Технология восстановления чугунных коленчатых валов двигателей ЗМЗ-53А

|1 |Установить коленчатый вал в центр станка | |

|2 |Шлифовать коренные шейки до диаметра |См. опер. 9 |

| |70,8-0,2 мм | |

|3 |Снять деталь | |

| |24 Контроль | |

| |Проверить качество наплавленного слоя; поры,| |

| |раковины, | |

| |трещины и шлаковые включения не допускаются;| |

| |на | |

| |бракованных шейках сошлифовать металл и | |

| |наплавить | |

| |новый под легирующим флюсом по оболочке | |

| |25 Обработка отверстий масляных каналов | |

|1 |Установить коленчатый вал в коренные постели|Вертикально- |

| |блока | |

| |двигателя ЗМЗ 53А на столе сверлильного |сверлильный |

| |станка |станок |

|2 |Раз зенковать отверстия масляных каналов на |Технологический |

| |всех | |

| |шатунных шейках |блок двигателя |

|3 |Раз зенковать отверстия масляных каналов на |ЗМЗ-53А |

| |всех | |

| |коренных шейках |Сверло диаметром|

|4 |Продуть отверстия |14 мм |

|5 |Снять деталь | |

| |26 Контроль | |

| |Проверить качество раззенковки масляных | |

| |отверстий | |

| |27 Окончательное шлифование шатунных шеек | |

|1 |Установить коленчатый вал в центросмесители | |

|2 |Шлифовать 1 шатунную шейку до диаметра | |

| |60-0,013 мм | |

|3 |Повторить переход 2 для 4 шатунной шейки |См. опер. 8 |

|4 |Повторить переходы1,2,3 для 2 и 3 шатунных | |

| |шеек | |

|5 |Снять деталь | |

| |28 Окончательное шлифование коренных шеек | |

|1 |Установить коленчатый вал в центра | |

| |кругло-шлифовального | |

| |станка |См. опер. 9 |

|2 |Шлифовать коренные шейки до диаметра | |

| |70-0,013 мм | |

|3 |Снять деталь | |

|№ |Наименование операции, перехода |Оборудование, |

|Пер| |инструмент |

|ехо| | |

|да | | |

| |29 Контроль | |

|1 |Установить коленчатый вал 1 и 5 коренными | |

| |шейками на | |

| |призмы |Призмы |

|2 |Произвести наружный осмотр. Поры, трещины, |Индикатор |

| |раковины и | |

| |шлаковые включения не допускаются |Скобы |

|3 |Проверить диаметры шеек | |

|4 |Проверить твердость на 1 коленчатом вале из | |

| |партии | |

| |Твердость должна быть НRС 56-62 | |

|5 |Проверить биение 3 коренной шейки, шейки под| |

| |распределительную шестерню, шейку под шкив | |

| |вентиля- | |

| |тора, торцевое биение фланца. | |

| |30 Правка | |

|1 |Установить коленчатый вал крайними шейками |Пресс |

| |на призмы | |

|2 |Проверить биение 3 коренной шейки |Приспособление |

|3 |Править коленчатый вал, биение не более |для правки |

| |0,05 мм | |

|4 |Снять деталь |Индикатор |

| |31 Исправление фланца крепления | |

| |маховика | |

|1 |Торцевать торцовую поверхность фланца со |Патрон 3х |

| |стороны |кулачковый |

| |маховика как чисто, обеспечив биение торца |Люнет |

| |не | |

| |более 0,04 мм |Индикатор |

|2 |Проверить резцом центровую фаску 60 градусов|Резец подрезной |

| |на |ВК8 |

| |глубину 2,5 мм |Резец проходной |

| | |ВК8 |

|3 |Снять фаску 3 x 45 по кромке фланца |Фаскомер |

|4 |Снять деталь | |

| |32 Исправление отверстия во фланце под | |

| |подшипник | |

|1 |Закрепить шейку коленчатого вала под |Патрон 3х |

| |распределительную |кулачковый |

| |шестерню в патрон и 5 шейку вала в люнет |Люнет |

|2 |Выверить биение по средней шейке. Биение не | |

| |должно | |

| |превышать 0,05 мм |Индикатор |

