффициент наплавки, г/Ач;
в среде углекислого газа;
— толщина наплавляемого слоя, мм;
— шаг наплавки, мм/об;
Вылет электрода определяется по формуле Смещения с зенита детали определяется по формуле Дополнительное время на операцию находится, как где — оперативное время, мин.;
К — процентное соотношение дополнительного времени к оперативному, для токарной операции К = 10%.
Штучное время Норма времени на операцию составит
020 Токарная Подготовительно-заключительное время на операцию составит
мин.
Переход 1. Установить, закрепить и снять заготовку.
Вспомогательное время на установку и снятие детали на операцию составит
мин.
Переход 2. Подрезать торцевую поверхность диаметром 40 мм.
Глубина резания t=1,7 мм;
Число рабочих ходов i=1;
Подача выбирается в зависимости от характера обработки
Sт = 0,15 — 0,25мм/об Согласно паспортным данным станка — Sф=0,23 мм/об.
В зависимости от глубины резания и подачи назначается скорость резания
Vт = 194 м · мин-1
Данное значение скорости резания корректируется в зависимости от обрабатываемого материала (Км), характера заготовки и состояния её поверхности (Кх), марки режущей части резца (Кмр) и применения охлаждения (Кох).
Км = 1,3; Кх = 0,8; Кмр = 1,0; Кох = 1,0.
Vр = Vт · Км · Кх · Кмр · Кох = 194 · 1,3 · 0,8 · 1,0 · 1,0 = 201,8 м · мин-1
Расчетная частота вращения шпинделя определяется по формуле
nр = (Vр · 1000)/?D,
где Vр — расчетная скорость резания, м · мин-1 ;
D — максимальный диаметр заготовки на данном переходе, мм.
nр = (201,8 · 1000)/3,14· 40 = 1609 мин-1
Согласно паспортным данным станка принимаем nф = 1600 мин-1 [3]
Вспомогательное время на переход назначаем по таблице 44.
Основное время определяется по формуле [2]
То = (L · i)/(nф · Sф), мин.,
где L — расчетная длина хода режущего инструмента, мм;
i — количество рабочих ходов, шт.;
nф — фактическая частота вращения заготовки, мин-1
Sф — фактическая подача режущего инструмента, мм/об.
L = D/2 + Y, мм, где D — диаметр заготовки, мм;
Y — величина врезания и перебега, мм.
D = 40 мм; Y=1,75 мм ([4]таблица 38)
То2 = [(40/2 + 1,75) · 1]/(1600 · 0,23) = 0,042 мин.
Переход 2. Точить поверхность за один рабочий ход, выдерживая размеры диаметр 40 мм.
t = Zм/2· i = 4/2· 1 =2 мм;
Sт = 0,3 — 0,4 мм/об. ([2] таблица 8); Sф = 0,39 мм/об;
Vт =160 м· мин-1 ([4] таблица 11);
Vр = Vт · Км · Кх · Кмр · Кох = 160 · 1,3 · 0,8 · 1,0 · 1,0 =166 м · мин-1
nр = (Vр · 1000)/?D = (166 · 1000)/3,14 · 40 = 1323 мин-1
nф = 1600 мин-1
Тв2 = 0,5 мин. ([2] таблица 44);
Y = 5 мм ([4] таблица 38); поскольку перебега нет, то Y = 2,5 мм;
То2= [(40 + 2,5) · 1]/(1600 · 0,39) = 0,053 мин.
Переход 3. Снять фаску 4×30.
Переход выполняется на частоте вращения предыдущего перехода, подача ручная, глубина резания переменная. Основное время по ([4] таблице 40):
То3 =0,15 мин.
=
=1,482 мин
=
мин Дополнительное время на операцию определяется по формуле [2]
ТД=ТОП К/100
где Топ — оперативное время, мин.
Кпроцентное отношение дополнительного времени к оперативном при токарной операции К = 8% [2]
Топ = То+Тв ТД=(0,245+1,482)8/100=0,13мин Штучное время Тшт = То + Тв + Тд = 0,245+1,482 + 0,13 = 1,857 мин.
