Технічна характеристика та умови роботи кривошипно-шатунного механізму двигуна ВАЗ-2108

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Зміст

Вступ

1. Загальний розділ

1.1 Технічна характеристика та умови роботи кривошипно-шатунного механізму двигуна ВАЗ-2108

1.2 Характеристика, конструктивні особливості шатуна двигуна ВАЗ-2108

1.3 Аналіз умов роботи і причин спрацювання деталі

1.4 Вплив основних спрацювань шатуна на технічний стан і роботу кривошипно-шатунного механізму

2. Технологічний розділ

2.1 Технологічний процес розбирання кривошипно-шатунного механізму автомобіля ВАЗ-2108

2.2 Технологічний процес дефектування шатуна автомобіля ВАЗ-2108

2.3 Характеристика дефектів деталі та складання маршрутів відновлення

2.4 Аналіз існуючих методів відновлення шатуна

2.5 Обґрунтування та вибір оптимального методу відновлення шатуна автомобіля ВАЗ-2108

2.6 Розробка структурної послідовності технологічних операцій відновлення шатуна двигуна ВАЗ-2108

2.7 Вибір технологічного обладнання, оснащення, ріжучого та іншого інструменту

2.8 Розрахунок режимів та норм часу на виконання операцій технологічного процесу відновлення

Висновок

Література

шатун кривошипний двигун дефект



Вступ

В даний час авторемонтне виробництво є досить великою галуззю промисловості, поряд з автомобілебудуванням покликане задовольняти зростаючі потреби народного господарства країни в автомобілях, агрегатах, деталях. Завдяки ремонту термін служби автомобілів значно підвищується, а парк автомобілів, що у транспортному процесі, набагато збільшується. Вторинне використання деталей з допустимим зносом та відновлення зношених деталей, вузлів і механізмів, сприяє успішному вирішенню проблеми постачання автогосподарств та ремонтних підприємств запасними частинами і дає велику економію різних матеріалів.

Основне завдання курсової роботи з дисципліни "Основи технології ремонту автомобілів" є закріплення, поглиблення і узагальнення теоретичних знань, отриманих з лекційного курсу, а також придбання навичок проектування технологічних процесів відновлення деталей автомобіля і користування ГОСТами , нормативної та іншої довідкової літературою.



1. Загальний розділ

1.1 Технічна характеристика та умови роботи кривошипно-шатунного механізму двигуна ВАЗ-2108

Кривошипно-шатунний механізм служить для перетворення поступального руху поршня під дією енергії розширення продуктів згоряння палива в обертальний рух колінчастого вала. Механізм складається з поршня з поршневими кільцями і пальцем, шатуна, колінчастого вала і маховика.

N = 54,3 л. с. при n = 5600 об/хв

Максимальний момент обертання колінчастого вала = 7,94 кгс*м

Діаметр поршня: D = 76 мм

Хід поршня: S = 60,6 мм

Радіус кривошипа: R = 30,3 мм

Ступінь стиснення: е = 9,0

Поршень відливається з високоміцного алюмінієвого сплаву. Оскільки алюміній має високий температурний коефіцієнт лінійного розширення, то для виключення небезпеки заклинювання поршня в циліндрі в голівці поршня над отвором для поршневого пальця залита терморегулююча сталева пластина . Поршні, також як і циліндри, по зовнішньому діаметру сортуються на п'ять класів: Вимірювати діаметр поршня для визначення його класу можна тільки в одному місці: в площині, перпендикулярній поршневому пальцю на відстані 51,5 мм від днища поршня. В інших місцях діаметр поршня відрізняється від номінального, так як зовнішня поверхня поршня має складну форму. У поперечному перерізі вона овальна, а по висоті конічна. Така форма дозволяє компенсувати нерівномірне розширення поршня через нерівномірний розподіл маси металу всередині поршня. На зовнішній поверхні поршня нанесені кільцеві мікроканавки глибиною до 14 мікрон. Така поверхня сприяє кращому приробітку поршня, оскільки в мікроканавках затримується моторна олива. У нижній частині бобишок під поршневий палець є отвори для проходу оливи до поршневого пальця. Для поліпшення умов мащення у верхній частині отворів під палець зроблені два поздовжніх паза шириною 3 мм і глибиною 0,7 мм, в яких накопичується масло. Вісь отвору під поршневий палець зміщена на 1,2 мм від діаметральної площині поршня в бік розташування клапанів двигуна, отже має дезаксільну будову. Завдяки цьому поршень завжди притиснутий до однієї стінки циліндра, і усуваються стуки поршня об стінки циліндра при переході його через ВМТ. Однак, це вимагає установки поршня в циліндр в строго певному положенні. При складанні двигуна поршні встановлюються так, щоб стрілка на днище поршня була спрямована в бік передньої частини двигуна. По масі поршні сортуються на три групи: нормальну, збільшену на 5 г і зменшену на 5г. Цим групам відповідає маркування на днище поршня: "Г", "+" і "-". Поршні, також як і циліндри, по зовнішньому діаметру сортуються на п'ять класів:

