Курсовая работа: Разработка технологического процесса восстановления опорного катка крана РДК-25

Рисунок 13. Расточная головка «NIKKEN» BT40-ZMAC140-225

Точение наружных поверхностей производим на токарно-винторезном станке 1К256В с ЧПУ таблица 5 резцом 2140-0001 ВК4 и резцом 2140-0042 ВК6 ГОСТ 18882-73.

Таблица 5. Техническая характеристика станка токарно-винторезного 1К256В с ЧПУ

Обработанные внутренние поверхности шлифуются на круглошлифовальном станке 3М153ДФ2 таблица 6 кругом шлифовальным 500х305х500 524 А ГОСТ 2424-83 зернистость 34-4.

Таблица 6. Техническая характеристика круглошлифовального станка 3М153ДФ2

Для контроля используем: штангенциркуль ШЦ-IIЙ-500 ГОСТ 166-89, линейка стальная, нутромер НИ-160 ГОСТ 868-82, радиусный шаблон ГОСТ 4126-82, набор образцов шероховатости ГОСТ 9378-93.

5. Проектирование единичного технологического процесса восстановления опорного катка РДК-25

Проектирование единичного технологического процесса восстановления опорного катка РДК-25 производим по методике, изложенной в [1].

С учетом имеющихся дефектов последовательность технологического процесса восстановления опорного катка крана РДК-25 выбираем следующую:

Моечная операция (очистка от грязи);

Дефектация (дефектовать деталь);

Наплавочная операция (наплавить наружные поверхности);

Наплавочная операция (наплавить внутреннею поверхность);

Токарная операция (расточить внутреннею поверхность под подшипник);

Токарная операция (точить наружные поверхности);

Шлифовальная операция (шлифовать наружные поверхности);

Контрольная операция (контролировать восстановленные поверхности).

Технологический маршрут восстановления опорного катка с указанием схем базирования, применяемого оборудования и режимов обработки представлен в комплекте технологической документации в Приложении А.

6. Расчет технологических режимов и норм времени

Расчет режимов наплавки и норм времени

Расчет ведём используя аналитические формулы и справочные данные, приведенные в справочнике технолога-машиностроителя [4].

Наплавка

Наплавка отверстия диаметром 170 мм на длину 117 мм порошковой проволокой.

Величина тока зависит от диаметра электродной проволоки, скорости ее подачи и от диаметра детали. Сварочная дуга устойчиво горит под флюсом при плотности сварочного тока не менее 25 А/мм.

Плотность тока равна:

,

где - ток наплавки, А ();

- площадь сечения электродной проволоки, мм:

где - диаметр проволоки, мм ().

.

Тогда плотность тока равна:

.

Рекомендуемое напряжение наплавки .

Скорость автоматической наплавки определяется по формуле:

где - толщина наплавляемого слоя, мм ();

- шаг наплавки, который выбирается в зависимости от толщины наплавляемого слоя, мм ();

- коэффициент наплавления, ();

- скорость подачи электродной проволоки, м/мин.

Скорость подачи проволоки равна:

где - диаметр наплавляемого отверстия, мм ();

- частота вращения детали, об/мин ().

Тогда,

Тогда скорость наплавки равна:

Особенность нормирования при автоматической наплавке на специальной установке или приспособленном токарном станке состоит в необходимости учета, как факторов сварочного процесса, так и режимов, используемых при токарной обработке.

Норма штучно-калькуляционного времени:

где - основное время, мин;

- вспомогательное время, мин;

- время обслуживания рабочего места, мин;

- подготовительно-заключительное время на одну деталь, мин.

В зависимости от того, какие параметры процесса автоматической наплавки известны, определение нормы времени осуществляется по формуле:

при известной скорости наплавки и шаге наплавки

где - шаг наплавки, мм ();

- скорость наплавки, м/мин ();

- общая длина наплавляемых поверхностей, мм ();

- диаметр наплавляемой детали, мм ();

- толщина наплавляемого слоя за один проход, мм ();

- коэффициент, учитывающий время обслуживания рабочего места, отдых и личные надобности рабочего;

- вспомогательное время на установку, закрепление и снятие детали, мин ();

- время на очистку и контроль погонного метра наплавленного валика, мин/м ();

- длина наплавленного валика, м.

- подготовительно-заключительное время на ознакомление с работой, наладку оборудования и сдачу наплавленных деталей и оснастки, мин ().

Тогда

Норма штучно-калькуляционного времени будет равна:

Расчет режимов механической обработки

Расчет ведём, используя аналитические формулы и справочные данные, приведенные в справочнике технолога-машиностроителя [4]

Токарная

Обработка наружной поверхности под подшипники диаметром 170 мм на длине 117мм, глубина резания за проход t=0,2мм, S=0.45мм/об. (подача выбирается по справочнику [4], таблица 11).

Скорость резания рассчитывается по формуле:

,

где Сх = 350;

Т- период стойкости инструмента, мин (Т=45 мин);

х = 0,15;

у = 0,35;= 0.2.

Коэффициенты Сх, х, у, m находятся из таблицы 17 справочника [4].

где Кnх=1-коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания (таблица 5);

Kuх=1 - коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания (таблица 6).

Коэффициент, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания:

,

где Kr=1 (таблица 2);

ув=600МПа;

nх=1 (таблица 2).

Рассчитываем частоту вращения шпинделя по формуле

Принимаем по паспорту станка n=600мин-1

Уточняем скорость вращения детали:

Тогда

Сила резания рассчитывается по формуле:

,

где Ср=300(таблица 22);

х=1(таблица 22);

у=0,75(таблица 22);=0(таблица 22);

.

.