|3 |Расточить отверстие под ремонтную втулку до |Резец расточной |

| |диаметра |ВК8 |

| |44+0,05 на длину 13 мм |Нутромер |

|4 |Притупить острые кромки |Шабер |

|5 |Снять деталь | |

| |33 Слесарная | |

|1 |Закрепить коленчатый вал в тиски |Слесарный |

| | |верстак |

|2 |Запрессовать ремонтную втулку с размерами : |Оправка, молоток|

| |Наружный диаметр 44,06 +0,02 мм |Тиски, медные |

| |Внутренний диаметр 38,5 +0,5 |прокладки |

| |Линейный размер 13 -0,3 мм | |

|3 |Снять деталь | |

| |34 Расточка отверстия | |

|1 |Закрепить коленчатый вал за шейку под |Индикатор |

| |ступицу шкива в | |

| |патрон и 5 шейкой в люнет |Резец расточной |

| | |ВК8 |

|2 |Выверить биение по средней шейке. Биение не |Резец проходной |

| |должно |ВК8 |

| |превышать 0,05 мм |Нутромер |

|3 |Расточить отверстие во втулке под |Фаскомер |

| |номинальный размер | |

| |до диаметра 40 -0,012,-0,028 мм | |

|4 |Снять фаску 2,5 x 60 градусов по кромке | |

| |втулки | |

|5 |Снять вал | |

|№ |Наименование операции, перехода |Оборудование, |

|Пер| |инструмент |

|ехо| | |

|да | | |

| |35 Восстановление шейки под шкив вентилятора| |

|1 |Установить вал фланцем крепления маховика в |Патрон 3х |

| |патрон, 1 |кулачковый |

| |коренной шейкой в люнет, хвостовик поджать |Люнет |

| |центром | |

|2 |Выверить биение по средней шейке. Биение не |Индикатор |

| |должно | |

| |превышать 0,05 мм | |

|3 |Произвести накатку наружной поверхности |Накатка-рифление|

| |шейки под шкив | |

| |вентилятора |прямое |

|4 |Проточить шейку под ступицу шкива |Резец проходной |

| |вентилятора до |ВК8 |

| |номинального диаметра 38 +0,020, +0,003 мм |Скоба |

|5 |Снять деталь | |

| |36 Прогонка резьбы в отверстии под храповик | |

| |при срыве | |

| |резьбы до пяти ниток | |

|1 |Закрепить коленчатый вал в тиски |Верстак |

| | |слесарный |

|2 |Прогнать резьбу М27x2 в отверстии под |Тиски, медные |

| |храповик по всей | |

| |длине |прокладки |

|3 |Снять коленчатый вал |Метчик М27x2 |

|4 |Проверить качество прогонки резьбы |Вороток |

| |37 Нарезка ремонтной резьбы в отверстии под | |

| |храповик | |

| |при срыве резьбы более пяти ниток | |

|1 |Закрепить коленчатый вал фланцем в патрон и |Патрон 3х |

| |1 шейкой |кулачковый |

| |в люнет |Люнет |

|2 |Выверить биение по средней шейке. Биение не |Индикатор |

| |должно | |

| |превышать 0,05 мм | |

|3 |Рассверлить отверстие с сорванной резьбой до|Сверло диаметром|

| |диаметра | |

| |27,7 +0,1 на длину 38 мм |27,7мм |

|4 |Рассверлить отверстие до диаметра 31мм на |Сверло 31мм |

| |глубину 6 мм | |

|5 |Нарезать ремонтную резьбу М30x2 на глубину |Метчик М30x2 |

| |29 мм | |

|6 |Проточить фаску 3x30 градусов |Вороток |

|7 |Снять коленчатый вал |Резец расточной |

| | |ВК8 |

| |38 Контроль | |

| |Проверить резьбу М30x2 и фаску 3x30 |Пробка резьб. |

| | |М30х2 |

| |39 Полирование шеек | |

|1 |Установить коленчатый вал в центра станка |Приспособление |

|2 |Полировать коренные и шатунные шейки вала |для полировки |

| |40 Мойка | |

| |Продуть и промыть коленчатый вал |Керосин, |

| | |Сжатый воздух |

| |41 Комплектация | |

| |Смазать коленчатый вал, завернуть в |Масло для АИ-20 |

| |промасленную | |

| |бумагу и отправить на склад |Промасленная |

| | |бумага |

2.2. Выбор оборудования и технологической оснастки.