Клас	Діаметр поршня
A	ВАЗ 2108	ВАЗ 21081
B	75,965	76,975
C	75,975	75,985
D	75,985	75,995
E	75,995	75,005

У запасні частини поставляються поршні номінального розміру тільки трьох класів: А, С і Е. Цього достатньо для підбору поршня до будь-якого циліндру при ремонті двигуна, так як поршні і циліндри розбиті на класи з деяким перекриттям. Наприклад, до циліндрів класів В і D може підійти поршень класу С. На двигуні всі поршні повинні бути однієї групи за масою, щоб зменшити вібрації через неоднакових мас зворотно-поступально рухомих деталей. Головне при підборі поршня забезпечити необхідний монтажний зазор між поршнем і циліндром 0,025 - 0,045 мм. Крім поршнів номінального розміру в запасні частини поставляються та ремонтні поршні із збільшеним на 0,4 і 0,8 мм зовнішнім діаметром. На днищах ремонтних поршнів ставиться маркування у вигляді квадрата або трикутника. Трикутник відповідає збільшенню зовнішнього діаметра на 0,4 мм а квадрат на 0,8 мм. Поршневий палець сталевий, трубчастого перетину, запресований у верхню головку шатуна і вільно обертається в бобишках поршня. По зовнішньому діаметру пальці сортуються на три категорії через 0,004 мм відповідно категоріям поршнів. Торці пальців фарбуються у відповідний колір: синій перша категорія, зелений другий і червоний третя. Поршневі кільця забезпечують необхідне ущільнення циліндра і відводять тепло від поршня до його стінок. Кільця притискаються до стінок циліндра під дією власної пружності і тиску газів. На поршні встановлюються три чавунних кільця два компресійних 7, 8 (ущільнюючих) і одне (нижнє) маслоз'ємне 6, яке перешкоджає попаданню масла в камеру згоряння. Верхнє компресійне кільце 8 працює в умовах високої температури, агресивного впливу продуктів згоряння і недостатньою мастила, тому для підвищення зносостійкості зовнішня поверхня хромована і для поліпшення припрацювання має бочкоподібні форму твірної. Нижнє компресійне кільце 7 має знизу проточку для збирання масла при ході поршня вниз, виконуючи при цьому додаткову функцію маслоз'ємного кільця. Поверхня кільця для підвищення зносостійкості і зменшення тертя об стінки циліндра фосфатується. Маслоз'ємне кільце має хромовані робочі кромки і проточку на зовнішній поверхні, в яку збирається масло, що знімається зі стінок циліндра. Усередині кільця встановлюється сталева кручена пружина, яка розтискає кільце зсередини і притискає його до стінок циліндра. Кільця ремонтних розмірів виготовляються (так само, як і поршні) із збільшеним на 0,4 і 0,8 мм зовнішнім діаметром. Колінчастий вал 25 відливається з високоміцного спеціального чавуну і складається з шатунних і корінних шліфованих шийок. Для зменшення деформацій при роботі двигуна вал зроблений п'ятиопорний і з великим перекриттям корінних і шатунних шийок. У тілі валу просвердлені канали 14 для подачі масла від корінних шийок до шатунних. На задньому кінці колінвала встановлений маховик 24, відлитий з чавуну. На маховик напресований сталевий зубчастий обід. Технологічні висновки каналів закриті ковпачковими заглушками 26. Для зменшення вібрацій двигуна вал забезпечений противагами, відлитими заодно ціле з валом. Вони врівноважують відцентрові сили шатунної шийки, шатуна і поршня, які виникають при роботі двигуна. Крім того, для зменшення вібрацій колінчастий вал ще динамічно балансують, висвердлюючи метал в противагах.

1. Кришка шатуна; 2. Болт кріплення кришки шатуна; 3.Шатун; 4. Поршень; 5. Терморегулююча пластина поршня; 6. Маслоз'ємне кільце; 7. Нижнє компресійне кільце; 8. Верхнє компресійне кільце; 9.Розтискна пружина; 10. Поршневий палець; 11. Вкладиш шатунного підшипника; 12. Упорні півкільця середнього корінного підшипника; 13. Вкладиші корінного підшипника; 14. Канали для подачі масла від корінного підшипника до шатунного; 15. Тримач заднього сальника колінчастого вала; 16. Задній сальник колінчастого вала; 17.Штифт для датчика ВМТ; 18. Мітка (лунка) ВМТ поршнів 1-го і 4-го циліндра; 19. Шкала в люку картера зчеплення; 20. Мітка ВМТ поршнів l-гo і 4-го циліндрів на ободі маховика; 21. Шайба болтів кріплення маховика; 22. Установчий штифт зчеплення; 23. Зубчастий обід маховика; 24. Маховик; 25. Колінчастий вал; 26. Заглушка масляних каналів колінчастого вала; 27. Передній сальник колінчастого валу (запресований в кришку масляного насоса); 28. Зубчастий шків приводу розподільного валу; 29. Шків приводу генератора; А. Маркування категорії поршня по отвору для поршневого пальця; В. Маркування класу поршня по зовнішньому діаметру; С. Маркування ремонтного розміру поршня; D. Установча мітка; I. Мітки для установки моменту запалювання; II. Маркування кришок корінних підшипників колінчастого вала (рахунок опор ведеться від передньої частини двигуна).

