Ремонт распредвала ВАЗ2114

 

2.3 Разработка технологических операций

Разработка технологических операций восстановления деталей заключается в следующем.

1. Определение с исходными данными.

2. Содержание операции.

3. Определение припусков на обработку.

4. Расчет режимов обработки.

5. Расчет норм времени.

По результатам проведенного анализа и расчету необходимых нормативов составляется операционно-технологическая карта на обработку, которая является определяющей для рабочего, который проводит восстановление детали, а именно операцию, рассмотренную в технологической карте.

Размер производственной партии деталей рассчитывается в зависимости от следующих показателей: годовой производственной программы ремонтного предприятия, количества ремонтируемых деталей в автомобиле, числа рабочих дней ремонтного предприятия.

Размер производственной партии деталей ориентировочно может быть рассчитан по формуле.

Xпр = М*n*t,                                                                                                   (1)

где М – годовая производственная программа ремонтного предприятия, машин;

n – количество ремонтируемых деталей, приходящихся на один автомобиль равно 1;

t – запас деталей в днях, равно 5 дней – для средних деталей (первичный вал)

ДР – число рабочих дней в году ремонтного предприятия.

Др  = Дкд – Дв – Дп ,                                                                                           (2)

где ДКД – количество календарных дней в году - 365;

ДВ – количество выходных дней в году - 52;

ДП – количество праздничных дней в году - 24.

В нашем случае:

Др = 365 – 52 – 24 = 289

Тогда объем производственной партии деталей будет равен:

Xпр = 10255*1*5/289 = 177 шт

 

а) Разработка механизированной электронаплавки

 

1. Исходные данные

1. Наименование операции: вибродуговая наплавка шеек распределительного вала

2. Толщина наплавляемого слоя  – 0,5 мм (с D1=34 до D2=36 мм на длине 18 мм.

3. Станок модели: переоборудованный 1К62.

4. Передаточное число редуктора: 40.

5. Обороты детали: n = 5…6 мин –1.

6. Шаг наплавки S = 2,1…2,3 мм/об.

2. Содержание операции

Наплавить при помощи переоборудованного станка под вибродуговую наплавку распределительный вал с начальным диаметром с D1=34 до D2=36 мм на длине 18 мм.

1. Определение допусков

Определение толщины, которую необходимо наплавить. Определим диаметр, до которого необходимо произвести наплавку вала.

Дк = Дн + 2*(h + zшлиф), мм                                                                           (3)

где ДН – диаметр, полученный после проточки резьбовой шейки;

h – толщина слоя, необходимого для наплавки под нарезание резьбы;

zшлиф – припуск на шлифовальную обработку после наплавки;

Дк = 34 + 2*(0,5 + 0,4) = 35,8 мм

2. Определение режимов обработки

Обработку (наплавку) производят при следующих условиях:

1. Материал вала: Сталь 45 ГОСТ 1050-88

2. Марка электрода ИП-30ХГСА (твердость  после наплавки 34…36 HRC).

3. Передаточное число редуктора: 40

4. Обороты детали: n = 5…6 мин –1.

5. Шаг наплавки 2,5 мм.

6. Толщина слоя 2 мм.

3. Расчет норм времени

Основное время:

То = L*i/nФ *S, мин.                                                                                     (4)

где l – длина поверхности, мм;

i – число проходов;

nФ – частота вращения детали.

В соответствии с технической характеристикой станка 1Е61М выбираем nФ = 6 мин –1.

S – продольная подача (шаг, мм/об)

То = 18*1/6*2,1 = 1,43 мин.

Вспомогательное время:

* на установку и снятие детали

ТУС = 0,34 мин.

* на проход

Тпр = Км * L, мин                                                                                       (5)

где L – длина валика, м

L = π*D*l*i/1000*S, м                                                                              (6)

L = 3,14*35,8*28/1000*18,1 = 1,739

КМ = 0,7 мин на 1 погонный метр

Тпр = 0,7*1,739 = 1,22 мин.

Тв = ТУС + Тпр                                                                                            (7)

Тв = 0,34 + 1,22 = 1,56 мин.

Дополнительное время Тд = 0,2

Т = То + Тв + Тд, мин.                                                                               (8)

Т = 2,22 + 1,56 + 0,2 = 3,8 мин.

 

2. Разработка операции осталивания распределительного вала

 

1. Исходные данные

Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-88

Масса детали: 11,2 кг.

Площадь покрываемой поверхности Fд = 0,641 см2.

Плотность осаждаемого металла γ = 7,8 г/см3

Электрохимический эквивалент С = 1,042 є/А·ч.

Вывод металла по току η = 52 %.

Плотность тока ДК = 50 А/дм2.

Оборудование: ванна для обезжиривания и осталивания, выпрямитель тока, электропечь.

2. Содержание операции

Осталить шейки вала под до диаметра 36-0,02 указанного на рабочем чертеже.

3. Определение толщины покрытия

Номинальный диаметр шейки ДН = 36-0,02

Допустимый размер ДДОП = 35,8

Принимаем ориентировочно диаметр изношенной шейки ДПРИН.= 35,7

Перед осталиванием деталь шлифуют до полного выведения следов износа "как чисто".

Припуск на шлифование 2д1 = 0,1 мм.

С учетом этого минимальный диметр составит.

Дmin = Дприн – 2д1, мм                                                                                   (9)

Дmin = 35,7 – 2*0,1 = 35,5 мм

После осталивания деталь шлифуют под номинальный размер припуск на предварительное шлифование 2д2 = 0,1 мм на окончательное шлифование 2д3 = 0,06 мм.

