Крестовина карданная автомобиля ЗИЛ-131

 

Из таблицы  видно, что оптимальными способами  восстановления изнашиваемых поверхностей являются следующие:

для поверхности  А – дополнительная ремонтная деталь;

для поверхности  Б – ручная наплавка;

для поверхности  В – ручная наплавка.

4.2 Обоснование выбора  способов восстановления изношенных  поверхностей

Для повышения  экономической эффективности и  организации производства желательно иметь меньшее количество способов, используемых для восстановления различных изнашиваемых поверхностей детали. Поэтому для окончательного решения вопроса о способах восстановления детали в целом, необходимо произвести перебор различных сочетаний способов. Перебор начинают с минимального числа способов, а за основной принимают способ являющийся оптимальным для наиболее изнашиваемой поверхности, т. е. поверхности, коэффициент повторяемости дефекта которой максимальный.

Варианты  сочетаний способов восстановления крестовины в целом:

1. поверхности А, Б и В – ручная наплавка;
2. поверхности А – дополнительная ремонтная деталь, Б и В – ручная наплавка;
3. поверхности А – дополнительная ремонтная деталь, Б и В – наплавка в среде углекислого газа.

Для анализа  вариантов для каждого определяют отношение себестоимости восстановления детали к коэффициенту долговечности.

,                                           (7)

где - себестоимость восстановления изношенных поверхностей детали j-м сочетанием способов, руб.;

        - себестоимость восстановления изношенных поверхностей детали i-й поверхности p-м способом, руб./дм ²;

         Si – площадь i-й восстанавливаемой поверхности, дм ²;

         - коэффициент долговечности детали, восстановленной j-м сочетанием способов;

          n – количество изнашиваемых поверхностей (дефектов).

Коэффициенты  долговечности по каждому варианту определяют по формуле:

    ;                                                     (8)

где Кi – коэффициент повторяемости i-го дефекта;

       Кдij – коэффициент долговечности i-й поверхности, восстановленной p-м способом.

       Отношение себестоимости восстановления  детали к коэффициенту долговечности для каждого варианта:

 руб.;

 руб.;

 руб.

Результаты  сводятся в таблицу 2.

Таблица 2 – Технико-экономические  показатели восстановления изношенных        поверхностей крестовины карданной передачи.

Номер варианта	Сочетание способов восстановления	Коэффициент долговечности	Себестоимость восстановления, ,руб.	Отношение себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности , руб.
1	Поверхности А, Б В – ручная наплавка	0,72	2,82	3,92
2	Поверхности А – дополнительная ремонтная деталь, Б, В – ручная наплавка	0,76	2,82	3,71
3	Поверхности А – дополнительная ремонтная деталь, Б, В – наплавка в среде углекислого газа	0,79	3,27	4,14

    Как следует из расчета, наиболее целесообразным является второй вариант -  поверхности А – дополнительная ремонтная деталь, Б, В – ручная наплавка. Эти способы и должны лечь в основу разработки технологического процесса восстановления детали и дальнейшего анализа эффективности ее восстановления.

 

5 Разработка технологической документации восстановления детали

Технологическая документация на восстановление детали включает:

- ремонтный  чертеж (РЧ);

- маршрутную  карту восстановления детали (МК);

- операционные  карты восстановления детали (ОК);

- карты эскизов  (КЭ) к операционным картам.

Ремонтные чертежи выполняются в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД с учетом правил, предусмотренных ГОСТ 2.604 «Чертежи ремонтные».

Исходными данными  для разработки ремонтного чертежа  являются:

- рабочий  чертеж детали;

- технические  требования на новую деталь;

- технические  требования на дефектацию детали;

- технические  требования на восстановленную  деталь.

Маршрутная  карта восстановления крестовины карданной передачи состоит из десяти операций (см. приложение). Технологической операцией называется законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. Под рабочим местом понимается часть производственной площади цеха, на которой размещены один или несколько исполнителей работы и обслуживаемая ими единица оборудования или часть конвейера, а также оснастка и предметы производства.

Первая  операция, обозначенная на маршрутной карте 005 – очистная, заключается в очистке детали от масло-грязевых отложений. Используется установка моечная ОМ-14251 и моющее средство МС-37 (концентрация 10 г/л, температура 70ºС).

Следующая операция (010) – дефектация – анализ состояния детали, вывод о необходимости  ремонта. Оборудование – стол для  дефектации (см. карту технологического процесса дефектации приложения).

Наплавка (015) поверхностей Б, В производится вручную, электродом УОНИ-13/55 (см.   операционную карту наплавки).

После наплавки в детали возникают внутренние напряжения, для снятия которых проводится нормализация (020) в камерной печи СТЗ-6.35.4/7.

После нормализации фрезеруют поверхности по торцам шеек Б (операция 025).

После нормализации рассверливается отверстие В (операция 030), в которое нарезают резьбу КМ6×1 (операция 035).

Изготавливают втулку для поверхности А (операция 040).