Рис.1.1 Кривошипно-шатунний механізм двигуна ВАЗ 2108

1.2 Характеристика, конструктивні особливості шатуна двигуна ВАЗ-2108

Шатун виготовлений із сталі 40Н2МА (ГОСТ 4543-71), має двотавровий стержень, верхню головку з отвором для поршневого пальця. Нижня головка шатуна рознімна (виготовлена сталі 40Х (ГОСТ 4543-71)). В ній є отвір для викидання оливи на стінку циліндра. До нижньої головки двома болтами кріпиться кришка. Шатун є сталевим, обробляється разом з кришкою, і тому вони окремо невзаємозамінні. Щоб при складанні не переплутати кришки і шатуни, на них клеймується номер циліндра, в який вони встановлюються. При складанні цифри на шатуні і кришці повинні знаходитися з одного боку. Перед складанням шатуна різьблення болтів змазують графітним мастилом. Затяжку проводять ключем крутним моментом 5,17… 8,23 Н*м.

На шатуні і кришці поблизу стику наносяться мітки спареності шатуна з кришкою. У нижній голівці шатуна є отвір діаметром 51,346 мм під вкладиші підшипників, у верхній голівці - отвір діаметром 21,960 мм під поршневий палець.

1.3 Аналіз умов роботи і причин спрацювання деталі

Шатун сприймає від поршня і передає на колінчастий вал тиск газів при робочому ході, а також забезпечує переміщення поршневої групи при виконанні допоміжних процесів.

Умови роботи шатуна характеризуються значними знакозмінними навантаженнями, що діють по його поздовжній осі. Сила тиску газів, сприйнята поршнем, стискає шатун під час робочого ходу і в кінці стиснення. Інерційні навантаження прагнуть відірвати поршень від колінчастого валу і розтягують шатун. Крім того, знакозмінний коливальний рух викликає силу інерції, яка вигинає шатун у площині його коливання. Такі умови роботи призводять до появи дефектів шатунів.

Зміна геометрії стрижня шатуна (вигин, скручування)

Причини виникнення несправностей:

великий пробіг двигуна;

гідроудар;

попадання в циліндри сторонніх предметів;

руйнування клапана.

Знос і задирки робочої поверхні нижньої головки шатуна

Причини виникнення несправностей :

великий пробіг двигуна;

втрата в'язкості олії через сильного перегріву;

недостатній рівень масла в картері;

малий тиск масла;

робота двигуна з забрудненим масляним фільтром;

попадання води або палива в масло;

забруднені масляні канали.

Знос і задирки робочої поверхні верхньої головки шатуна 

Причини виникнення несправностей :

великий пробіг двигуна;

втрата в'язкості олії через сильного перегріву;

недостатній рівень масла в картері;

малий тиск масла;

робота двигуна з забрудненим масляним фільтром;

попадання води або палива в масло;

непрохідність масляних каналів.

Тріщини в шатуні

 Причини виникнення несправностей :

гідроудар;

Сторонні предмети в циліндрах.

Руйнування різьби в болтах, гайках

 Причини виникнення несправностей:

невірний момент затягування болтів;

сильний перегрів двигуна;

застосування кріплення неналежної якості.

1.4 Вплив основних спрацювань шатуна на технічний стан і роботу кривошипно-шатунного механізму

Його поломка може призвести до таких наслідків як: пробоїни в блоці циліндрів, які іноді неможливо відремонтувати. Звідси випливає, що вихід з ладу шатуна може спричинити за собою заміну блока циліндрів. Отже, виявлення дефектів у шатуні при ремонті вкрай важливий процес.

Дефект 1. Знос і задирки на робочій поверхні нижньої головки шатуна безпосередньо на нього не впливають. Але ці дефекти призводять до зносу шатунних шийок колінвалу і шатунних вкладишів, а це, в свою чергу, викликає підвищені навантаження на нижню головку шатуна. У критичних випадках шатунні вкладиші можуть провернутися в нижній головці шатуна. Все вищесказане веде до порушення геометрії нижньої головки шатуна.

