Введение
В процессе эксплуатации автомобиля надежность, заложенная в нем при конструировании и производстве, снижается вследствие возникновения различных неисправностей.
В поддержании технического состояния автомобилей на требуемом уровне большую роль играет планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта. В процессе проведения технического обслуживания и текущего ремонта выполняются работы по устранению возникших неисправностей и замене наиболее быстро изнашиваемых деталей (поршневые кольца, эксплуатационные вкладыши и др.). И все же при длительной эксплуатации автомобилей наступает момент, когда вследствие износа корпусных и других основных деталей надежность автомобиля снижается настолько, что восстановление его средствами эксплуатационных предприятий становится невозможным. В этом случае автомобиль подлежит капитальному ремонту.
Все основные детали автомобиля являются, достаточно сложными в конструктивно-технологическом отношении и на их изготовление затрачивается много овеществленного труда, черных и цветных металлов, в том числе легированных сталей. Не использование в дальнейшем дорогостоящих деталей, имеющих небольшие износы, и тем более деталей с допустимым износом было бы экономически не оправданным. Восстановление работоспособности и использование указанных деталей в масштабах страны является проблемой большого народнохозяйственного значения. Решение этой проблемы и является одной из основных задач авторемонтного производства.
Курсовая работа по курсу «Технология производства и ремонт автомобилей» для студентов, обучающихся по специальности Т04.02.00 является завершающим этапом изучения этого курса.
Задачи данной курсовой работы:
– выбрать способ восстановления деталей;
– составить технические условия на контроль и сортировку деталей;
– разработать маршрут восстановления детали;
–рассчитать режимы резания и подобрать необходимое технологическое оборудование;
–определить норму времени и технологическую себестоимость восстановления.
1 Анализ условий работы картера рулевого механизма
Управление автомобилем является главной производственной функцией водителя. Основным назначением автотранспортного средства является перемещение грузов и пассажиров, поэтому под управлением следует понимать целенаправленную организацию процесса движения.
Совокупность механизмов, служащих для поворота управляемых колес, называется рулевым управлением. Свойство управляемости автомобиляотносится к важнейшим из эксплуатационных свойств, определяющих активную безопасность транспортного средства, под которой понимается совокупность специальных конструктивных мероприятий, обеспечивающих снижение вероятности возникновения ДТП. В виду большого значения рулевого управления транспортных средств к техническому состоянию деталей рулевого управления предъявляется повышенное внимание.
Картер рулевого механизма на ряду с другими деталями установленными в нем является одной из важнейших деталей рулевого управления. При работе рулевого механизма возникает износ отверстий под подшипники, резьбовых отверстий, нарушение герметизации картера рулевого механизма.
В процессе работы картера рулевого механизма возникают следующие дефекты:
– износ отверстий под подшипники;
– износ резьбовых отверстий;
– износ привалочных плоскостей.
2 Анализ возникающих дефектов
Описываем возможные дефекты картера рулевого управления в дефектовочной карте. Где укажем код детали по прейскуранту, материал детали и ее твердость, возможные дефекты, способы установления дефектов и средства контроля, размеры по рабочему чертежу и допустимые без ремонта, а также делаем заключение о годности или негодности детали к восстановлению данного дефекта.
Технические требования на дефектовку и ремонт должны быть следующими:
– дефектация детали и сборочных единиц должна производится в соответствии с приведенными картами дефектации;
– допускается применение универсального измерительного инструмента, обеспечивающий степень точности проверки, указанную в Руководстве;
– эталоны, применяемые при дефектации, должны утверждать ремонтным предприятием;
– размеры трещин и обломов, при наличии которых детали подлежат списанию в брак, являются в значительной мере условными.
