Читайте данную работу прямо на сайте или скачайте

Разработка технологического процесса восстановления шатуна двигателя автомобиля ГАЗ-5А

Обрабатываем отверстие нижней головки шатуна. Глубина резания t при черновой обработке равна или кратна припуску z на выполняемом технологическом переходе. При чистовой обработке (Ra<2,5) глубина резания принимается в пределах 0,1¸0,4 мм. После назначения глубины резания t=0,1 мм назначаем подачу из числа существующих в характеристике станка S=0,1 мм/об.

Скорость резания v рассчитывается по формуле:

(1.23)

где С_v, m, x_v, y_v Ц коэффициенты и показатели степени, учитывающие словия обработки; Т - период стойкости режущего инструмента; K_v Ц поправочный коэффициент, учитывающий словия обработки, которые не чтены при выборе C_v.

Период стойкости режущего инструмента Т принимаем равным 60 минутам. Поправочный коэффициент K_v рассчитываем по формуле:

(1.24)

где K_mv=1,67 Ц коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала; K_nv=1 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки; K_уv=1 коэффициент, учитывающий главный угол резца в плане; K_у1v=0,9 Ц коэффициент, учитывающий вспомогательный гол резца в плане; K_rv=1 - коэффициент, учитывающий радиус при вершине режущей части резца; K_qv=0,91 Ц коэффициент, учитывающий размеры державки резца; K_оv=1 Ц коэффициент, учитывающий вид обработки; K_uv=0,9 - коэффициент, учитывающий вид материала режущей части инструмента.

Определим скорость резания по формуле (1.23):

По расчётному значению скорости резания определяется частот вращения шпинделя с закреплённым резцом:

(1.25)

где d_Д - диаметр детали (отверстия), мм.

Максимальная частот вращения шпинделя станка равна 450 об./мин. Принимаем частоту вращения шпинделя, близкую к расчётной n=350 об./мин.

Тогда скорость обработки рассчитывается по формуле:

(1.26)

Рассчитанные элементы режима резания необходимо проверить по мощности электродвигателя станка. Мощность резания определим по формуле:

(1.27)

где р_z - составляющая силы резания.

(1.28)

где С_рz, x_рz, y_рz, n_рz - коэффициенты и показатели степеней, учитывающие словия обработки; К_рz - поправочный коэффициент, учитывающий словия обработки, неучтённые коэффициентом С_рz.

(1.29)

где К_Mрz=0,68 Ц коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала; К_jрz=1 Ц коэффициент, учитывающий главный гол в плане режущей части инструмента; К_yрz=0,94 Ц коэффициент, учитывающий передний гол режущей части инструмента; К_pрz=1,1 Ц коэффициент, учитывающий гол наклона лезвия; К_Rрz=1 Ц коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине резца.

Коэффициент К_Rрz не учитываем, т.к. сталь резца не быстрорежущая.

Мощность резания, приведённая к валу электродвигателя, должна быть равна или несколько меньше мощности электродвигателя станка.

Условие выполняется: N_р<N_э

0,23<3.

1.11.2 Железнение.

После выполнения токарной обработки предусмотрена гальваническая операция (железнение - см. п. 1.10) отверстия нижней головки шатуна.

1.11.3 Шлифование.

Чистовое шлифование отверстия нижней головки шатуна. При шлифовании периферией круга с радиальной подачей (врезное шлифование) мощность определяется по формуле:

(1.30)

где d - диаметр шлифования, мм; b - ширина шлифования, мм; v'_d - скорость вращательного движения детали, об./мин; S_p Ц перемещение шлифовального круга в радиальном направлении, мин./об., С_n, r, y, q, z - поправочный коэффициент и степени для табличных словий работы.

Условие выполняется: N_р<N_эст

3,6<8,275.

1.11.4. Хонингование отверстия нижней головки шатуна.

Определяем скорость резания по формуле:

(1.31)

где v_в - скорость вращательного движения хона, об./мин.; v_в-п Ц скорость возвратно-поступательного движения хона, м/мин.

(1.32)

где D=63,4 мм - диаметр хонингуемого отверстия; n=155 об./мин. - частот вращения шпинделя станка.

(1.33)

где n_вх=10 ход/мин. - число двойных ходов хона; L_х=0,15 м - длина хона.

ам/мин.

Мощность при вращательном движении определяется по формуле:

(1.34)

где Р_х - осевая составляющая силы резания, м.

(1.35)

где f_х - коэффициент трения резания; р - давление брусков, Па; S - площадь контакта одного бруска с обрабатываемой поверхностью, м²; n - количество брусков в хоне, ед.

Условие выполняется: N_в<N_эст

1,25<2,8.

1.11.5 Растачивание отверстия верхней головки шатуна.

Протачиваем отверстие верхней головки шатуна до ремонтного размера. Глубина резания t при черновой обработке равна или кратна припуску z на выполняемом технологическом переходе. При чистовой обработке (Ra<2,5) глубина резания принимается в пределах 0,1¸0,4 мм. После назначения глубины резания t=0,1 мм назначаем подачу из числа существующих в характеристике станка S=0,1 мм/об.

Скорость резания v рассчитывается по формуле:

(1.23)

где С_v, m, x_v, y_v Ц коэффициенты и показатели степени, учитывающие словия обработки; Т - период стойкости режущего инструмента; K_v Ц поправочный коэффициент, учитывающий словия обработки, которые не чтены при выборе C_v.

