Технологический процесс ремонта ступицы переднего колеса

СОДЕРЖАНИЕ: Выбор способа восстановления деталей. Разработка технологического процесса ремонта детали. Устройство и принцип работы приспособления для расточки отверстий в ступице переднего колеса под обоймы подшипников. Техника безопасности при работе с ним.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Выбор способа восстановления деталей

1.2 Разработка технологического процесса ремонта детали

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Назначение приспособление

2.2 Устройство приспособление

2.3 Принцип работы приспособления

3.ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

4. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Ремонт деталей представляет собой восстановление всех геометрических размеров детали, ее формы и расположение поверхности, а также обеспечение физико-механических свойств в сравнении с новой деталью. Кроме этого при ремонте решается задача повышения долговечности и работоспособности детали. При ремонте автомобилей нашли широкое применение следующие способы восстановления деталей: механическая обработка, сварка, наплавка, напыление металлов, химическая и гальваническая обработка.

Класс деталей: «полые цилиндры».

Детали этого класса подвергается механическим нагрузкам и для них основным видами износа являются коррозионно-механический и молекулярно-механический,

Которые характеризуются следующими явлениями – молекулярным схватыванием, переносом материала, разрушением возникающих связей, вырыванием частиц и образованием продуктов химического взаимодействия металла, с агрессивными элементами среды. Полые стержни работают в условиях трения, которое сопровождается цикличным изменением температуры и наличием агрессивной среды.

Основные дефекты, характерные для деталей этого класса – износ внутренних и наружных посадочных мест под подшипники; износ шеек под сальники; износы, задиры, кольцевые риски на трущихся поверхностях.

Внутренние и наружные поверхности этих деталей, а также их торцы являются базовыми при механической обработке.

Табл.№1 Технологическая карта детали

		Деталь: Ступица переднего колеса
		№ детали: 51-3103015-Б
		Материал: Чугун КЧ 35–10 ГОСТ 1215-59			Твёрдость: HB 121-149
Обозначение по эскизу	Наименование дефектов	Способы установления дефекта и измерительные инструменты	Размер, мм				Заключение
			Номинальный	Допустимый без ремонта		Допустимый для ремонта
2	Износ отверстия под наружное кольцо наружного подшипника	Пробка 71,99мм или нутромер индикаторный 50-100 мм		71,99		Более 71,99	Ремонтировать. Постановка втулки,. вибродуговая наплавка
3	Износ отверстия под наружное кольцо внутреннего подшипника	Пробка 99,99мм или нутромер индикаторный		99,99		Более 99,99	То же

1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Выбор способа восстановления деталей

Износ отверстий под подшипники и шейку шестерни, сальники устраняют постановкой дополнительных ремонтных деталей (ДРД) – втулок. Если же при восстановлении отверстий под подшипники и сальники используется вибродуговая наплавка, то они сначала растачиваются, наплавляются в 2 слоя, а затем растачиваются в соответствии с заданным размером.

При восстановлении полых стержней необходимо обеспечивать размеры и шероховатость восстановленных поверхностей, твердость и прочность сцепления нанесеного материала с основным металлом, а также соосность и симметричность относительно общей оси, допустимую цилиндричность и круглость.

Выбор рационального способа восстановления детали ведется по трем критериям: применимости, долговечности, экономичности. Критерий применимости определяет принципиальную возможность применения различных способов восстановления по отношению к конкретной детали. Критерий долговечности определяет работоспособность восстанавливаемой детали. Критерий экономичности определяет себестоимость восстанавливаемой детали. Критерии долговечности и экономичности определяется по таблице. Выбор рационального способа восстановления представляются в виде таблицы. Выбор рационального способа восстановления детали.

Табл.№2 Выбор способа ремонта детали

Номер и наименование дефекта	Возможные способы восстановления по критериям					Принятый способ восстановления
Номер и наименование дефекта	Применимости	Износостойкости	Выносливости	Долговечности	Экономичности	Принятый способ восстановления
1	2	3	4	5	6	7
Износ отверстия под наружное кольцо внутреннего подшипника	Постановка	Постановка втулки
	втулки,		0,90	0,90	0,81	242
	Вибродуговая наплавка		0,70	0,60	0,42	97,5
	Вибродуговая наплавка
Износ отверстия под наружное кольцо наружного подшипника	Постановка втулки, Вибродуговая наплавка	0,90 0,70	0,90 0,60	0,81 0,42	242 97,5	Постановка втулки

Выбранный мною способ восстановления постановка втулки (дополнительных ремонтных деталей - ДРД). Изношенные места посадки подшипников можно восстановить при помощи дополнительной втулки. Втулка запрессовывается в изношенное место посадки подшипника, затем втулка растачивается под рабочий размер подшипника, т.к. этот способ имеет большие критерии износостойкости, выносливости, долговечности, чем при вибродуговой наплавке, дорогостоящий, но ремонтная деталь является ответственной, то ей необходимы эти критерии в больших значениях.