Таблица 2.1 – Дефектовочная карта
| Дефектовочная карта | ||||||
| Картер рулевого управления | ||||||
| Обозначение | ||||||
| 69-34010100-10 Р1/Р2 | ||||||
| Материал | ||||||
| КЧ 35-10 | ||||||
| ГОСТ 1215-85 | ||||||
| Твёрдость | ||||||
| ––––– | ||||||
| Пози-ция | Возможный дефект | Способ установления дефекта и средства контроля | Размер, мм | Заключение | ||
| по рабочему чертежу | допусти мый без ремонта | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| - | Обломы, сколы, выкрашивание, трещины | Осмотр | - | - | Браковать | |
Окончание таблицы 2.1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | Износ отверстий под подшипник | Калибр – пробка НЕ-49 ГОСТ 2015-84 |
– | Обработать до выведения следов износа, наплавка, обработка до требуемого размера | |
Калибр – пробка НЕ-58 ГОСТ 2015-84 |
– | ||||
| 2 | Износ резьбовых отверстий | Внешний осмотр | М8-6Н | – | Обработать до выведения следов износа, заварка, сверление отверстия, нарезание резьбы |
| 3 | Износ привалочных плоскостей | Осмотр Штангенциркуль ШЦ-1-125-0,1 ГОСТ 166-89 |
– | – | Обработать до выведения следов износа, наплавка, обработка до требуемого размера |
3 Разработка технологического маршрута восстановления кулачка
В этом разделе разрабатываем план операции по устранению комплекса дефектов, объединенных общим маршрутом. При этом технологический маршрут составляем не путем сложения технологических процессов устранения каждого дефекта в отдельности, а с учетом следующих требований:
– одноименные операции по всем дефектам маршрута должны быть устранены;
– каждая последующая операция должна обеспечить сохранность качества рабочих поверхностей детали, достигнутого при предыдущих операциях;
– в начале должны идти подготовительные операции, затем сварочные, кузнечные, прессовые и в заключении шлифовальные и доводочные.
Разработанный и окончательно принятый маршрут технологического процесса сведем в маршрутную карту таблица 3.1.
Базовые поверхности для обработки выбираем с таким расчетом, чтобы при установке и зажиме обрабатываемой детали не смещалась приданном ей положении и не деформировалась под действием сил резания и зажимов. Если на детали сохранились базовые поверхности, по которым обрабатывалась при изготовлении, то при восстановлении будем базироваться по этим поверхностям. Поврежденные базовые поверхности будем исправлять.
Таблица 3.1 – Карта маршрутная
| Карта маршрутная | Группа | |||
| Наименование | код | материал | ||
| Кулачок | 3.112–35144 | Отливка 35Л ГОСТ 977-88 | ||
| N | Наименование операции | Оборудование | Приспособление и инструмент | |
| 1 | 2 | 3 | 4 | |
| 005 | Мойка | Моечная машина ОМ-5360 |
Моющий раствор | |
| 010 | Зенкерование до выведения следов износа. Дефект №1 | Вертикально-сверлильный станок 2Н150 | Приспособление для зенкерования. Зенкер ГОСТ12489-82 |
|
| 015 | Расверливание до d=12 мм. Дефект №2. | Вертикально-сверлильный станок 2Н150 | Приспособление для сверления. Сверло спиральное ГОСТ885-82 | |
| 020 | Шлифование до выведения следов износа. Дефект №3. | Вертикально-сверлильный станок 2Н150 | Приспособление для шлифования. Шлифовальный круг | |
| 025 | Электроипульсная наплавка | Токарный станок 1Е25 | Наплавочная головка УАНЖ-6 | |
Окончание таблицы 3.1
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 030 | Зенкерование черновое до d=58 мм, Ra=6.3 мкм | Вертикально-сверлильный станок 2Н150 | Приспособление для зенкерования. Зенкер ГОСТ12489-82 |
| 035 | Зенкерование чистовое до d=58 мм, Ra=2.5 мкм | Вертикально-сверлильный станок 2Н150 | Приспособление для зенкерования. Зенкер ГОСТ12489-82 |
| 040 | Шлифование | Вертикально-сверлильный станок 2Н150 | Приспособление для шлифования. Шлифовальный круг |
| 045 | Сверление. Дефект № 2 (Сверло d=8 мм) |
Вертикально-сверлильный станок 2Н150 | Приспособление для сверления. Сверло спиральное ГОСТ885-82 |
| 050 | Нарезание резьбы (М10×1.25) |
Вертикально-сверлильный станок 2Н150 | Приспособление для нарезания резьбы. Метчик ГОСТ1604-80 |
| 055 | Контроль | Стол для контроля | Приспособление для проверки параллельности рабочих поверхностей. |
4 Выбор метода восстановления и оценка целесообразности выбора
Выбор способа зависит от конструкторско-технологических особенностей детали, условия ее работы, величины износа и особенностей самих способов восстановления.
Зная конструкторско-технологические особенности детали и условия ее работы, а также эксплуатационные свойства различных способов восстановления, можно в первом приближении решить вопрос о применении того или иного способа восстановления. Оценка способа восстановления дается по трем критериям – применимости, долговечности и экономичности.
Критерий применимости (технологический) определяет принципиальную возможность применения различных способов восстановления по отношению к конкретной детали.
Характеристика различных способов восстановления деталей приведена в таблице 1 [1]. Этот критерий не может быть выражен числом и является предварительным, поскольку с его помощью нельзя решить вопрос выбора рационального способа восстановления, если их несколько.