Дефект 2. Знос і задирки робочої поверхні верхньої головки шатуна актуальні для шатунів з плаваючою посадкою поршневого пальця, тобто на ті, де у верхню головку встановлена втулка під поршневий палець.

Дефект 3. Вигин і скручування стрижня шатуна призводить до підвищеного тертя і навантаження на деталі кривошипно-шатунного механізму, результатом чого є нерівномірний, прискорений знос поршнів та циліндрів двигуна, шатунних шийок колінчастого валу, руйнування поршневих кілець,

Дефект 4. Знос або руйнування різьблення на болтах кріплення нижніх кришок шатунів призводить до збільшення зазору в спряженні шатун-підшипники ковзання-шатунна шийка колінчастого валу, зношується нижній торець шатуна, порушується геометрія роботи шатуна, порушується теплообмін нижньої головки, можливе прокручування вкладишів.

Дефект 5. Тріщини в шатуні призводять до його руйнування під час роботи, що веде до важких наслідків для мотора, аж до його руйнування.



2. Технологічний розділ

2.1 Технологічний процес розбирання кривошипно-шатунного механізму автомобіля ВАЗ-2108

Конструкція моторного відсіку автомобілів сімейства ВАЗ- 2108 дозволяє витягти шатунно-поршневу групу без будь-яких складних робіт з вивішування двигуна.

1. Зняти клему "мінус" акумуляторної батарей (ключ гайковий 10 ГОСТ 2839-80).

2. Злити охолоджуючу рідину згідно ТІ 3100.25100.06003 .

3. Від'єднати приймальну трубу глушників від випускного колектора (ключ 02.7812-9500 , ключ торцевий 13 А.50088 ) .

4. Від'єднати шланги :

- Вентиляції картера - від кришки головки блоку і карбюратора ;

- Вакуумного підсилювача гальм - від впускного трубопроводу;

- Забору теплого повітря - від повітряного фільтра ;

- Приймального патрубка паливного насоса (викрутка комбінована 2101I - 3901132 ) .

5. Зняти повітряний фільтр в зборі з терморегулятором (ключі торцеві 8мм 67.7812-9522 і 10мм 67.7812-9521 ) .

6. Від'єднати дроти датчиків:

- Покажчика температури охолоджуючої рідини ,

- Тиску масла ,

- Розподільника запалювання ,

- Дроти високої напруги від свічок запалювання ,

- Датчика-розподільника .

7. Від'єднати шланг від вакуумного регулятора випередження запалювання , зняти датчик -розподільник (ключ гайковий 10 ГОСТ 2839-80 )

8. Від'єднати шланги від радіатора опалення, карбюратора, впускного трубопроводу і патрубка системи охолодження головки блоку циліндрів (викрутка комбінована 2101-3901132 ) ,

9. Від'єднати троси приводу дросельної та управління повітряної заслінками карбюратора ( викрутка комбінована 2101-3901132 , ключі гайкові 13 -2шт , ГОСТ 2839-80 ) .

10. Зняти передню захисну кришку ременя приводу розподільчого валу (ключ гайковий 10 ГОСТ 2839-80 ) .

11. Зняти кришку головки блоку (ключ гайковий ГОСТ 2839-80 ) .

12. Поєднати мітки шківа розподільчого валу і задньої кришки (пристосування 67.7811-9509 ) .

13. Відвернути болт кріплення шківа розподільчого валу (пристосування 67.7811-9509 , ключ кільцевої 17 ГОСТ 2906-80 ) .

14. Зняти натяжна ролик, ремінь і шків розподільчого валу з шпонкою (ключі гайкові 17 , 32 ГОСТ 2839-80 ) .

15. Відвернути гайку кріплення задньої захисної кришки до голівки блоку циліндрів (ключ торцевий 10 мм 67.7812-9521 ) .

16. Зняти головку блоку циліндрів (перехідник 67.7812-9538 , головка торцева 10 і вороток з набору № 2 ТУ 2-035-662-79 ) .

17. Зняти ремінь приводу газорозподільного механізму згідно.

18. Зняти шків колінчастого валу (викрутка комбінована 2101-3901132).

19. Підняти автомобіль (двостійковий підйомник типу ЦЄ-205).

20. Злити оливу з двигуна (ємність типу "Аурас", ключ кільцевої 17 ГОСТ 2905-80).

21. Зняти оливний картер і кришку картера зчеплення (ключ торцевий 10 мм 67.7812-9521).

22. Зняти оливний насос в зборі з оливоприймачем (ключ торцевий 10 мм 67.7812-9521).

23. Зняти тримач заднього сальника колінчастого валу (ключ торцевий 10 мм. 67.7812-9521).

24. Зняти кришки шатунів з вкладишами (14 з набір № 2 ТУ 2-035-662-79).