Схема технологического процесса – последовательность операций необходимых для устранения дефекта детали. При наличии на детали нескольких дефектов, схемы составляются на каждый дефект в отдельности.

Табл.№3 Последовательность изготовления втулки

№ дефекта	Дефект	Способ устранения	№ операции	Наименование и содержание операции	Установочная база
1 схема
2	Износ отверстия под наружное кольцо внутреннего подшипника	Постановка втулки	0,5 10 15 20 25 30 35 40 45	слесарная изготовление заготовки; токарная свертывание втулки; снятие фаски; подготовка ремонтируемого отверстия под свертную втулку; растачивание отверстия; нарезка на обработанной поверхности винтообразной канавки; установка втулки в ремонтируемое отверстие; раскатка втулки; обработка фаски;	Наружная цилиндрическая поверхность
2 схема
3	Износ отверстия под наружное кольцо внутреннего подшипника	Постановка втулки	0,5 10 15 20 25 30 35 40 45	слесарная изготовление заготовки; токарная свертывание втулки; снятие фаски; подготовка ремонтируемого отверстия под свертную втулку; растачивание отверстия; нарезка на обработанной поверхности винтообразной канавки; установка втулки в ремонтируемое отверстие; раскатка втулки; обработка фаски;	Наружная цилиндрическая поверхность

1.2 Разработка технологического процесса ремонта детали

Установление последовательности операций, выбор оборудования, режущего и измерительного инструмента, приспособлений, расчет режимов работ и норм времени, выбор разряда рабочих.

Припуском называется слой металла, подлежащий удалению с поверхности заготовки в процессе обработки для получения готовой детали. Припуски делятся на: общие и межоперационные(промежуточные).

Общий – припуск снимаемый в течении всего процесса обработки данной поверхности.

Межоперационный – припуск, который удаляют при выполнении отдельной операции.

Исходные данные:

дефект – износ отверстия под наружное кольцо наружного подшипника,

диаметр номинальный – d_н =(мм)

диаметр изношенный – d_и =(мм)

операции по восстановлению: 1) растачивание (придание отверстию правильной формы)

2) напрессовка втулки произвольной толщиной 3 мм, для ее входа в ремонтируемое отверстие

3) растачивание втулки под требуемый ремонтный размер её толщины 0,014 мм

4) раскатывание втулки толщиной 0,014мм под номинальный размер ремонтируемого отверстия.

Расчетная толщина втулки:

= мм.

P=0,0453 , удельное контактное давление;

d=71,949 мм;

n=;

где []=60, допускаемые напряжения;

=33, предел текучести материала втулки;

n==;

=мм.

Материал втулки: сталь 40Г.

Табл.№4 Переходы

№	Переходы	Припуски 2Zmin	Размер до обработки	Размер После обработки
1	Растачивание (придание отверстию правильной формы) с d=71,990 до d=72,990	1,00	71,990	72,990
2	Напрессовка втулки произвольной толщиной 3 мм, для её входа в ремонтируемое отверстие с d=72,990 до d=69,090	3,00	72,990	69,990
3	Растачивание втулки под требуемый расчетный размер её толщины равный 0,014 мм с d=69,990 до d=71,915	1,925	69,990	71,915
4	Раскатывание втулки толщиной 0,014 мм под номинальный размер ремонтируемого отверстия с d=71,915 до d=71,949	0,02	71,929	71,949

Расчёт режимов обработки

1)Расчёт режимов при растачивании (придание отверстию правильной формы)

, (1)

где D – диаметр до обработки, мм

d – диаметр после обработки, мм

Подачу выбираем по справочнику S=0,2 мм/об

Теоретическая скорость резания с учетом глубины резания и подачи Vт=30 м/мин (для резцов из быстрорежущих сталей Р18);

, (2)

К1=0,7, для КЧ 35–10;

К2=1,15, зависящий от стойкости инструмента;

К3=1,0 для продольного точения;

К4= Для стойкости Т = 50 мин, К₄ = 1

Теоретическое число оборотов шпинделя станка

, 3)

V_T – скорость резания, м/мин;

d – диаметр обрабатываемой заготовки, мм;

– 3,14

Теоретическое число оборотов шпинделя следует сравнить с паспортом станка и принять ближайшее к расчетному.