Для выбора рационального способа необходимо применить критерий долговечности, который выражается коэффициентом долговечности для каждого из способов восстановления и условий работы в узле. Критерий долговечности определяет работоспособность восстанавливаемой детали и определяется отношением долговечности восстановленной детали к долговечности новой. Чтобы обеспечить работоспособность детали на весь межремонтный пробег агрегата долговечность применяемого способа должна быть не ниже 0,85 (Kg = 0,85). Коэффициент долговечности Kg определяем по таблице 2 [1].
Окончательное решение вопроса о выборе рационального способа восстановления принимается при помощи технико-экономического критерия, связывающего долговечность отремонтированной детали с себестоимостью ее восстановления.
Окончательное решение о восстановлении детали принимается в том случае, если себестоимость восстановления не превышает стоимости новой детали с учетом срока службы восстановленной детали, т.е.
Св
= Кд
Сн
,
(2.1)
где Св
– себестоимость восстановленной детали, руб.;
Сн
– стоимость новой детали по прейскуранту, принимаем Сн
=80
000 руб.;
Кд
– коэффициент долговечности, принимаем Кд
=
0,95.
Св
= 80000*0.95 =76000
руб.
Стоимость восстановленной детали ориентировочно определим по формуле
, (2.2)
где Q
– расход материалов при восстановлении детали, отнесенный к единице
поверхности (таблица 1.3 [1]), принимаем Q
=3
г/см2
;
S
– площадь детали, подлежащая восстановлению, см2
;
а
– стоимость единицы массы материалов при восстановлении (таблица
1.3), принимаем а=
14,6 руб/г;
t
об
– общее время на восстановление условной детали t
об
=32 мин.,
l
– тарифная ставка рабочего в зависимости от разряда выполняемой рабо-
ты, руб./мин;
Н – процент накладных расходов (для ремонтных предприятий 210…250%
(таблица 1.4 [1]), принимаем H=210.
Тарифная ставка l
рабочего можем определить исходя из установленной минимальной заработной платы с учетом разряда работы
, (2.4)
где L
– минимальная заработная плата, 80 тыс. руб.;
K
тар
– коэффициент, учитывающий разряд работы;
Т
– продолжительность времени работы, 480 мин.
Работу выполняет слесарь 3-го разряда, следовательно коэффициент, учитывающий разряд работы равен 2.15.
Стоимость восстановленной детали будет равна
Из выражения видно что нам выгодней восстановить деталь, чем покупать новую.
Теперь необходимо рассчитать партию восстанавли
В условиях серийного производства размер партии деталей примем равный размеру месячной потребности в ремонтируемых деталях, и может быть определен по формуле
, (2.4)
где N
– производственная программа ремонта;
Kp
– коэффициент ремонта (0,3 – 0,9), принимаем Kp
=
0,3;
n
– количество одноименных деталей в агрегате, автомобиле.
шт.
5 Расчет припусков на механическую обработку
Установление минимальных припусков на механическую обработку является важным вопросом с точки зрения качества обработки и себестоимости ремонта.
Для плоских деталей минимальный припуск на сторону определяется по формуле
, (5.1)
При обработке наружных и внутренних поверхностей тел вращения
2·=2·, (5.2)
где - величина шероховатости обрабатываемой поверхности детали, по-
лученная на предшествующем переходе операции, мкм;
- величина дефектного слоя поверхности детали, полученная на пред
шествующем переходе, мкм;
- величина погрешности пространственных отклонений на предшест-
вующем переходе, мкм.
Погрешность пространственных отклонений на предшествующем переходе равна:
= , (5.3)
где - погрешность коробления заготовки, которая в общем, виде может
быть определена по формуле:
=, (5.4)
где - удельная кривизна заготовки в мкм на один миллиметр длины и диаме-
ра;
- погрешность смещения оси заготовки от геометрической оси, значе-
ние которой можно определить по формуле:
=, (5.5)
где - точность выполнения размера заготовки.
Для последующих переходов:
= 0,1·, (5.6)
- погрешность установки выполняемого перехода, мкм.
Для последующих переходов:
=0,1·, (5.7)
Максимальный припуск равен:
2·=2·++, (5.8)
где ,- точность выполнения размеров предшествующего и выполняемо
го переходов, мкм.
Расчётные данные по определению припусков сведены в таблицу 5.1.