Таким образом, максимальный диаметр детали после осталивания должен быть:

Дmax = Дн + 2д2 + 2д3 36 53 мм                                                                (10)

Дmax = 36 + 0,1 + 0,06 = 36,16 мм

Толщина наносимого слоя в этом случае должна быть:

Н = (Дmax - Дmin)/ 2, мм                                                                             (11)

Н = (36,16 – 35,5)/2 = 0,33 мм

4.  Расчет норм времени

1. Основное время.

То = Н*γ*1000*60/Дк*С*η мин                                                              (12)

То = 0,33*7,8*1000*60/50*1,042*52 = 57 мин

2. Техническая норма времени на одну деталь.

Тн = (То + Твн + Тнепр.опер.*1,12)/nд*Кн, мин                                           (13)

где ТВН – не перекрываемое вспомогательное время на загрузку и выгрузку деталей из ванны, ТВН = 0,48 мин.;

ТНЕПР.ОПЕР. – не перекрываемое оперативное время на все операции, следующие после покрытия деталей, ТНЕПР.ОПЕР. = 4,35 мин.;

1,12 – коэффициент подготовительно-заключительное  и дополнительное время;

nД – количество деталей одновременно загружаемых в ванну, шт.

Внутренние размеры ванны для осталивания 3000х900х1000 мм.

Рабочий объем VВ = 1440 л.

Количество размещенных в ванне навесок - 8, количество деталей на одной навеске – 4.

КН – коэффициент использования ванны, КН = 0,8.

Тн = (57 + 0,48 + 4,35*1,12)/32*0,8 = 2,44 мин.

 

с)  Разработка токарной обработки

 

1. Исходные данные

Материал детали: Сталь 45 ГОСТ 1050-88

Твердость: HRCэ 54-62.

Масса детали: 11,6 кг.

Диаметр вала до обработки Д1 = 35 мм, после обработки Д2 = 34 мм, длина 18 мм.

Оборудование: токарно-винторезный станок модели 1К62.

Приспособление: поводковый патрон, центра.

Инструмент: резец проходной левый с пластинкой Т15К6.

Производственная партия деталей Х = 177 дет.

2. Режим обработки

Припуск на обработку:

П = (Д1 - Д2)/2, мм                                                                                      (14)

П = (35-34)/2 = 0,5 мм

Подача, рекомендуемая S =0,12…0,15 мм/об.

Ближайшее значение подачи у станка модели 1К62 равно 0,15 мм/об.

Рекомендуемая скорость НР =162 м/мин.

Корректировка скорости резания.

Нк = НР*К1*К2*К3*К4,                                                                              (15)

где К1 – коэффициент, учитывающий физико-механические свойства материала детали;

К1 = 1,2

К2 – коэффициент, учитывающий состояние поверхности обрабатываемой детали;

К2 = 1,0

К3 – коэффициент, учитывающий материал режущей части резца;

К3 = 1,0

К4 - коэффициент, учитывающий охлаждение

К4 = 1,0

Получаем

Нк = 162*1,2*1*1*1 = 194,4 м/мин

Рекомендуемые скорости шпинделя

Nр = 318*Нк/Δ2 = 318*194/36,5 = 1690 мин –1                                      (16)

Ближайшее число оборотов шпинделя у станка 1К62 равно nФ = 1500 об/мин

3. Расчет норм времени

Основное время

То = L*i/nф*S, мин                                                                                  (17)

где L – расчетная длина обрабатываемой поверхности

L = l + y, мм                                                                                               (18)

у - величина врезания и перебега резца; у = 3,5 мм.

L = 0,5 + 3,5 = 4 мм

i – число переходов, i = 1.

То = 4*1/1500*0,15 = 0,025 мин

Вспомогательное время

* на установку детали ТВ = 2,55 мин.

* на проход Тпр = 0,8 мин.

Итого:

мин.                                                 (19)

Дополнительное время

 мин.                              (20)

К – процент дополнительного времени, %; К = 8 %.

Штучное время

Тшт = То + Тв + Тд = 0,025 + 3,55 + 0,272 = 3,872 мин.                          (21)

Подготовительно-заключительное время

Тп-з = 9 мин

Норма времени

Т1 = Тшт + (Тп-з /Х) = 3,872 + (9/240) = 3,91 мин.                                 (22)

 

d) Разработка шлифовальной операции

 

1. Исходные данные

Наименование детали: распределительный вал

Материал: Сталь 15ХГН2ТА

Масса детали: 11,6 кг.

Твердость HRCэ 54-62

Оборудование: круглошлифовальный станок модели 3А151.

Приспособление: поводковый патрон с поводком, центра.

Требуемая точность и чистота обработки: нецилиндричность не более 0,007 мм, биение поверхности – 0,025 мм, шероховатость в пределах 0,32…0,25 по Rа.

Размер производственной партии: Х = 177 шт.

Тип инструмента: круг шлифовальный ПП 600х40х305 24А4ПСМ 25К8А ГОСТ 2424-75, скобы 8Т13 – 0106.

2.  Содержание операции

1. Установить вал промежуточный  в центр станка.

2. Шлифовать опорные шейки переднего  и заднего подшипников

4. Снять деталь со станка.

3.  Расчет режимов  обработки

1. Размер шеек Д1 = 34, l1 = 18,8 мм

2. Припуск на обработку h = 0,05 мм.

3. Радиальная подача t = 0,001 мм/об.

У станка модели 3А151 радиальная подача регулируется в пределах 0,0005 – 0,01 мм/об., следовательно, t = 0,001 мм/об. Принимаем к расчету.

4. Окружная скорость детали хД = 40 м/мин.

5. Обороты детали