Принимаю для технологического процесса восстановления чугунных

коленчатых валов следующее оборудование:

[pic]

2.3. Расчет и выбор режимов восстановления

и механической обработки.

2.3.1. Выбор и обоснование технологического

маршрута механической обработки

коренных и шатунных шеек.

При черновом шлифовании производится большой съем металла, что

неизбежно приводит к появлению внутренних напряжений. Чтобы избежать

деформаций вала обработку шеек коленчатых валов необходимо производить в

следующей последовательности:

1. Предварительное шлифование шатунных шеек;

2. Предварительное шлифование коренных шеек;

3. Зенкование отверстий масляных каналов;

4. Окончательное шлифование шатунных шеек;

5. Окончательное шлифование коренных шеек;

6. Полирование шеек.

В любом другом порядке шлифования вал деформируется, и соосность

коренных шеек нарушается, в связи с этим приходится вводить дополнительную

правку чугунного коленчатого вала.

2.3.2. Расчет промежуточных размеров, назначение

припусков на механическую обработку.

Величина припусков найдена расчетно-аналитическим методом [15].

Расчет начат с нахождения припуска на чистовое шлифование.

Расчетный минимальный припуск:

[pic] (2.1)

где [pic]- высота микро неровностей;

[pic]- толщина дефектного слоя;

[pic]- суммарное отклонение расположения обрабатываемой поверхности.

[pic]- погрешность установки. При обработке в центрах [pic]= 0.

[pic], (2.2)

где [pic]- отклонение оси от прямолинейности;

[pic]- погрешность центрирования;

[pic], (2.3)

где [pic]- удельная кривизна детали. Для чистового шлифования принято

[pic]=0,05 мм;

L – длина заготовки, мм. Принято L=710 мм.

[pic], (2.4)

Все данные для расчетов (Rz, TD, h) взяты из [15 табл. 2,3 стр. 4]

[pic] мм;

[pic]мм;

[pic]мм;

[pic]мм;

Расчетные минимальные размеры определены путем прибавления

соответствующего расчетного припуска:

[pic], (2.5)

где [pic]- минимально допустимый диаметр коренной шейки на чистовой

операции, [pic]= 69,987 мм;

[pic]-минимально допустимый размер коренной шейки на черновой

операции.

[pic]мм;

Допуск на размер данного перехода составляет 0,2 мм, поэтому [pic]

округляем до 70,6 мм;

[pic], (2.6)

[pic] мм;

Припуск на черновое шлифование:

[pic] мм;

[pic]мм;

[pic] мм;

[pic] мм;

[pic] мм;

Допуск на размер данного перехода составляет 1,1 мм, поэтому

[pic]округляем до 71,8 мм.

[pic] мм;

Полученные данные заносим в табл. 2.3.

[pic]

Расчет припусков и промежуточных размеров для шатунных шеек чугунного

коленчатого вала произведено аналогично коренным. Результаты вычислений

вносим в табл. 2.4.

[pic]

Окончательно принимаем размеры для наплавки:

Шатунных шеек – диаметр 62,9-1,1 мм;

Коренных шеек – диаметр 72,9-1,1 мм;

Для чернового шлифования:

Шатунных шеек – диаметр 60,8- 0,2 мм;

Коренных шеек – диаметр 70,8-0,2 мм;

2.3.3. Расчет режимов резания при механической обработке

шеек чугунного коленчатого вала.

Черновое шлифование коренных шеек.

Требуемый диаметр: 70,8-0,2 мм;

Диаметр шлифуемой детали: 72,9-1,1 мм;

Используется кругло – шлифовальный станок 3Б161.

Длина обрабатываемой шейки: Lш – 30,5 мм;

Количество шеек – 5.

Выбран шлифовальный круг – ЭСТ (25 – 60) К.

Диаметр круга Dк – 600 мм;

Ширина круга Вк – 20 мм;

Расчетная скорость вращения детали:

[pic], (2.7)

где Dд – диаметр шлифуемой поверхности, мм;

Т – стойкость шлифовального круга. Принято Т=40 мин;

t – глубина шлифования, мм.