Таблица 5.1 – Расчёт припусков на обработку по технологическим операциям
| Техноло-гические операции | Элементы припуска | Расчётный при-пуск Zmin |
Допуск на размер |
Предель-ные отклоне-ния размера | Предель-ные отклоне-ния припуска | Ква-литет точ-ности IT | |||||||||||
| Заготовка после наплавки | 150 | 250 | 1850 | – | 2000 | 60.53 | 61.53 | – | – | 14 | |||||||
| Зенкеро-вание черновое | 25 | 50 | 185 |
2250 |
400 |
58.28 | 58.49 | 2250 |
3050 | 10 |
|||||||
| Зенкеро-вание чистовое | 10 |
30 | 19 |
285 |
100 |
58 | 58.05 | 285 |
435 |
8 |
|||||||
| Заготовка после наплавки | 150 | 250 | 1850 | – | 2000 | 8,279 | 8,343 | – | – | 14 | |||||||
Нареза-ние резьбы |
10 |
20 |
2 |
79 |
28 |
8,2 |
8,228 |
79 | 115 | 6 | |||||||
| Шлифо-вание | 110 | 220 | 22 | 100 | 30 | 665,9 | 665,93 | 1100 | 1145 | 77 | |||||||
Величина слоя покрытия равна сумме межоперационных припусков с учётом величины износа и механической обработкой
h = ++, (5.9)
где - припуск на механическую обработку; = 0.1 мм;
-величина износа восстанавливаемой поверхности детали;=0.2 мм;
- суммарный припуск на обработку, мм.
6 Расчет режимов обработки детали
Режим обработки определяем для каждой отдельной операции с разбивкой её на переходы.
Сверление:
Режимы резания назначаем исходя из материала детали, твёрдости материала, после наплавки.
Глубина резания t = 18 мм.
Теоретическая скорость резания:
= , (6.1)
где D – диаметр сверла, (12 мм);
S– подача в мм/об, принимаем (0,16);
Т – стойкость сверла по нормативам в мин. (16 мин);
СV
– коэффициент, зависящий от метода обработки [3; 5];
.
Теоретическая частота вращения шпинделя:
. (6.2)
Фактическая скорость резания:
.
Зенкерование:
Расчет ведется аналогично сверлению:
- теоретическая скорость резания VT
=73 м/мин;
- теоретическая частота вращения шпинделя n=1937 об/мин;
- фактическая скорость резания Vф
=
73 м/мин.
Нарезание резьбы:
Расчет ведется аналогично сверлению:
- теоретическая скорость резания VT
=
62 м/мин;
- теоретическая частота вращения шпинделя n=
960 об/мин;
- фактическая скорость резания Vф
=
62 м/мин.
Для наплавки под слоем флюса из [3, таблица 7.2] выбираем режим
обработки со следующими параметрами:
– диаметр электродной проволоки 1.5 мм;
– сила тока 120 А;
– напряжение 26 В;
– скорость наплавки 16 м/ч;
– скорость подачи электрода 77 м/ч;
– шаг наплавки 3 мм.
Шлифование
Режим резания при выполнении шлифования
Эффективная мощность
, (6.3)
где - постоянный показатель;
- скорость вращения круга, 30м/с;
- ширина шлифования.
.
7 Расчет технической нормы времени на выполнение операций
Техническая норма штучно-калькуляционного времени в серийном производстве включает в себя следующие элементы затрат:
– основное (технологическое, машинное) время;
– вспомогательное время, затрачиваемое на установку и снятие изделия, технологический переход и контрольные измерения;
– время организационного и технического обслуживания рабочего места;
– время на отдых и личные надобности рабочего;
– время подготовительно-заключительной работы, отнесенной к одной детали с партии.
Штучно-калькуляционное время при шлифовании
, (7.1) , (7.2)
где - длина хода шлифовального круга, мм;
- припуск на обработку на сторону, мм;
- частота вращения круга;
- продольная подача, мм;
- поперечная подача, мм;
- коэффициент, учитывающий износ и точность при шлифовании.
,
, (6.4)
где - вспомогательное время, связанное с переходом, мин ;
- вспомогательное время на установку и снятие детали, мин;
- вспомогательное время, связанное с замером, мин.
,
.
Штучно-калькуляционное время на сверление
мин. (6.5)
где L – длина обработки, м;
i – количество отверстий;
Sм – минутная подача, мм/мин.
= 0,22 + 0,12·4 + 0,02·4 = 0,78 мин;
мин.
Штучное-калькуляционное время tш-к
= 1,2мин.
Аналогично штучно-калькуляционное время рассчитывается для нарезания резьбы и зенкерования
Штучно-калькуляционное время для нарезания резьбы
- основное времямин;
- вспомогательное время = 0,88 мин;
- прибавочное время мин;
- штучное-калькуляционное время tш-к
= 1,42мин.