Мощность резания рассчитывается по формуле:

Мощность привода:

где КПД привода;

Тогда

Мощность электродвигателя токарного станка с ЧПУ, 7,5 кВт, следовательно условия резания выполняются.

Основное операционное время находится по формуле:

,

где Lpx - длина рабочего хода инструмента, мм, ;- число проходов, ; - частота вращения шпинделя, об./мин, ; - подача инструмента, мм/об, .

мин.

,

где Тву - вспомогательное время на установку-снятие, с (Тву =2,5);

Твп - вспомогательное время, связанное с переходом,с (Твп=1,0);

мин.

мин.

Расчет режимов шлифования и норм времени

Расчет ведем, используя аналитические формулы и справочные данные, приведенные в справочнике технолога-машиностроителя [4].

Шлифовальная

Определим длину пути шлифовального круга по формуле:

где Lp - длинна резания, мм (Lp = 117);- величина подвода, врезания и перебега инструмента, мм (Ln = 10);д - дополнительная величина хода (Lд = 10).

Подставив данные, получим:=250+10+5=270 мм.

Рекомендуемая скорость вращения шлифовального круга х=30 м/с.

Частоту вращения шлифовального круга определяем по формуле:

где dкр - диаметр шлифовального круга (dкр = 150).

Поперечная подача рассчитывается по формуле:

где Sт - продольная подача, мм/мин (Sт = 1.6);- коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала (k1 = 1.3);- коэффициент, зависящий от точности обработки (k2 = 0.8);- коэффициент, зависящий от диаметра шлифов-ного круга (k3 = 0.7).

Подставив значения в формулу, получим:

Штучная подача определяется по формуле:

Следовательно,

Основное время определяем по формуле:

Мощность, затрачиваемая на вращение шлифовального круга:

где vд - скорость вращения круга, м/с (vд = 30);- продольная подача, м/с (Sp = 0.02);

В - ширина шлифовального круга, м (В = 0.032).

Следовательно,

Мощность электродвигателя:

где k - коэффициент кратковременной перегрузки (k = 1.3);

з - КПД станка (з = 0.75).

Подставив значения в формулу, получим:

Для выполнения операции выбираем круглошлифовальный станок модели 3М153ДФ2 с мощностью двигателя N=2 кВт.

7. Разработка слесарного приспособления для снятия опорного катка, устройство и принципы работы

Разработку слесарного приспособления для снятия опорного катка, устройство и принципы работы производим по методике, изложенной в [3].

Технологический процесс ремонта машин связан с выполнением большого объема разборочно-сборочных работ. Так, при разборке до 65% операций падает на отвинчивание болтов, винтов, гаек и шпилек; 45% операций сборки уходит на затяжку различных креплений.

Несмотря на то, что большое число ремонтных операций механизировано (используются электрические и пневматические гайковерты, прессы и т. д.), доля ручного труда в операциях разборки и сборки еще велика. Даже в крупных ремонтных предприятиях уровень механизации на разборке порой не превышает 12%, а при сборке- 5% от объема всех разборочно-сборочных работ.

Разъединение тугопосаженных деталей представляет значительные трудности, и, кроме того, при этом можно легко повредить разъединяемые детали.

Основным оборудованием для разборки и сборки посадок с натягом служат прессы и разного рода приспособления, которые носят название съемников.

Применение съемников обеспечивает высокое качество работы, сохраняет снимаемые детали, а при применении съемников с механизированным приводом, кроме того, повышает производительность труда по сравнению с ручным.

По конструкции съемники весьма разнообразны, так как разъединяемые с их помощью детали имеют различные формы и размеры.

Однако, несмотря на большое разнообразие конструкций, у всех съемников есть узлы и детали, общие по назначению, а часто и по форме.

Рассмотрим конструкцию на примере наиболее широко распространённого лапчатого съемника, показанного на рисунке 14.

Рисунок 14. Винтовой съемник с лапчатыми захватами: 1 - захват; 2 - тяга; 3 - силовой винт; 4 - корпус; 5 - наставка; 6 - деталь

Основой съемника служит корпус 4. К нему присоединяются захваты 1, при помощи которых съемник соединяется со спрессовываемой деталью 6. Захваты иногда могут составлять одно целое с корпусом, крепиться на корпусе непосредственно или соединяться с ним при помощи тяг 2.

Усилие, необходимое для выпрессовки, создается силовым винтом 3, заменяемым в ряде конструкций штоком гидравлического или пневматического цилиндра.

Иногда на конце силового винта (или штока) укрепляют наставку 5, позволяющую силовой винт делать короче и создавать более удобный упор.

Захваты - наиболее ответственные детали съемников. Концы захватов в большинстве конструкций обычно кончаются крючком, закрепляющим спрессовываемую деталь.

При работе съемника на захват действует сила Р1 (рисунок 15, а), которая равна усилию распрессовки, деленному на число захватов.

Перенеся силу Р1 в центр тяжести сечения тяги, получим силу Р2, которая будет растягивать захват, и две силы Р1 и Р с моментом Р1*l, изгибающим конец захвата. При этом Р1=Р; Р1=Р2.

Захваты съемника, как видно из приведенной схемы, работают в условиях сложного сопротивления, растяжения и изгиба, т.е. в условиях эксцентричного растяжения, поэтому изготовлять их необходимо с большим запасом прочности, с тем чтобы исключить деформацию в работе, В качестве материала для захватов применяют низколегированную сталь.

Рисунок 15. Действие сил на лапчатый захват

В том случае, если захват по отношению к спрессовываемой детали будет поставлен под некоторым углом (рисунок 15, б), помимо указанных выше сил, возникает усилие Т, способствующее во время спрессовывания срыву концов захватов с деталей: Р=Nсоsа; Т=Nsinа.