Корректируя по паспорту станка фактическое число оборотов n_{ф =}

Фактическая скорость резания

, (4)

м/мин

гдеn_ф – фактическое число оборотов, принятое по паспорту станка.

Усилие резанию

(5),

гдеС_р – коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал;

Ср=103;

t – глубина резания, мм;

S – подача, мм/об;

K – коэффициент, зависящий от предела прочности обрабатываемого материала _q , Н/мм² .к=8,9

91,67 (Н)

Мощность, затрачиваемое на точение с учетом к.п.д. станка (_ст 0,7)

, (6)

Мощность электродвигателя станка при данном режиме резания

, (7)

0,04кВт

Мощность электродвигателя станка равна 14 кВт

Определим штучное время

(8)

где Т_шт – штучное время, мин

Т₀ – основное (машинное) время, мин

Т_в – вспомогательное время, мин

Т_пр – прибавочное время, мин

Расчет основного время

(9)

Вспомогательное время 15% от То

Т_в =0,15*2,79=0,41

Прибавочное время

от (Т0+Тв) (10)

0,05*(2,79+0,41)=0,16

Штучное время при растачивание отверстия

2) Расчёт режимов при запрессовке втулки:

Подачу выбираем по справочнику S=0,8 мм/об

Расчётная длинна обработки:

2…6 (11)

Определение усилия запрессовки:

; (12)

- коэф. трения

-номинальный диаметр отверстия;

-длина резания; – удельное контактное давление сжатия;

Расчет основного время

(13)

Вспомогательное время 15% от То

Т_в =0,15*1,29=0,19

Прибавочное время

=0,05*(1,29+0,19)=0,074

Штучное время при запрессовке

3) Расчёт режимов при растачивании втулки под требуемый расчетный размер.

Подачу выбираем по справочнику S=0,1мм/об

Теоретическая скорость резания с учетом глубины резания и подачи Vт=49 м/мин (для резцов из быстрорежущих сталей Р18);

К1=1,25

К2=1,15, зависящий от стойкости инструмента;

К3=1,0 для продольного точения;

К4= Для стойкости Т = 50 мин, К₄ = 1

Теоретическое число оборотов шпинделя станка

Корректируя по паспорту станка фактическое число оборотов

n_{ф =}

Фактическая скорость резания

м/мин

Усилие резанию

(Н)

Ср=225

Мощность, затрачиваемое на точение с учетом к.п.д. станка (_ст 0,7)

Мощность электродвигателя станка при данном режиме резания

0,29кВт

Мощность электродвигателя станка равна 14 кВт

Расчет основного время

Вспомогательное время 15% от То

Т_в =0,15*1,79=0,26

Прибавочное время

0,05*(1,79+0,26)=0,10

Штучное время при растачивание отверстия

4)После проведенных операций производится Раскатывание втулки толщиной 0,014 мм под номинальный размер ремонтируемого отверстия с d=71,915 до d=71,949

Исходные данные:

Дефект №2 Износ отверстия под наружное кольцо внутреннего подшипник диаметр номинальный – d_н =(мм)

диаметр изношенный – d_и =(мм)

Операции по восстановлению: 1) растачивание (придание отверстию правильной формы)

2) напрессовка втулки произвольной толщиной 3 мм, для ее входа в ремонтируемое отверстие

3) растачивание втулки под требуемый ремонтный размер её толщины 0,207 мм

4) раскатывание втулки толщиной 0,207мм под номинальный размер ремонтируемого отверстия.

Расчетная толщина втулки:

= мм.

P=0,0453 , удельное контактное давление;

d=99,961мм;

n=;

где []=60, допускаемые напряжения;

=33, предел текучести материала втулки;

n==;

=мм.

Материал втулки: сталь 40Г.

Табл.№5 Переходы

№	Переходы	Припуски 2Zmin	Размер до обработки	Размер После обработки
1	Растачивание (придание отверстию правильной формы) с d=99,99 до d=101,990	2,00	99,990	101,990
2	Напрессовка втулки произвольной толщиной 3 мм, для её входа в ремонтируемое отверстие с d=101,990 до d=98,990	3,00	101,990	98,990
3	Растачивание втулки под требуемый расчетный размер её толщины равный 0,207 мм с d=98,990 до d=99,754	0,7	98,990	99,715
4	Раскатывание втулки толщиной 0,207 мм под номинальный размер ремонтируемого отверстия с d=99,715 до d=99,961	0,01	99,951	99,961

1) Расчёт режимов при растачивании (придание отверстию правильной формы)

Глубина резания

Подачу выбираем по справочнику S=0,5 мм/об

Теоретическая скорость резания с учетом глубины резания и подачи Vт=26 м/мин (для резцов из быстрорежущих сталей Р18);

К1=0,7, для КЧ 35–10;

К2=1,15, зависящий от стойкости инструмента;

К3=1,0 для продольного точения;

К4= Для стойкости Т = 50 мин, К₄ = 1

Фактическое число оборотов

Корректируя по паспорту станка фактическое число оборотов n_{ф =}

Фактическая скорость резания

м/мин

n_ф – фактическое число оборотов, принятое по паспорту станка.