025 Операция электромеханическая Норма времени на любую операцию определяется по формуле:
Переход 1. Установить и снять заготовку
Вспомогательное время на переход зависит от способа установки, характера выверки и массы заготовки
Переход 2. Высадить поверхность за 3 рабочих хода.
Подача
Скорость резания Частота вращения шпинделя:
Вспомогательное время Основное время Переход 3. Сглаживание поверхности за 2 рабочих хода.
Подача [4, стр.152]
Скорость резания Частота вращения шпинделя:
Вспомогательное время Основное время Вспомогательное время на операцию определяется из выражения Основное время на операцию определяется из выражения Дополнительное время на операцию определяется по формуле Штучное время определяется из выражения:
Норма времени на операцию будет равна
030 Операция вертикально-фрезерная Норма времени на любую операцию определяется по формуле:
Переход 1. Установить и снять заготовку .
Вспомогательное время на переход зависит от способа установки, характера выверки и массы заготовки
Переход 2. Фрезеровать паз шириной 14 мм и глубиной 12 мм.) Выдержать вышеуказанные размеры.
Подача на зуб SZ, мм/зуб [4, стр. 183 табл.41]
Подача на один оборот фрезы Глубина фрезерования t = 0,3 мм Скорость резания где D — наружный диаметр фрезы, мм. D = 14 мм Т — стойкость фрезы, мин Т = 80 [ стр. 188 табл.44]
В — ширина фрезерования, мм. В = 14 мм.
Значения величин С2, q, m, x, y, z, n выбираем согласно (табл. 4 т. 43)
С2 = 145
q = 0,44
m = 0,37
x = 0,24
y = 0,26
z = 0,2
u= 0,1
Частота вращения фрезы
[4, стр.138]
Минутная подача
[1, стр.26]
Вспомогательное время на переход назначается
[4, стр 222]
Основное время определяется по формуле:
где L — расчетная длина хода режущего инструмента
i — количество рабочих ходов
SФ — продольная подача стола.
L = 88 мм; Y = 3 мм Вспомогательное время на операцию определяется из выражения Основное время на операцию определяется из выражения Дополнительное время на операцию определяется по формуле Штучное время определяется из выражения:
035 Операция шлифовальная Подготовительно-заключительное время на операцию назначается ТПЗ = 10 мин. [2. табл83. с 116]
Переход 1. Установить закрепить и снять деталь.
Вспомогательное время ТВ = 0,5 мин.
Переход 2. Шлифовать поверхность.
hЧИСТ =0,1 мм.
Поперечная подача SПОП = 0,01 мм [2, табл.86. с 119];
Продольная подача SПР = 0,20 мм/об [2, табл.86. с 119];
Число проходов определяется по принятой поперечной подаче
i=h/t= 0,1/0,01 =10
Продольная подача в таблицах дана в долях ширины шлифовального круга, поскольку в каждом конкретном случае можно использовать разные круги подача пересчитывается по формуле:
SПР = ВК•в;
где SПР — продольная подача, мм/об ВК — ширина шлифовального круга, мм в — продольная подача в долях ширины шлифовального круга.
SПР =45•0,2=9 мм/об;
Скорость резания vР = 55•0,9 = 49,5 м•мин-1
По расчетной скорости резания определяется расчетная частота вращения шпинделя
n = 165,9 мин -1
Согласно паспортным данным станка принимается
nФ = 150 мин-1 [2. табл. 89 с 121],
Основное время
мин
L — длина обрабатываемой поверхности с учетом врезания и перебега, мм Величина врезания и перебега равна у=3 мм.
КЗ — коэффициент зачистных ходов 1,2 — 1,7
То=68*10*1,5/150*9=0,26 мин Вспомогательное время ТВ = 1 мин Вспомогательное время на операцию ТВ =0,26+1=1,26 мин.