25. Зняти кришки корінних підшипників з вкладишами (головка на 17 з набір № 2 ТУ 2-035-662-79).

26. Зняти колінчастий вал, упорні півкільця і вкладиші.

27. Вийняти поршні з шатунами.

28. Випресувати поршневі пальці (рис.2), зняти поршневі кільця (оправка А.60308, опора, прес 2135-IM).

2.2 Технологічний процес дефектування шатуна автомобіля ВАЗ-2108

Основні дефекти шатунів (рис. 2.1 ): вигин і скручування стрижня, знос отворів нижньої головки шатуна, отвори під втулку і самої втулки верхньої головки шатуна, знос і зминання площин роз'єму торців площин під болти в нижній головці шатуна. Шатуни погнуті і скручені більш допустимої за технічними умовами ( ?виг = 0,020 мм на довжині 100 мм) піддаються виправленню на пристосуваннях. Шатуни вибраковуються при аварійних вигинах, обломах і тріщинах.

1 - вигин або скручування ; 2 - знос отвору в нижній головці ; 3 - знос отвору під втулку у верхній голівці ; 4 - знос отвору у втулці верхньої головки; 5 - зменшення відстані між осями верхньої та нижньої головок.

Рис.2.1 Основні дефекти шатуна

а - установка індикаторів ; б - установка розтискної оправки ; в - перевірка шатуна на вигин ; г - перевірка шатуна на скрученість ; 1 оправка ; 2 і 5 - індикатори; 3 - плита; 4 - упор ; 6 - Розтискні оправки ; 7 - призма ; 8 і 10 - конуса оправки ; 9 - Розтискна втулка оправки.

Рис.2.2 Пристрій для перевірки шатуна на скрученість і вигин КИ-724

Призму 7 з індикаторами годинникового типу встановлюють на оправку 1 (рис.2.2 , а ) і пересувають її до зіткнення упору 4 призми з площиною плити 3 пристосування. У цьому положенні переміщують індикатор 2 до отримання натягу на вимірювальному стержні в межах 1,0-1,5 обороту стрілки. Закріплюють індикатор і поєднують нульовий розподіл шкали зі стрілкою. Повертають призму на 180 ° і також встановлюють індикатор 5. В отвір верхньої головки шатуна з випресованою втулкою вставляють розтискні втулку 9 (рис.2.2, б) і закріплюють її конусами 8 і 10. Шатун ставлять на оправку 1 (рис.2.2, в) , переміщують його до упору оправки 7 в плиту 3 і закріплюють на оправці. Призму ставлять на оправку 6 і при зіткненні її упорів з плитою 3 по черзі по відхиленню стрілки від нульового положення індикатора 2 визначають вигин шатуна, а по відхиленню стрілки індикатора 5 (рис.2.2, г) -- скрученість.



2.3 Характеристика дефектів деталі та складання маршрутів відновлення

При дефектації та сортуванні деталей керуються технічними умовами, які існують у посібниках з капітального ремонту автомобіля.

Технічні умови на дефектування і способи визначення дефектів шатуна двигуна ВАЗ-2108 представлені в таблиці 1.

Таблиця 1

Дефекти шатуна ВАЗ-2108 та способи їх усунення

№ п/п	Можливі дефекти	Спосіб дефектування і вимірювальний інструмент	Розмір, мм	Висновок
			Номінальний	Допустимий без ремонту	Допустимо для ремонту
1	2	3	4	5	6	7
1	Зменшення відстані між центрами верхньої і нижньої головок	Штангенциркуль ЩЦ-И-160-0,05 (ГОСТ 166-89)	114+0,05	113,5	--	Вибраковувати при розмірі менше 113,5 мм
2	Згин і скручування	Непаралельність осей отворів верхньої і нижньої головок і відхилення від розташування їх в одній площині 0,04 мм на довжині 100 мм.	Правити. Вибраковувати при розмірах, які більші допустимих
3	Знос отвору верхньої головки	Індикаторний нутромір НИ 18-50 (ГОСТ 868-82)	21,940	--	21,950	Розвернути до розміру 21,960 мм
4	Деформація отвору нижньої головки	Індикаторний нутромір НИ 50-100 (ГОСТ 868-82)	51,330	51,346	>51,346	Фрезерувати торці шатуна і кришки з подальшим розточуванням до номінального розміру. Осталення
5	Тріщини шатуна	Візуально	--	--	--	Вибраковувати



У курсовому проекті розробка процесів відновлення деталей здійснюється по маршрутної технології, що сприяє раціональному використанню устаткування, економії енергоресурсів і виключенню зустрічних потоків переміщення деталей по виробничим ділянкам ремонтного підприємства.

Під маршрутної розуміється технологія, складена на комплекс дефектів, а маршрутом називається послідовність виконання технологічних операцій при найкоротшому переміщенні деталі по цехах і ділянках.

