3. 3 Разработка технологической операции по восстановлению изношенной поверхности изделия
При обработке колес повышенной твердости при наличии дефектов стремятся максимально снизить режимы, чтобы уменьшить динамические воздействия на инструмент.
При обработке колеса должны притачиваться к осям. Перед обработкой новых колес мастер или токарь должен проверить наличие на них установленных клейм и маркировки. Отсутствующая или срезанная маркировка на старогодных колесах не может служить основанием для браковки.
Обработка поверхности катания колес.
Поверхности катания колес обрабатываются в колесотокарных отделениях колесно-роликового участка, где имеется следующее оборудование:
колесотокарные станки для обточки профиля поверхности катания колес;
кран-балки для выполнения подъемно-транспортных работ;
рельсовые пути для отстоя колесных пар, ожидающих ремонта или отремонтированных.
На каждую колесную пару, поступившую в цех, бригадиром по порядковому номеру в картотеке находится натурный колесный листок, по которому определяется вид и объем ремонта. Затем колесная пара осматривается мастером.
Целью чернового шлифования поверхности катания является удаление большинства дефектов. Глубина врезания выбирается в зависимости от размера дефектов по усмотрению мастера и обычно составляет 0,3 мм. При больших размерах дефектов (например глубоких ползунах) выполняют несколько проходов, при этом необходимо следить за тем чтобы толщина обода не была меньше для размера под обточку. Если выполнение этого условия невозможно колесная пара бракуется.
При чистовом шлифовании решается задача получения требуемой шероховатости и удаления оставшихся после черновой обработки незначительных неровностей. Глубина резания составляет 0,1-0,2 мм и выбирается из условия наличия или отсутствия незначительных дефектов оставшихся после черновой обработки. Следует учитывать, что каждый токарь выбирает режимы по своему усмотрению в зависимости от собственного опыта и характера имеющихся на колесе повреждений.
Расчет режимов резания
Для того, чтобы оптимально назначить припуск на механическую обработку колеса, необходимо знать не только геометрические размеры дефекта, регламентированные инструкцией по техническому обслуживанию вагонов в эксплуатации ЦВ-ЦЛ-408, но и величину упрочненного слоя металла под дефектом.
В связи со сложностью обработки материала, а следовательно высокими требованиями к инструменту, не смотря на высокий показатель шероховатости, шлифование выполняется за три прохода.
Глубина резания:
При черновой обработке –
t = 0,5 мм
При получистовой обработке –
t =0,3 мм.
При чистовой обработке –
t =0,15 мм.
Подача:
s = 0,0015 – 0,002 мм.
При обработке абразивом 95А зернистостью 40:
Cn = 2,65;
x = 0,5;
y = 0,55;
m = 0,2.
Скорость резания определяется по формуле:
 ,
|
(3.1)
|
где Т = 60 минут – стойкость инструмента;
Значения коэффициента Сn и показателей степени x,y приведены в [1, табл.56].
Kv – поправочный коэффициент, учитывающий влияние физико – механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания, является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки Кmv, состояния поверхности Кпv, материала инструмента Киv:
 ,
|
(3.2)
|
Для колесной стали 2 ГОСТ 10791-89 коэффициент материала заготовки определяется по формуле:
 ,
|
(3.3)
|
где КГ – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости;
σв – фактический параметр, характеризующий обрабатываемый материал, для которого рассчитывается скорость резания;
Кпv = 0,9;
Киv = 1,15
Технико-экономические расчеты
В данном разделе произведем расчет себестоимости изготовления и ремонта цельнокатаного колеса грузового вагона. Эффективность разработанных технологических процессов определяется технико-экономическим расчетом. В данном курсовом проекте ограничимся упрощенной методикой, а оценку экономической эффективности получим при сопоставлении себестоимости восстановления детали с себестоимостью изготовленной детали.
Определение себестоимости и трудоемкости изготовления изделия
Стоимость материала заготовки:
 ,
|
(4.1)
|
где Мзаг – масса заготовки, кг; Мзаг = 450 кг;
См – стоимость металла, руб/кг; См = 38 руб/кг.
Транспортно-заготовительные расходы:
 руб.
|
(4.2)
|
Расходы на топливо, энергию:
 руб.
|
(4.3)
|
Тарифная ставка = 45,72 руб.