Период стойкости режущего инструмента Т принимаем равным 60 минутам. Поправочный коэффициент K_v рассчитываем по формуле:

(1.24)

где K_mv=1,67 Ц коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала; K_nv=1 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки; K_уv=1 коэффициент, учитывающий главный угол резца в плане; K_у1v=0,9 Ц коэффициент, учитывающий вспомогательный гол резца в плане; K_rv=1 - коэффициент, учитывающий радиус при вершине режущей части резца; K_qv=0,91 Ц коэффициент, учитывающий размеры державки резца; K_оv=1 Ц коэффициент, учитывающий вид обработки; K_uv=0,9 - коэффициент, учитывающий вид материала режущей части инструмента.

Определим скорость резания по формуле (1.23):

По расчётному значению скорости резания определяется частот вращения шпинделя с закреплённым резцом:

(1.25)

где d_Д - диаметр детали (отверстия), мм.

Максимальная частот вращения шпинделя станка равна 2 об./мин. Принимаем частоту вращения шпинделя, близкую к расчётной n=850 об./мин.

Тогда скорость обработки рассчитывается по формуле:

(1.26)

Рассчитанные элементы режима резания необходимо проверить по мощности электродвигателя станка. Мощность резания определим по формуле:

(1.27)

где р_z - составляющая силы резания.

(1.28)

где С_рz, x_рz, y_рz, n_рz - коэффициенты и показатели степеней, учитывающие словия обработки; К_рz - поправочный коэффициент, учитывающий условия обработки, неучтённые коэффициентом С_рz.

(1.29)

где К_Mрz=0,68 Ц коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала; К_jрz=1 Ц коэффициент, учитывающий главный гол в плане режущей части инструмента; К_yрz=0,94 Ц коэффициент, учитывающий передний гол режущей части инструмента; К_pрz=1,1 Ц коэффициент, учитывающий гол наклона лезвия; К_Rрz=1 Ц коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине резца.

Коэффициент К_Rрz не учитываем, т.к. сталь резца не быстрорежущая.

Мощность резания, приведённая к валу электродвигателя, должна быть равна или несколько меньше мощности электродвигателя станка.

Условие выполняется: N_р<N_э

0,50<3.

1.12 Техническое нормирование операций технологического процесса.

Норма времени включает ряд элементов: t_о Ц основное время; t_в Ц вспомогательное время; t_орм Ц время обслуживания рабочего места; t_п - время перерыва на отдых; T_п-з - подготовительно-заключительное время.

Основное время - время в течение которого происходит изменение размеров, формы и свойств обрабатываемых поверхностей детали.

Вспомогательное время включает две составляющие: время на становку и снятие детали и время, связанное с переходом.

Время обслуживания рабочего места и время перерыва на отдых принимается в процентах от оперативного времени, которое равно сумме основного и вспомогательного времени.

Подготовительно-заключительное время даётся на парию и не зависит от величины этой партии.

Штучно-калькуляционное время определяется по формуле:

(1.30)

где n - размер партии деталей.

Размер партии определяется по формуле:

(1.31)

где N=2 шт. - производственная программа; D_x - число дней хранения (10-20 дней); D_p - число рабочих дней в году.

Расточная обработка отверстия нижней головки шатуна:

(1.32)

где L_px - длина рабочего хода инструмента, мм; i - число проходов; n - частот вращения детали, об./мин.; S - подача инструмента за один оборот детали, мм/об.

(1.33)

где t_ву - вспомогательное время на становку-снятие; t_вп - вспомогательное время, связанное с переходом.

Растачивание отверстия верхней головки шатуна:

мин.

Шлифование отверстия нижней головки шатуна:

(1.34)

где L_px - длина рабочего хода инструмента, мм; h - припуск на диаметр, мм; K₃ Ц коэффициент ходов; n_D Ц частот вращения детали, об./мин.; S_пр - глубина шлифования, мм.

мин.

мин.

мин.

Хонингование отверстия нижней головки шатуна:

, (1.35)

где z - припуск на диаметр, мм; b - толщина слоя металла, снимаемого за двойной ход хона, мм.

мин.

мин.

Гальваническое покрытие.

Восстанавливаем размеры отверстия нижней головки шатуна:

(1.36)

где h - толщина покрытия, мм; gа- плотность осаждённого металла, г/см³; D_кЦ плотность тока на катоде, А/дм²; С - электрохимический эквивалент, г/А´ч; hа- коэффициент выхода металла по току.

(1.37)

где n₁ - количество деталей, загруженных в ванну; K_u Ц коэффициент использования ванн.

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы были глублены и закреплены знания по дисциплине. Был выполнен расчёт для определённого задания и получены практические знания по проектированию процесса восстановления детали автомобиля. В соответствии с заданием на курсовую работу разработан технологический процесс восстановления шатуна двигателя ЗМЗ-53 автомобиля ГАЗ-5А и выбрано необходимое техническое оборудование, также рассчитаны режимы и нормы времени на механическую обработку.

Список использованных источников

1). Единый тарифно-квалификационный справочник работ и профессий рабочих. - М.: Машиностроение, 1986 г.

2). Иванов В.Б. Справочник по нормированию труда на автомобильном транспорте. - Киев: Техника, 1991 г.

3). Малдык Н.В., Зелкин А.С. Восстановление деталей машин: Справочник. - М.: Машиностроение, 1989 - 420 с.

4). Основы технологии производства и ремонта автомобилей: Метод. казания./Сост. А.Д. Полканов, ВоГТУ: - Вологда, 1 г.

5). Справочник технолога авторемонтного производства./Под редакцией Г.А. Малышева. - М.: Транспорт, 1977 г.

6). Справочник технолога-машиностроителя. Т. 1/Под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1972 г.

7). Справочник технолога-машиностроителя. Т. 2/Под редакцией А.Н. Малого. - М.: Машиностроение, 1972 г.