При розробці маршрутів відновлення деталей слід керуватися такими принципами:

* поєднання дефектів у кожному маршруті має бути дійсним і базуватися на результатах дослідження закономірностей появи дефектів даної деталі;

* маршрут повинен передбачати технологічну взаємозв'язок поєднанні дефектів зі способами відновлення;

* кількість маршрутів відновлення має бути мінімальним;

* відновлення деталей по маршрутної технології має бути економічно доцільним і враховувати технологічну необхідність і можливість відновлення окремих поверхонь.

Згідно карти дефектації під час капітального ремонту відновлюються лише отвориверхньої та нижньої головки і вигин шатуна. Тому маршрут відновлення деталі один.

2.4 Аналіз існуючих методів відновлення шатуна

1. Обробка деталей під ремонтний розмір

Обробка поверхонь деталі під ремонтний розмір ефективна у випадку, якщо механічна обробка при зміні розміру не приведе до ліквідації термічно обробленого поверхневого шару деталі. Тоді в дорогої деталі з'єднання дефекти поверхні усуваються механічною обробкою до заздалегідь заданого ремонтного розміру (наприклад, шейки колінчатого вала), а іншу (більше просту й менш дорогу деталь) заміняють нової відповідного розміру (вкладиші). У цьому випадку з'єднанню буде повернута первісна посадка (зазор або натяг), але поверхні деталі, що утворять посадку, будуть мати розміри, відмінні від первісних. Застосування вкладишів ремонтного розміру (збільшених на 0,5 мм) дозволить знизити трудомісткість і вартість ремонту при одночасному збереженні якості відремонтованих блоків циліндрів і шатунів.

Ремонтні розміри й допуски на них установлює завод-виготовлювач.

Відновлення деталей під ремонтні розміри характеризується з і доступністю, низькою трудомісткістю (в 1.5...2.0 рази менше, ніж при зварюванні й наплавленні) і високою економічною ефективністю, збереженням

взаємозамінності деталей у межах ремонтного розміру. Недоліки способу - збільшення номенклатури запасних з й ускладнення організації процесів зберігання деталей на складі, комплектування й зборки.

Ремонтний інтервал залежить від величини зношування поверхні Деталі за міжремонтний пробіг автомобіля, припуску на механічну обробку. Значення

ремонтних інтервалів повинні бути Регламентовані відповідними технічними умовами з ремонту.

Відновлення деталей пластичною деформацією.

Відновлення деталей за допомогою пластичної деформації ґрунтується на пластичності й здатності металів і сплавів змінювати під дією певного навантаження свою геометричну форму, не порушуючи цілісність.

Процес деформування металу при відновленні деталей ґрунтується на тих самих законах, що й обробка металів стиском при виготовленні заготовок. Відмінність полягає в тому, що при відновленні оброблюється не заготовка, а готова деталь з конкретними розмірами й формою.

Пластичною деформацією відновлюють деталі, виготовлені з матеріалів, що характеризуються пластичністю в холодному або нагрітому стані. Деталі, виготовлені з непластичних матеріалів, а також із малим запасом міцності, цим способом не відновлюються.

Існує два різновиди обробки деталей стиском: холодний і гарячий. Пластична (залишкова) деформація за холодної обробки відбувається за рахунок внутрішньо кристалічних зсувів металу, які вимагають прикладання великих зовнішніх зусиль. За цього в деформованих шарах металу відбувається зміна фізико-механічних властивостей: пластичність металу зменшується, межа текучості, межа міцності й твердість підвищуються. Такі зміни механічних властивостей і структури металу називають наклепкою (нагартуванням).

Гаряча обробка тиском, як зазначалося вище, проводиться за температур, вищих за температуру рекристалізації. Для сталей вона звичайно становить 1300...1500 К. Однак нагрівання деталей до цих температур призводить до виникнення окалини, зневуглецювання поверхневого шару, жолоблення деталей. Тому, щоб зменшити вплив температури, прагнуть, аби вона була мінімальною, але достатньою для деформації деталей на потрібну величину. Нагрівання деталей до зазначених температур доцільно тільки за значних пластичних деформацій. Для вуглецевих сталей рекомендується інтервал від 600 до 1000 К. Нагрівання до температури 600 К не збільшується, а зменшує пластичність деталей, а нагрівання вище від температури 1000 К призводить до інтенсивного утворення окалини.

Підвищення швидкості деформації в загальному разі призводить до зниження пластичності й збільшення опору деформування. В умовах холодного деформування вплив швидкості деформування незначний, тоді як в умовах гарячого деформування він дуже відчутний.