Значения (Сv, k, m, t. x, [pic] ) приняты по [18, табл.36].

[pic] м/мин;

Расчетная частота вращения детали:

[pic], (2.8)

[pic]об/мин.

[pic] - частота вращения детали находится в пределах паспортных

данных станка.

Скорость вращения шлифовального круга:

[pic], (2.9)

где Dк – диаметр шлифовального круга, мм;

[pic]- частота вращения шлифовального круга. Принято по

паспортным данным станка [pic]- 1200 об/мин.

[pic] м/мин;

Скорость перемещения стола:

[pic], (2.10)

где Sпр – перемещение обрабатываемой детали вдоль ее оси за один

оборот;

[pic], (2.11)

где Вк – ширина шлифовального круга, мм;

[pic] - расчетный коэффициент шлифования. Для предварительной

обработки [pic] = 0,35 [18 табл. 34].

[pic] мм/об;

[pic] мм/мин;

Полученное значение Vc = 0,35 мм/мин находится в пределах скоростей

перемещения стола, указанных в паспортных данных выбранного станка.

Основная нагрузка при шлифовании приходится на черновое шлифование.

Потребная мощность на вращение шлифовального круга:

Тангенциальная сила резания:

[pic], (2.12)

Значения ( Ср, u, x, у) взяты из [18 табл. 39].

[pic]Н;

Эффективная мощность на вращение шлифовального круга:

[pic], (2.13)

[pic] кВт;

Потребная мощность:

[pic], (2.14)

где [pic] - К.П.Д. шлифовального станка. Принято [pic] = 0,75.

[pic] кВт;

Мощности выбранного станка достаточно для чернового шлифования на

выбранных режимах.

Основное технологическое время:

[pic], (2.15)

где L – длина продольного хода детали, мм;

[pic], (2.16)

где Lш – длина обрабатываемой поверхности, мм;

Вш – ширина круга, мм

L = 30,5 – 20 = 10,5 мм;

h – припуск на обработку, мм;

к – коэффициент, учитывающий точность шлифования и износ

круга. По данным [18] при черновом шлифовании к = 1,3 – 1,4, принято к =

1,3; при чистовом шлифовании к = 1,3 – 1,7, принято к = 1,5.

[pic] мин;

Время, затраченное на 5 шеек:

[pic] мин;

Расчет шатунных коленчатых шеек произведен аналогично. Полученные

результаты внесены в табл. 2.5.

[pic]

2.4. Техническое нормирование операций

технологического процесса.

Расчет норм времени произведен по общемашиностроительным нормам [19,

20, 21, 22].

Тшт = То + Тв + Тобс + Тф , (2.17)

где Тшт – штучное время, мин;

То – основное (техническое) время, мин;

Тв – вспомогательное время на установку и снятие детали с

оборудования, мин.

Тобс – время на обслуживание рабочего места и оборудования,

мин. Принято 5% от (То + Тв).

Тф – время на физические надобности и отдых, мин. Принято 5%

от (То + Тв).

Расчет штучного времени на операции №23 чернового шлифования коренных

шеек:

По [21 карта №3] время на установку и снятие детали при обработке в

центрах t = 1,5 мин.;

Тф = Тобс = [pic] мин;

Тш = 18+1,5+0,98+0,98 = 21,5 мин.

Расчет остальных операций произведен аналогично. Все полученные

данные приведены в табл. 2.6.

| | | | | | | | | | Таблица 2.6|

|Название |Оборудовани|№ |Основн|Вспом|Операти|Время |Время|Норма |Режимы обработки |

|операций |е |опе|ое |огате|вное |на |на |штучно| |

| | |рац|(техно|льное|время в|обслуж|отдых|го | |

| | |ии |логиче|время|мин. |ивание|в |времен| |

| | | |ское) |на | |рабоче|мин. |и в | |

| | | |время |устан| |го |5% от|мин | |

| | | |в |овку | |места |Tе | | |

| | | |мин. |и | |в | | | |

| | | | |сняти| |мин.5%| | | |

| | | | |е | |от Tе | | | |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6