Дополнительное время определяется по формуле [3]
ТД = (ТОПК)/100, мин где ТОП — оперативное время, мин ТОП = ТО + ТВ К — процентное отношение дополнительного времени к оперативному. При шлифовании К = 7%. [2, табл.7]
ТД = [(1,26+0,26)7]/100=0,12 мин Штучное время ТШТ = ТО + ТВ + ТД = 0,26+1,26+0,12=1,64 мин Норма времени на операцию будет равна ТН= ТО + ТВ + ТД + ТПЗ/n= 0,26+1,26+0,12+10/1=11,64 мин
040 Термическая операция Норма времени определяется по формуле [3]
где — коэффициент, учитывающий время нагрева детали и дополнительное время,;
— неполное оперативное время, мин. ;
— вспомогательное время на установку и снятие детали, мин.
Вспомогательное время на закладку детали в печь составит Подготовительно-заключительное время составит
045 Контрольная операция Норма времени определяется по формуле [1]:
где — затраты времени на разборку агрегата, узла или отдельного сопряжения, мин. =19 мин.
— коэффициент, учитывающий время на технологические перерывы при работе. =1,20.
— коэффициент удельных трудовых затрат.
Определим норму времени на восстановление детали где — норма времени наю операцию.
7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
Цена новой шестерни на рынке = 1500 руб.
Исходя из коэффициента долговечности восстановленной шестерни = 1,1, ее максимальная цена может быть установлена не более
.(10, стр.22)
Минимальную цену для производителя можно определить по формуле:
(10, стр.22)
Для определения наименьшей цены оси определим среднюю себестоимость ее восстановления при различных сочетаниях дефектов.
Себестоимости восстановления отдельных поверхностей шестерни равны:
поверхности, А — 42,84 руб.;
поверхности Б -1,3 руб.;
поверхности В — 37,3 руб.
Стоимость дополнительных работ
= 0,1 (42,84 + 1,3 + 37,3)=8,144 руб.
Стоимость изношенной детали (10, стр.23)
Сф = 150 руб.
Определяем значения заводской себестоимости восстановления шестерни с различными сочетаниями дефектов по формуле:
(10, стр.23)
где Свср — средняя себестоимость восстановления деталей одною наименования, имеющих различное сочетание дефектов, руб.; ДП — стоимость дополнительных работ, которые необходимо выполнить при восстановлении любого сочетания дефектов (очистка, дефектация), руб.; Сф — затраты па приобретение ремонтного фонда, руб.
Стоимость изношенной детали Сф = 150 руб.
В свою очередь Свср определяется из выражения:
(10, стр.23)
где, , , — себестоимость восстановления деталей с 1-м, 2-м…j-м сочетаниями дефектов; , — коэффициенты повторяемости деталей с 1-м, 2-м… j-м сочетаниями дефектов.
Прибыль определяется из выражения:
где — норма прибыли, в процентах. Норму прибыли принимаем = 20%.
Таблица 3-Технико-экономические показатели восстановления детали (шестерня малая левая) с различным сочетанием дефектов
№ п/п | Сочетание дефектов изношенных поверхностей | Коэффициент повторяемости сочетания дефектов | Заводская себестоимость, | Расчетная цена восстановления | |
Сочетание дефектов А, Б и В | 0,114 048 | 239,584 | 227,56 | ||
Сочетание дефектов, А и Б | 0,123 552 | 202,284 | 242,74 | ||
Сочетание дефектов, А и В | 0,44 352 | 238,284 | 285,9 | ||
Сочетание дефектов Б и В | 0,231 552 | 206,634 | |||
Только поверхность А | 0,48 048 | 200,984 | 241,18 | ||
Только поверхность Б | 0,250 848 | 159,444 | 191,33 | ||
Только поверхность В | 0,90 048 | 195,444 | 234,53 | ||
Как видно из таблицы 3 целесообразно восстанавливать деталь со всеми сочетаниями дефектов. Это видно при сравнении минимальной цены производителя и максимальной цены потребителя.
