Технологический критерий характеризует  принципиальную возможность применения нескольких способов восстановления, исходя из конструктивно-технических особенностей детали.

     К числу конструктивно-технических  особенностей детали относятся геометрическая форма и размеры, материал, термическая  или другой вид  поверхностной обработки, твердость, шероховатость поверхности и точность изготовления детали, характер нагрузки, вид трения и износа, размеры износа.

     Способы устранения дефектов деталей, выбранные  по технологическому критерию, в первую очередь обеспечивают восстановление размеров и формы изношенных деталей. Однако свойства поверхности можно восстанавливать не всеми способами.

     Технический критерий оценивает  каждый способ (выбранный  по технологическому признаку) устранения дефектов детали с точки зрения восстановления свойств поверхностей, т.е. обеспечение работоспособности за счет достаточной твердости, износостойкости и сцепляемости покрытия восстановленной детали. Для каждого выбранного способа дается комплексная качественная оценка по значению коэффициента долговечности К_д.

К_д =Kj К_в К_с К_п,

Kj - коэффициент износостойкости;

К_в - коэффициент выносливости;

К_с - коэффициент сцепляемости покрытий;

     К_п = 0,8...0,9 - коэффициент, учитывающий фактическую работоспособность детали в условиях эксплуатации.

 

Характеристика  способов восстановления: наплавка механизированная в среде СО₂: K_i=0,72; К_в=0,9; К_с= 1,0; К_п= 0,9;

К_д= К_i *К_в*Кс*Кп= 0.72*0,9*1,0*0,9=0,58 
 

наплавка механизированная под слоем флюса:

  K_i= 0,91; К_в=0,87; К_с= 1,0; К_п= 0,9;

  К_д= Ki К_в-К_с-К_п= 0.92*0,87*1,0*0,9=0,71 
 

наплавка  механизированная вибродуговая:

K_i= 1,0; К_в=0,62; К_с= 1,0; К_п= 0,9;

К_д= Ki К_вК_сК_п= 1,0*0,62*1,0*0,9=0,55 
 

осталивание:

K_i= 0,91; К_в=0,82; К_с= 0,65; К_п= 0,9;

К_д= Ki К_вК_сК_п= 0.91*0,82*0,65*0,9=0,58

     По  физическому смыслу коэффициент долговечности  К_д пропорционален сроку службы детали в эксплуатации и, следовательно, рациональным по этому критерию является способ, у которого К_д—>мах.

     Исходя  из этого, для устранения дефектов, принимаем  наплавку в среде С0₂ и наплавку под слоем флюса.

     Окончательное решение о целесообразности способа восстановления принимаем по технико-экономическому критерию. Технико-экономический  критерий связывает  стоимость восстановления детали с ее долговечностью после устранения дефектов. Условие  технико-экономической  эффективности в  аналитических выражениях выглядит в следующем  виде:

С_в =К_д.*С_н,

где  С_в - стоимость восстановления детали, руб;

С_н - стоимость новой детали, руб.

     Если  неизвестна стоимость  новой детали, то критерий оценивают  по следующей  

     формуле:

К_Т=C_в/К_д ,

К_т - коэффициент технико-экономической эффективности;

С_в - себестоимость восстановления 1 м² изношенной поверхности детали, руб/м².

     Рассчитаем  коэффициент технико-экономической  эффективности для  выше перечисленных  способов восстановления: 
 

наплавка механизированная в среде С0₂:

К_т = С_в/К_д = 1301,3/0,58 = 2243,62 руб/м²,

С_в = 1301 руб/м²; 
 

наплавка механизированная под слоем флюса:

К_т = С_в/К_д = 1392,8/0,71 = 1961,71 руб/м²,

С_в = 1392,8 руб/м²; 
 

наплавка  механизированная вибродуговая:

К_т = С_в/К_д = 1123,4 /0,5 = 2246,8 руб/м²,

С_в = 1123,4 руб/м²; 
 

осталивание

К_т = С_в/К_д = 863,7/0,44 = 1963 руб/м², С_в =863,7 руб/м²; 
 

     Эффективным считается способ, у которого К_т—>мин, поэтому выбираем наплавку в среде С0₂ и под слоем флюса. [5; стр 5],[8; стр. 144-166]

 

6. Установление режимов и норм времени выполнения операций

005 Токарная

     Переход 2. Обточить шлицевую поверхность 1 под наплавку до ø55.5 мм и L=80 мм.

Выбор режущего инструмента.

Выбираем  резец токарный проходной  прямой правый с пластинками из твердого сплава Т15К6 (ГОСТ 18869-73).[9; стр.119] Геометрические параметры резца: Н=16 мм, В=16мм, l=30 мм, r=1,0 мм. 
 