Підвищення швидкості деформації в загальному разі призводить до зниження пластичності й збільшення опору деформуванню. В умовах холодного деформування вплив швидкості деформування незначний, тоді як в умовах гарячого деформування він дуже відчутний. Треба розрізняти поняття "швидкість деформування й швидкість деформації. Швидкість деформування (м/с; м/хв; мм/хв) - швидкість поступового руху робочого органу машини /наприклад, повзуна преса/, а швидкість деформації (1/с ; 1/хв.) - зміна ступеня деформування за одиницю часу.

Швидкість деформації залежить від швидкості деформування, розмірів деформованої деталі і способу деформування. При стиску й розтягу можна вважати, що у результаті пластичної деформації по межах зерен, блоків і біля плешин ковзання спотворюються кристалічні ґратки. Зерна при цьому витягуються в непрямі діючих сил. Усередині зерен відбувається дроблення блоків. За великих ступенів деформації спостерігається переважне орієнтування зерен.

Зміцнення металу внаслідок пластичної деформації називається наклепкою, деформаційним зміцненням або нагартуванням, що підвищує характеристики міцності й зменшує характеристики пластичності. У зв'язку з тим, що пластична деформація спричинює структурно нестійкий стан металу, нагрівання сприяє проходженню процесів, що відбуваються довільно й повертають метал у стійкіший структурний стан.

Таким чином, процес зміни структури внаслідок нагрівання металу після холодної пластичної деформації називається рекристалізацією. Мінімальна температура рекристалізації становить приблизно 0.4 абсолютної температури плавлення.

Пластична деформація за температур, вищих за температуру рекристалізації, відбувається також із утворенням зсувів але метал деталі не отримує зміцнення внаслідок проходження за цих температур процесу рекристалізації. Таким чином, холодною обробкою називається обробка стиском /пластична деформація/ за температури, що нижче від температури процесу рекристалізації, яка спричинює зміцнення /наклепку/.

Гарячою обробкою називається обробка стиском /пластична деформація/ за температури, що вище від температури рекристалізації, за якої метал має структуру без слідів зміцнення. Основними факторами, що визначають процес відновлення відбракованих деталей стиском, є хімічний склад і структура металу, форма, й розміри деталі, величини й характер її спрацювання. Враховуючи перелічені фактори, технолог визначає режими й умови деформування деталі виходячи з умов отримання заданого комплексу експлуатаційних характеристик.

2. Класифікація й види способів відновлення деталей пластичною деформацією. Спосіб відновлення деталей пластичною деформацією використовується в ремонтній практиці у трьох випадках:

- для отримання потрібних розмірів зношених поверхонь деталей;

- виправлення геометричної форми деформованих деталей;

- відновлення певних механічних характеристик матеріалу деталей. Відновлення деталей пластичною деформацією, які тією чи іншою мірою використовуються; на ремонтних підприємствах. Відповідно до наведеної класифікації розглянемо принципові технологічні особливості й галузі застосування кожного виду обробки деталей пластичною деформацією.

Відновлення розмірів поверхонь деталей. Розміри спрацьованих поверхонь відновлюються переміщенням частини матеріалу з неробочих ділянок деталі до спрацьованих поверхонь. Залежно від напряму зовнішньої діючої сили й напряму деформації розрізняють такі різновиди способу: осадка, роздача, обтиск, вдавлювання, накатування, витяжка. Осадка. Даний спосіб застосовується для збільшення зовнішнього діаметра суцільних і внутрішнього діаметра порожнистих деталей, а в окремих випадках при відновленні деталей типу втулок досягають зміни обох діаметрів одночасно. У разі осадки /табл. 6.1/ напрям дії зовнішньої, сили Р перпендикулярний до напряму деформації

Способом осадки можна відновлювати й суцільні деталі, наприклад, штовхані клапанів двигуна /при спрацюванні стержня/, шліцьов ділянки півосей.

Роздача. Процес полягає в збільшенні зовнішніх розмірів порожнистих деталей за рахунок збільшення їх внутрішніх розмірів. Під час роздачі напрям зовнішньої сили, що прикладають, збігається з напрямом деформації.

Відновлення роздачею відбувається в холодному й нагрітому стані деталей.

У разі холодної роздачі відновлювані деталі, що піддаються хіміко- термічній обробці, попередньо піддають відпалу або високотемпературному відпуску. Роздачу виконують спеціальними сталевими або твердосплавними прошивками дорнами. кульками. Після роздачі відновлюють первинну хіміко-термічну обробку й виконують механічну обробку деталей. На ремонтних підприємствах країни й за кордоном холодною роздачею відновлюють поршневі пальці ДВЗ, шипи хрестовин карданних шарнірів, труб рульової колонки.

Обтиск застосовують для відновлення внутрішніх розмірів порожнистих деталей за рахунок зменшення зовнішніх розмірів. При обтиску напрям зовнішньої сили, що прикладають, збігається з напрямом діючої деформації.