Усилие резанию

458,35 (Н)

Ср=103;

K –_q , Н/мм² .к=8,9

Мощность, затрачиваемое на точение с учетом к.п.д. станка (_ст 0,7)

Мощность электродвигателя станка при данном режиме резания

0,2кВт

Мощность электродвигателя станка равна 14 кВт

Расчет основного время

Вспомогательное время 15% от То

Т_в =0,15*2,2=0,33

Прибавочное время

0,05*(2,2+0,33)=0,12

Штучное время при растачивание отверстия

2)Расчёт режимов при запрессовке втулки:

Подачу выбираем по справочнику S=0,6 мм/об

Расчётная длинна обработки:

Определение усилия запрессовки:

- коэф. трения

-номинальный диаметр отверстия;

-длина резания; – удельное контактное давление сжатия;

Расчет основного время

Вспомогательное время 15% от То

Т_в =0,15*1,22=0,18

Прибавочное время

=0,05*(1,22+0,18)=0,07

Штучное время при запрессовке

3)Расчёт режимов при растачивании (придание отверстию правильной формы)

Подачу выбираем по справочнику S=0,3 мм/об

Теоретическая скорость резания с учетом глубины резания и подачи Vт=35 м/мин (для резцов из быстрорежущих сталей Р18);

К1=1,25

К2=1,15, зависящий от стойкости инструмента;

К3=1,0 для продольного точения;

К4= Для стойкости Т = 50 мин, К₄ = 1

Теоретическое число оборотов шпинделя станка

V_T – скорость резания, м/мин;

d – диаметр обрабатываемой заготовки, мм;

– 3,14

Корректируя по паспорту станка фактическое число оборотов n_{ф =}

Фактическая скорость резания

м/мин

n_ф – фактическое число оборотов, принятое по паспорту станка.

Усилие резанию

Ср=255;

Мощность, затрачиваемое на точение с учетом к.п.д. станка (_ст 0,7)

мощность электродвигателя станка при данном режиме резания

кВт

Мощность электродвигателя станка равна 14 кВт

Расчет основного время

Вспомогательное время 15% от То

Т_в =0,15*1,3=0,19

Прибавочное время

0,05*(1,3+0,19)=0,07

Штучное время при растачивание отверстия

4) После проведенных операций производится Раскатывание втулки толщиной 0,207 мм под номинальный размер ремонтируемого отверстия с d=99,715 до d=99,961

2. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Назначение: Приспособление для расточки отверстий в ступице переднего колеса под обоймы подшипников

2.2 Устройство:1-гитара сменных зубчатых колес;2- передняя бабка с коробкой скоростей;3- коробка подач;4-станина;5-фартук;6-суппорт;7-задняя бабка;8-шкаф с электрооборудованием;9-ходовой вал;10-ходовой винт

2.3 Принцип работы:

Станина 4 представляет собой массивное чугунное основание, на котором смонтированы основные узлы станка. Верхняя часть станины имеет две плоские и две призматические направляющие, по которым перемещаются суппорт и задняя бабка; станина установлена на двух тумбах. Передняя бабка 2, внутри которой расположены главный рабочий орган станка шпиндель и коробка скоростей. Шпиндель представляет собой полый вал, на правом конце которого крепится приспособление, зажимающее заготовку (патрон, планшайба). Шпиндель получает вращение от электродвигателя, расположенного в левой тумбе, через клиноременную передачу и механизм, состоящий из зубчатых колес, размещенных внутри передней бабки. Этот механизм называется коробкой скоростей и служит для изменения частоты вращения шпинделя. Суппорт 6- устройство для закрепления резца и обеспечения движения подачи, т.е. перемещения резца в продольном и поперечном направлениях. Движение подачи осуществляется вручную или механически. Механическое движение подачи суппорт получает от ходового вала 9 или (при нарезании резьбы) от ходового винта 10. Суппорт состоит из каретки, перемещающейся по направляющим станины; фартука 5, в котором расположен механизм преобразования вращательного движения ходового вала и ходового винта в прямолинейное движение суппорта; поперечных салазок; резцедержателя. Коробка подач 3 представляет собой механизм, передающий вращение от шпинделя к ходовому валу или ходовому винту. Коробка подач служит для изменения скорости движения подач суппорта. Гитара 1 предназначена для настройки станка на различные шаги нарезаемых резьб. Задняя бабка 7 служит для поддержания конца длинных заготовок и для закрепления в ней различных инструментов – сверл, зенкеров, разверток. Электрооборудование станка размещено в шкафу 8