8 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Механическая обработка. Значительное число несчастных случаев при механической обработке деталей происходит из-за отсутствия ограждений, применения неисправных инструмента и приспособлений, а также от поражения металлической стружкой, электрическим током и по другим причинам. В целях предупреждения травм соблюдают следующие условия.
Металлообрабатывающие станки располагают так, чтобы не было встречных и перекрещивающихся грузопотоков, а вращающиеся части станков не стесняли проходы к двери. Расстояние между станками выдерживают не менее 1 м, а между станками, стеной и колоннами — не менее 0,5 м. При этом учитывают максимальный вылет подвижных столов, ползунов и других выдвижных частей станков, а также место для площадок под заготовки, готовые детали, инструмент и материалы. Проходы и проезды устраивают так, чтобы между используемым транспортом (тележки, автокары и др.) и границей рабочей зоны были разрывы не менее 0,2 м.
Правила безопасности труда предусматривают надежное заземление станков, ограждение всех их приводных и передаточных механизмов (ремней, шкивов, цепей, валов, шестерен и т. п.), а также вращающихся приспособлений и некоторых режущих инструментов (фрез, наждачных кругов). Оградительные устройства должны быть прочными, жесткими, простой и гладкой формы. Наружную часть оградительных устройств окрашивают в один цвет со станком, а внутреннюю часть в красный цвет, который сигнализирует об опасности при открытом или снятом ограждении.
При работе на металлорежущих станках соблюдают следующие меры безопасности:
надевают защитные очки, если нет защитного экрана;
при работе с охлаждающей эмульсией применяют специальные ограждения для защиты рабочего от брызг;
при зачистке деталей не пользуются напильником без ручки и не зачищают детали шлифовальной бумагой вручную.
Запрещается останавливать вращающиеся детали станка (шпиндели, патроны и др.) руками, придерживать обрабатываемую деталь рукой, работать без ограждений или снимать кожухи ограждений, применять неисправные приспособления для закрепления детали, надевать, снимать или переводить приводные ремни на ходу, оставлять ключ в патроне, оставлять инструмент и детали на станке, работать в рукавицах, а также без головного убора (особенно с длинными волосами). В процессе работы нельзя накапливать много стружки на станке и около станка, убирают ее специальным крючком или щеткой.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенных экономических расчетов мы получили значения цены восстановленной детали при наличии у детали 3 дефектов- 191,33 руб.
Цена восстановленной детали меньше максимальной ценой покупки (191,33). Из этого можно сделать вывод о том, что деталь экономически выгодно восстанавливать, прибыль составляет 12,7%.
Следовательно, можно сделать вывод, что деталь экономически выгодно восстанавливать.
ЛИТЕРАТУРА
1. Власов П. А. Методическое пособие к расчету технологической карты на восстановление деталей машин. — Пенза, 1990. — 68 с.
2. Матвеев В. А., Пустовалов И. И. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве. — М.: Колос, 1979. — 288 с.
3. Спицын И. А. Проектирование технологических процессов механической обработки деталей. — Пенза, 1999. — 100 с.
4. Некрасов С. С. Практикум и курсовое проектирование по технологии сельскохозяйственного машиностроения.- М.: Мир, 2004. 240с
5. Некрасов С. С. Обработка материалов резанием. — М.: Колос, 1997. — 320 с.
6. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2/ Под ред. Косиловой А. Г. и Мещеряковой Р. К. — 4-е изд., перераб. И доп. — М.: Машиностроение, 1985. — 496 с.
7. Молодык Н. В., Зенкин А. С. Восстановление деталей машин. — М.: Машиностроение, 1989. — 479 с.
8. Панов А. А. Справочник технолога. Обработка металлов резанием. — М.: Машиностроение, 1988. — 736 с.
9. Летвитский И. С. Технология ремонта машин и оборудования. -М.: Колос, 1975. — 560 с.
10. Проектирование технологических процессов восстановления изношенных деталей. Учебно-методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию. Пенза.: ПГСХА 2004