Штучно-калькуляционное время на зенкерование
- основное времямин;
- вспомогательное время = 0,88 мин;
- прибавочное время мин;
- штучное-калькуляционное время tш-к
= 1,38мин.
8 Обоснование и описание разрабатываемого приспособления
Для сверления отверстий в картере рулевого управления разработано механическое приспособление зажимного типа, состоящее из:
– плиты;
– прижимной планки;
– опоры;
– плиты;
– оси;
– прижимной рукоятки.
На стол станка с помощью болтового соединения устанавливаются две опорных плиты. На плиты устанавливается картер рулевого управления и поджимается сверху прижимной планкой с помощью прижимной рукоятки. На левой плите с помощью болтового соединения устанавливается опора, на которую крепится прижимная планка. Для облегчения работы и снижения времени на установку картера рулевого управления на поворотной рукоятке выполнена ходовая резьба с большим шагом, а прижимная планка может свободно вращаться на оси.
Так как в механизме используется резьбовое соединение, то необходимо рассчитать момент затяжки, определяемый по формуле
, (8.1)
где d
– диаметр винта, м;
Q
– сила затяжки, определяемая по формуле, Н
(8.2)
где к – коэффициент запаса, (1,5) табл.2.2 [12];
Р – усилие сверления, кН;
J1
, J11
– жесткости стыков элементов стенда, через которые передается сила
закрепления, 0.3 [12].
Следовательно, сила затяжки равна
,
а момент затяжки равен
Заключение
В процессе выполнения курсовой работы по курсу «Технология производства и ремонт автомобилей» были выполнены следующие задачи.
– описали особенности конструкции детали (материал, термообработку, шероховатость и точность обработки, базовые поверхности);
– описали условия работы детали, указав вид трения;
– определили класс детали;
– выбрали способ восстановления детали;
– составили технические условия на контроль и сортировку деталей;
– разработали маршрут восстановления детали;
– рассчитали режимы резания и подобрать необходимое технологическое оборудование;
– определили норму времени и технологическую себестоимость восстановления.
Список использованных источников
1 Методические указания предназначены для использования при изучении дисциплины «Технология производства и ремонт автомобилей», к курсовой работе для студентов специальности Т.04.02.00 «Эксплуатация транспортных средств».
2 Восстановление автомобильных деталей: Технология и оборудование: Учеб. Для вузов/ В. Е. Канарчук, А. Д. Чигринец – М.: Транспорт, 1995.
3 Дюмин И. Е., Трегуб Г. Г. Ремонт автомобилей / Под ред. Дюмина И. Е – М.: Транспорт, 1999 – 280 с.
4 Капитальный ремонт автомобилей. Справочник / Под.ред. Р.Е.Еснберлина. – М.: Транспорт, 1989.
5 Силуянов В.П. и др. Прогрессивные способы восстановления деталей машин. – Мн.: Ураджай, 1988.
6 Шамко В.К. и др. Технология ремонта деталей сельскохозяйственной техники. – Мн.: Ураджай, 1988.
7 Капитальный ремонт автомобилей. Справочник / Под ред.проф. Р.Е.Есенберлина. – М.: Транспорт, 1989.
8 Справочник технолога-машиностроителя. Т.1, 2. / Под ред. А.Г. Косиловой и М.Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1981.
9 Матовилин Г.В. Автомобильные материалы. Справочник / Г.В.Матовилин, М.А.Масино, О.М.Суворов. – М.: Транспорт, 1989.
10 Ремонт автомобилей / Под ред. С.И.Румянцева. – М.: Транспорт, 1988.
11 Шадричев В.А. Основы технологии автомобилестроения и ремонт автомобилей. – М.: Машиностроение, 1976.
12 Технология машиностроения: В2 т. Т. 2. Производство машин: Учебник для вузов /В.М. Бурцев, А.С. Васильев, О.М. Даеев и др.; Под ред. Г.Н. Мельникава. – 2-е изд., стереотип. – M.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,2001. – 640 с., ил.
Содержание
| Введение | 4 |
| 1 Анализ условий работы картера | 5 |
| 2 Анализ возникающих дефектов | 6 |
| 3 Разработка технологического маршрута восстановления картера | 8 |
| 4 Выбор метода восстановления и оценка целесообразности выбора | 10 |
| 5 Расчет припусков на механическую обработку | 12 |
| 6 Расчет режимов обработки картера | 14 |
| 7 Расчет технической нормы времени на выполнение операций | 16 |
| 8 Обоснование и описание разрабатываемого приспособления | 18 |
| Заключение | 19 |
| Список использованных источников | 20 |
| Приложение | 21 |