Технические характеристики токарно-винторезного станка 163

Наименование	Значение
Наибольшая длина обрабатываемого изделия, мм	1000
Высота оси центров над плоскими направляющими станины, мм:	215
Пределы оборотов, об/мин	12,5-1600
Пределы подач, мм/об
Продольных	0,05-2,8
Поперечных	0,002-0,11
Мощность электродвигателя главного привода, кВт	14
Наибольший диаметр изделия, устанавливаемого над станиной, мм	400
Наибольший диаметр обработки над поперечными салазками суппорта, мм	220
Наибольший диаметр прутка, проходящего через отверстие в шпинделе, мм	50
Габаритный размеры станка, мм
Длина	2795
Ширина	1190
Высота	1500
Масса станка, кг	3005

3. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С ПРИСПОСОБЛЕНИЕМ

Во избежание получения травм и для создания безопасных условий труда токарь, кроме общих правил, должен соблюдать и специфические правила, которые обусловлены особенностями станков токарной группы.

Они заключаются в следующем:

1. Устанавливать и снимать патроны, планшайбы и другие приспособления следует при помощи грузоподъемного устройства, оснащенного специальным захватом

Перед установкой приспособления шпиндель передней бабки очистить от загрязнений и тщательно протереть.

2. При использовании приспособлений, оснащенных пневматическими, гидравлическими или электромагнитными приводами, тщательно проверять состояние коммуникаций подачи воздуха и жидкости, а также электропроводку. Не допускать воздействия на них движущихся частей станка.

3. Не применять значительно изношенную технологическую оснастку (патроны, центры, переходные втулки).

4. не оставлять в задней бабке или револьверной головки инструменты, которые не используются при обработке данной заготовки.

5. При обработке заготовок, закрепляемых в центрах, применять безопасные поводковые патроны.

6. удалять стружку со станка только специальным крючком или щеткой.

7. Применять правильные приемы работы.

8. Проверять уровень масла по контрольным глазкам в коробках скоростей, подач и в фартуке.

9. Не брать и не подавать через работающий станок какие либо предметы, не подтягивать на ходу болты, гайки и другие соединительные узлы станка.

10. Не облокачиваться на станок и не размещать заготовки инструменты и другие предметы на направляющих станка.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ремонт автомобилей. Под ред. С.И. Румянцева, М., Транспорт, 1988.

2. Дюмин И.Е., Трегуб Г.П. Ремонт автомобилей. М., Транспорт, 1995.

3. Матвеев В.А., Пустовал И.И. Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве. М., Колос, 1979.

4. Боднев А.Г., Шаберин Н.Н. Лабораторный практикум по ремонту автомобилей. М., Транспорт, 1984.

5. Дехтеринский Л.В. и др. Технология ремонта автомобилей. М., Транспорт, 1979.

6. Оборудование для ремонта автомобилей. Под ред. Шахнеса М.Н.М., Транспорт, 1979.

7. Справочник технолога авторемонтного производства. Под ред. Малышева А.Г., Транспорт, 1977.

8. Верещак Ф.П., Абелевич Ш.А. Проектирование авторемонтных предприятий. М., Транспорт, 1973.

9. РК200РСФСР1/1–2035–80. Автомобиль ЗИЛ130 и его модификации (без двигателя). Руководство по капитальному ремонту. Минавтотранс РСФСР, техническое управление, 1981.

10. РК200РСФСР2/1–2036–80. Автомобиль ГАЗ53А (без двигателя). Руководство по капитальному ремонту. М., Минавтотранс РСФСР, техническое управление, 1981.

11. РК200РСФСР2/1–2056–80. Двигатели ЗМЗ53 и ЗМЗ672. Руководство по капитальному ремонту. М., Минавтотранс РСФСР, техническое управление, 1981.

12. РК200РСФСР2025–73 (80). Автомобиль ГАЗ24 «Волга». Руководство по капитальному ремонту. М., Транспорт, 1976.

13. РД200РСФСР2/1–0007–76. Руководство по нормированию технологических процессов капитального ремонта автомобилей. М., Минавтотранс РСФСР, техническое управление, 1978.

Скачать архив с текстом документа