Дополнительная заработная плата:
 руб.
|
(4.4)
|
Отчисления в фонды 30,7%:
 руб.
|
(4.5)
|
Расходы на подготовку и освоение производства
 руб.
|
(4.6)
|
Расходы на содержание оборудования, износ инструмента
 руб.
|
(4.7)
|
Цеховые расходы
 руб.
|
(4.8)
|
Общезаводские расходы
 руб.
|
(4.9)
|
Себестоимость производственная:
 ,
|
(4.10)
|
 руб.
Внепроизводственные расходы
 руб.
|
(4.11)
|
Производственная себестоимость
 руб.
|
(4.12)
|
Определение себестоимости и трудоемкости ремонта изделия
Транспортно-заготовительные расходы:
руб.
|
(4.13)
|
Расходы на топливо, энергию:
руб.
|
(4.14)
|
Тарифная ставка = 45,72 руб.
Дополнительная заработная плата:
руб.
|
(4.15)
|
Отчисления в фонды 30,7%:
руб.
|
(4.16)
|
Расходы на подготовку и освоение производства
руб.
|
(4.17)
|
Расходы на содержание оборудования, износ инструмента
руб.
|
(4.18)
|
Цеховые расходы
руб.
|
(4.19)
|
Общезаводские расходы
руб.
|
(4.20)
|
Себестоимость производственная:
 ,
|
(4.21)
|
 руб.
Внепроизводственные расходы
 руб.
|
(4.22)
|
Производственная себестоимость
 руб.
|
(4.23)
|
Таким образом, себестоимость восстановления детали (19226,3 руб) меньше себестоимости изготовления новой детали (1870 руб).
Исходя из этого, на основе расчета себестоимости изготовления и ремонта детали можно сделать вывод о том, что выполнять восстановление детали целесообразнее, чем изготавливать новую.
Заключение
В данной работе технико – экономические результаты превзошли все ожидания. Колеса грузовых вагонов при рассмотренных технологиях, позволят повысить пробег и улучшить в целом показатели грузооборота по всем параметрам.
Широкий спектр задач, который может решить технолог, позволит повысить надежность данного элемента, возможно, снизив время демонтажа при текущих и отцепочных ремонтах соответственно.
Библиографический список
Инновационные проекты и технологии машиностроительных производств: Материалы всероссийской научно-технической конференции с международным участием / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2015. 183 с.
Обеспечение работоспособности цельнокатаных колес повышенной твердости, поступающих в ремонт с термомеханическими повреждениями // А. В. Обрывалин. – Омск, 2010. – 146 с
Ресурс и ремонтопригодность колесных пар подвижного состава железных дорог: монография / ред. проф. И. А. Иванов. – М. : ИНФРА-М, 2011. – 264 с
Повышение износостойкости железнодорожных колес с разным профилем поверхности катания / Ю. Н. Таран, В. П. Есаулов, С. И. Губенко // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2000. – № 2. – С. 42–44.
Неметаллические включения в стали С. И. Губенко, В. В. Парусов, И. В. Деревянченко – Днепропетровск : АРТ-ПРЕСС, 2005. – 536 с.
Высокопористые круги – эффективное средство повышения производительно сти шлифования и качества деталей из различных материалов / З. И. Кремень // Инструмент и технологии. – 2001. – № 5–6. – С. 34–37.
Особенности функционирования колесных пар с повышенной твердостью обода / И. А. Иванов, В. С. Кушнер, А. А. Воробьев, Н. Ю. Шадрина // Новые материалы и техно логии в машиностроении : сб. науч. тр. по итогам международ. науч.-техн. конф. – Брянск : БГИТА, 2005. – Вып. 4. – С. 64–70.
Шлифование высокопористыми кругами / В. К. Старков. – М. : Машиностроение, 2007. – 688 с.
Теория и практика управления производительностью шлифования / Е. П. Калинин. – СПб. : Изд-во политехн. ун-та, 2009. – 358 с.
СТП ОмГУПС 1.2-2005. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные.
Экономика железнодорожного транспорта [Текст] / Ред. Н. П. Терешина, Л. П. Левицкая, Л. В. Шкурина // Учебник для студентов вузов. М.: УМЦ ЖДТ, 2012. 534 с.
Экономика организации (предприятия, фирмы) [Текст] / Ред. Б. Н. Чернышев, В. Я. Горфинкель // Учебник для студентов вузов. М.: Вузовский учебник, 2012. 535 с.
Сысоев, С. К. Технология машиностроения. Проектирование технологических процессов [Электронный ресурс] / С. К. Сысоев, А. С. Сысоев, В. А. Левко // Учебное пособие. СПб.: Издательство «Лань», 2011. 352 с. URL: http://e.lanbook.com/view/book/711/.
|