Расчет  режима резания.

Выбираем  подачу s=0,4 мм/об.

Глубина резания t =4мм.

Период  стойкости резца Т=45 мин 

Определим скорость резания:

  v = (C_v/T^m∙t^x∙s^y)∙K_v,

где C_v=340; m=0,20; х=0,15; y=0,45;K_v=1,5. [9; стр. 225]

v = (C_v/ T^m∙ t^x ∙s^y)∙K_v=( 340 / 45^0,20∙4^0,15∙0,4^0,45)∙1.5=981,5 м/мин. 
 

Определим частоту вращения детали:

n= 1000∙v/π∙d, [3; стр. 220]

d= наибольший диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

n= 1000∙v/π∙d = 1000∙981,5/ 3,14∙62 =981.5 мин^-1

по  паспорту станка принимаем  n_ф= 1300 об/мин. 
 

Определим фактическую скорость резания:

v_ф = n_ф π∙d/1000= 1300 ∙3,14∙62/1000 =253,1 м/мин;

     Определим силу резания:

       Р_z=10С_р∙t^х∙s^у∙v^п∙К_р;

     где С_р= 300; х=1,0; у=0,75;n= - 0,15;К_р=0,92.

     Р_z=10С_р∙t^х∙s^у∙vⁿ∙К_р = 10∙ 300 ∙4¹∙0,4^0.75∙253.1^-0.15 ∙0,92= 2494 Н, 
 

     Определим мощность резания:

     N= Р_z ∙v_Ф / 1020∙60=2494∙253,1 / 1020∙60=10.4 кВт;

     N≤ηN_ст

     где η= 0,97 - механический коэффициент полезного действия;

       N_ст - 11 кВт - мощность станка;

     10.4 < 0,97∙11 →10.4 < 10,67 

     Определим основное время резания:

       Т₀= L∙i/ n∙s [3; стр. 225]

     где i - число проходов инструмента;

     Т₀= L∙i/ n∙s = 80∙2 / 1300 ∙0,8= 0,15 мин.

 

010 Наплавочная

Переход 2. Наплавить поверхность 2 до ø56 мм и L= 30 мм.

Марка проволоки Св - 08 Г2С ГОСТ 2246 -70. 
 

Определим силу сварочного тока и напряжение источника  питания:

Iсв=100d-10d², [6; стр.216]

где Iсв - сила сварочного тока;

d= 1,2 мм диаметр наплавляемой проволоки;

Iсв=100d-10d²= 100∙1,6 - 10∙1,2²=145,6А,

U=21 + 0,04∙I_СВ=21 +0,04∙145,6= 26,8 В. 
 

Коэффициент наплавки:

К_н=2,3 + 0,065∙ Iсв /d = 2,3 + 0,065∙145,6/1,2 = 10,2 г/Ач,

Скорость  наплавки:

Vн=К_н∙ Iсв /(F∙γ∙100),

где F - площадь поперечного сечения наплавленного валика, см² ( при

d= 1,2...2,0мм F=0,06...0,2 см²);

γ=7,8 г/см плотность металла шва. [6; стр.216]

v_н=10,2∙145,6/ (0,06∙7,8∙100)=31,7 м/ч =0,5 м/мин, 
 

Скорость  подачи электродной  проволоки, определяется возможностью ее полного  расплавления:

     v_э =4∙К_н∙ Iсв / (π∙d²∙γ)=4∙10,2∙145,6/(3,14∙1,62∙7,8)=149,7 м/ч=2,4 м/мин; Вылет электрода Н=(10...15)∙d,

     Н= 10∙1,6 =16 мм

Шаг наплавки определяется перекрытием валиков  и влияет на волнистость наплавленного слоя:

s = (2...2,5)∙d = 2∙1,6=3,2 мм,

     Смещение  электрода:

     а= (0,05...0,07)D = (0,05... 0,07)∙56 =2.8 мм; 
 

     Определим частоту вращения детали:

     n = 1000 v_н/πD= 1000∙0,5/3,14∙58=2.84 мин¹ 
 

     Рассчитаем  основное время:

     Т₀= L∙i / n∙s= 30∙2 /2.84∙3,2=6.6 мин. 

Переход 2. Наплавить поверхность 1 до ø63 мм и L= 80 мм.

Марка проволоки Св - 08 Г2С ГОСТ 2246 -70. 
 

Определим силу сварочного тока и напряжение источника  питания:

Iсв=100d-10d², [6; стр.216]

где Iсв - сила сварочного тока;

d= 1,2 мм диаметр наплавляемой проволоки;

Iсв=100d-10d²= 100∙1,6 - 10∙1,2²=145,6А,

U=21 + 0,04∙I_СВ=21 +0,04∙145,6= 26,8 В.