После постановки втулки фрезеруют до номинального размера поверхность А (операция 045).

Завершает процесс восстановления операция контролирования  проведённого ремонта (операция 050). Штангенциркулем проверяют размеры шеек и внешним осмотром качество резьбы. Отбракованные детали направляются на повторное восстановление.

В технологическую  карту процесса дефектации заносят  наименование дефектов, номинальные и предельно допустимые значения контролируемых параметров, используемую оснастку.

Таблица 3 – Параметры дефектации

Обозначение	Наименование дефекта	Контролируемый параметр		Оборудование
		номинальный	предельно допустимый
040	Износ поверхности шеек			Шаблон
015	Износ по торцам шеек		126,86	Шаблон 126,86
015	Износ резьбы КМ6×1			Шаблон

Карта дефектации совмещается с эскизом к процессу дефектации, на котором изображается деталь, на которой выделяются контролируемые поверхности линией в 2-3 раза толще основной.

Операционные  карты предназначены для описания технологических операций с указанием переходов, режимов обработки, данных о средствах технологического оснащения, норм штучного времени выполнения операций и переходов.

В операционную карту наплавки заносят материал крестовины (сталь 18ХГТ), используемое оборудование и переходы. Операция состоит из четырёх переходов:

1) установка  и закрепление детали;

2) наплавить  поверхности шейки и торца 2;

3) переустановить  деталь;

4) наплавить  поверхности шейки и торца 2;

5) переустановить деталь;

6) наплавить  поверхности шейки и торца 2;

7) переустановить деталь;

8) наплавить  поверхности шейки и торца 2;

9) переустановить деталь;

10) наплавить отверстие 1;

11) снять деталь

На эскизе к карте наплавки выделяется восстанавливаемая поверхность, ставится размер, до которого проводят восстановление.

На операционной карте фрезерования указывается материал, из которого выполнена обрабатываемая поверхность (сталь 18ХГТ), оборудование (станок горизонтально-фрезерный, фреза), указываются режимы фрезерования, переходы:

1. установить и закрепить деталь;
2. фрезеровать поверхности шейки и торцов 2;
3. переустановить деталь;
4. фрезеровать поверхности шеек и торцов 2.
5. переустановить деталь;
6. фрезеровать поверхности шеек и торцов 2.
7. переустановить деталь;
8. фрезеровать поверхности шеек и торцов 2.
9. снять деталь

На эскизе выделяют обрабатываемую поверхность, наносят размеры выполняемых шеек.

В операционную карту сверления заносят материал, из которого выполнена обрабатываемая поверхность (сталь 18ХГТ), оборудование и переходы:

1) установить  деталь;

2) сверлить отверстие 1;

3) снять деталь.

 

6 Выбор оборудования, режущего и измерительного инструментов

6.1 Выбор оборудования

Для наплавки используется преобразователь ПСО-300, электроды УОНИ-13/55.

Деталь  обладает средними размерами, поэтому согласно рекомендациям [2] и [5] для фрезерных работ – станок горизонтально-фрезерный 6Р82Г, для сверлильных работ – станок вертикально-сверлильный 2170.

 6.2 Выбор режущего и измерительного инструментов

 

 Для фрезерования выбирается фреза дисковая Р6М5 для сверления сверло ВК6, для нарезания резьбы метчик ручной .

Обозначение		Наименование инструмента	Эскиз и основные размеры инструмента	Марка материала
операций	переходов
035	2	Сверло		ВК6
025	2, 4	Фреза дисковая пазовая		Р6М5

 

 

7 Выбор установочных баз

Трудности выбора установочных баз связано  с износом, искажением, короблением базовых поверхностей или их отсутствием. При базировании деталей по изношенным поверхностям погрешность базирования возрастает, что не позволяет выдержать требуемую точность обработки и взаимоположение собранных деталей.

При фрезеровании, сверлении деталь закрепляется в станочных тисках, при наплавке в слесарных тисках.

 

8 Расчёт режимов восстановления детали. Техническое нормирование операций

8.1 Ручная наплавка

 

Основное  время на наплавку рассчитывают следующим образом:

1. определяют количество металла, наплавляемого при непрерывном проведении сварки :

      (9)

где J – величина тока, А; К – коэффициент наплавки, г/(А·ч); К~8,4 г/(А·ч).

Величина  тока определяется по формуле:

     (10)

где d – диаметр электрода; для d=3мм. J = (20+6·3) ·3=114.

2. Количество металла, наплавляемого в минуту:

3. Основное время:

, мин      (11)

QН – количество наплавленного металла, г

Вспомогательное время на смену электрода:

                                               (12)

t – время на смену электрода, отнесённое к 1г наплавляемого металла, мин/г

Для d=3мм t=0,0021 мин/г.

TB=0.0021·30,86=0,065 мин.

Дополнительное время Т_Д=0,1(Т₀+Т_В)=0,1∙(1,93+0,065)=0,20 мин.

Подготовительно-заключительное время 20 мин.