Расчет режима и нормы времени гальванического осаждения (железнения)

Электролит выбирают в зависимости от назначения покрытия, условий работы деталей и производительности процесса. Для ремонта наиболее эффективны электролиты составов 2,5 и 6 (таблица 153, /7/).Они обеспечивают скорость осаждения до 0,3 мм/ч, высокую твердость (Н RС45…50) и износостойкость. Для сопряжения клапан - втулка требуется обильная смазка, значит необходимо получить область покрытия без сетки и трещин, что обеспечивается холодным электролитом состава 5 (таблица 153, /7/).

Электролит состава 5 содержит: железо хлористое 600…750 г/л, натрий хлористый 100 г/л, марганец хлористый 15…30 г/л, кислотность 1,6…3,2 (рН), кислота аскорбиновая 0,5…2,0 г/л, плотность тока 10…30 А/дм2, температура электролита 20…40°С, выход металла по току 80…92%.

Принимаем режим железнения для получения покрытий без сетки и трещин: железо хлористое 675 г/л, натрий хлористый 100 г/л, марганец хлористый 15 г/л, кислотность 2,5 (рН), кислота аскорбиновая 1 г/л, плотность тока 30 А/дм2, температура электролита 20°С, выход металла по току 90% (рисунок 73, /7/).

Определяем потребляемый ток по формуле

 

Ι = F·Dк·α (5)

 

где F = π·D·L (6)= 45 мм - длина поверхности покрытия,= 8,6 мм - диаметр восстанавливаемой поверхности,к = 40 А/дм2 - плотность тока,

α = 1,5 - коэффициент, учитывающий потери тока (с.83, /6/).= 3,14·45·8,6 = 1215,18 мм2 = 0,121 дм2 - площадь поверхности покрытия.

Ι= 0,121·40·1,5 = 7,26 А.

Определяем основное время электролитического осаждения по формуле:

Тосн = 1000·Н·γ/(С Dк·ήв) = 1000·0,2·7,8/(1,042·40·90)=41,5 мин (7)

где Н = 0,453 мм - толщина наносимого слоя покрытия,

γ = 7,8 г/см3 - плотность осажденного металла,

С = 1,042 г/А·ч - электрохимический эквивалент металла (с. 112, /1/),

ήв = 90 % - выход металла по току (таблица 153, /7/).

Определяем штучно - калькуляционное время электролитического осаждения по формуле:

 

Тш.к. = Тосн+Твс+Топ*1,12/n*Kи.; (8)

 

где Тосн = 41,5 мин - основное время электролитического осаждения,

Твс = 0,20мин вспомогательное время(таблица 295/8/),

Топ= 4,33мин оперативное время

Ки = 0,8 - коэффициент использования оборудования, (таблица 297 /8/)

Количество деталей, одновременно загружаемых в основную ванну 80 шт. (табл.295/8/).

Тш.к. = 41,5+0.20+4.33*1,12/80*0.8=0,72ч

Расчет режимов и норм времени на предварительное шлифование:

При шлифовании используем кругПП 500-30-305 15А 16Н М33К1 А35, станок 3В182.

Глубину резания T принимаем равной 0,015 мм/об (таблица 84/8/)

Определяем частоту вращения детали:

Скорость вращения принимаем равной Vвращ= 42 м/мин, (Таблица 87/8/).

Число оборотов детали вычисляем по формуле:

 

 (11)

 

где, - расчетная скорость вращения, м/мин;

d - диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

 об/мин=1553* мин-1, принимаем по станку 300 мин-1.

Основное время:

Тосн=S/T*n;

где S - величина снимаемого слоя,мм.(12)

Тосн=0,1/300*0,015=0,023 мин.

Вспомогательное время на установку и снятие клапана на шлифовальный круг 0,4 мин (табл.90/8/).

Дополнительное время, мин:

Тдоп= Топ*К/100 (13)

Топ=Тосн+Твсп=0,023+0,2=0,223 мин. (14)

Тдоп=0,223*9/100=0,02 мин.

Подготовительно заключительное время, Тпз=7 мин. (табл.92/8/).

Штучное время:

 

(15)

 

Тшт=0,023+0,2+0,02=0,24 мин

Оптимальная партия деталей n=80 шт. (табл.295/8/).

Определяем штучно - калькуляционное время:

Тш.к чист.= Тш+ Тпз/n = 0,24+7/80 = 0,32 мин. (16)

Расчет режимов и норм времени на чистовое шлифование:

При шлифовании используем кругПП 500-30-305 15А 16Н М33К1 А35, станок 3В182.

Глубину резания T принимаем равной 0,015 мм/об (таблица 84/8/)

Определяем частоту вращения детали:

Скорость вращения принимаем равной Vвращ= 42 м/мин, (Таблица 87/8/).

Число оборотов детали вычисляем по формуле:

 

 (11)

 

где, - расчетная скорость вращения, м/мин;

d - диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

 об/мин=1422* мин-1, принимаем по станку 300 мин-1.

Основное время:

 

Тосн=S/T*n

 

где S величина снимаемого слоя (12)

Тосн=0,3/300*0,015=0,07 мин.

Вспомогательное время на установку и снятие клапана на шлифовальный круг 0,4 мин (табл.90/8/).

Дополнительное время, мин:

 

Тдоп= Топ*К/100 (13)

Топ=Тосн+Твсп=0,07+0,4=0,47 мин. (14)

Тдоп=0,47*9/100=0,04 мин.

Подготовительно заключительное время, Тпз=7 мин. (табл.92/8/).

Штучное время:

 

(15)

 

Тшт=0,07+0,4+0,04=0,51 мин

Оптимальная партия деталей n=80 шт. (табл.295/8/).

Определяем штучно - калькуляционное время:

Тш.к чист.= Тш+ Тпз/n = 0,51+7/80 = 0,59 мин. (16)

 

Расчет режимов и норм времени на контрольную операцию:

С учетом простоты геометрической формы детали для контрольной операции достаточно Тшт = 0,1 минуты на деталь, Тпз=1 мин. (табл.94/6/).

Тш.к чист.= Тш+ Тпз/n = 0,1+1/80 = 0,105 мин.(17)