Використовують даний спосіб для відновлення порожнистих, як правило, циліндричних деталей, спрацьованих по внутрішньому робочому отвору /наприклад, втулки, гладкі й шліцьові отвори в сошках рульового керування, внутрішня поверхня циліндрів амортизаторів, гільзи циліндрів ДВЗ та ін./.

Розрахунок необхідного зусилля при обтиску визначається аналогічно до розрахунку роздачі. Для відновлення деталей використовують механічний і термопластичний види обтиску.

За механічного обтиску деталей типу втулок попередньо виготовляють спеціальні штампи . Матриця штампа складається з трьох частин: приймальної частини, частини, що обтискує, і частини, що калібрує. Внутрішню поверхню матриці, щоб зменшити сили тертя, оброблюють до. високого ступеня чистоти. Чим меншою буде величина шорсткості на робочій поверхні матриці. Тим менше потрібне зусилля при обтиску. Діаметри й довжину ділянок матриці, а також уклони при переході від одного діаметра до іншого задають конструктивно, виходячи з розмірів, величини спрацювання й матеріалу відновлюваної деталі.

Відновлення форми деталей. Під час ремонту автомобіля багато деталей бракуються через втрату своєї первинної форми внаслідок деформацій вигину й скручування. Такі деталі відновлюють правкою. Сутність цього способу в тому, що під дією зовнішніх сил відновлюються первинні форми деталей без помітних пластичних деформацій та з незначними викривленнями структури матеріалу в поверхневих шарах деталі. Залежно від величини деформації та фізико-хімічних властивостей матеріалу деталі правлять в гарячому й холодному стані.

Найчастіше використовується холодна правка для пластичного деформування тонкостінних деталей та конструкцій. Під час правки, як і будь-якого іншого виду холодної деформації, відбувається зміцнення металу /наклепка або нагартування/. виникають залишкові напруження. Тому в процесі правки необхідно, прагнути до одержання меншої локальної пластичної деформації, а також до рівномірного розподілу її в металі деталі. Для вирівнювання внутрішніх напружень після правки деталь доцільно піддягти стабілізуючому нагріванню до температури, що Т дорівнює 0.8 Твидп. де - температура відпуску нової деталі. Час витримки при цьому становить 0.5....1 гол. Ефективним методом є правка валів місцевою наклепкою/ Вона ґрунтується на дії залишкових внутрішніх напружень стиску, які виникають під час наклепки. Отак, в процесі наклепки колінчастого валу створювані на окремих ділянках залишкові напруження усувають прогин. Під час наклепки використовують пневматичний молоток із заокругленим бойком. Для відновлення деталей із значними деформаціями застосовується гаряча правка з нагріванням деталі до температури 600.. .800 °С. Після відновлення деталь підлягає термічній обробці до одержання необхідної структури й механічних властивостей металу. Правка місцевим нагріванням ґрунтується на використанні внутрішніх напружень, які виникають за цього способу.

Після охолодження в матеріалу виникають залишкові напруження роздачі, які сприяють випрямленню деталі. Найефективніший цей метод для правки зварених трубчастих елементів. Наклепкою найчастіше правлять вали, що мають шпонковий паз по всій довжині, якщо такий вал вигнутий до шпонкового пазу, то його найпростіше виправити наклепуванням дна шпонкового паза в найугнутішій точці. Наклепку проводять нанесенням легких ударів молотком по загартованій пластині, яку поступово переміщують по дну паза. Так само правлять листові деталі. Удари молотком наносять не по опуклих місцях деталі. розміщеної на чавуновій або сталевій плиті, а по сусідніх з ними ділянках, до того ж їх треба наносити від .краю листа у напрямі до опуклостей, кожну з яких обводять попередньо крейдою. У міру наближення до опуклості удари мають наноситися все частіше й слабкіше.

Найбільше поширення - серед способів поверхневого зміцнення відновлюваних деталей отримало пластичне поверхневе деформування. Що ґрунтується на механічних методах холодного зміцнення матеріалу: дробоструминна обробка, обкатка кульками, /роликами/, вібробкатка. поверхневе дернування й вигладжування.

Способи механічного ППД деталей мають такі переваги: мала трудомісткість, простота технології /не потрібні значні затрати на обладнання й оснастку/, можливість зміцнення деталей будь-якої форми й розмірів, можливість варіювання глибини зміцнення. Наклепка підвищує твердість поверхневого шару матеріалу й створює в ньому сприятливі стискуючі залишкові напруження. Завдяки ППД підвищується міцність не втомленість деталей та їх стійкість проти спрацювання.

Дробоструминна обробка. Забезпечує неглибоку пластичну деформацію 70.5.....0.8 мм/ при співударянні сталевого або чавунного, дробу із зміцнюваною поверхнею деталі. Після дробоструминної обробки поверхня деталі набуває деякої шорсткості й подальшій обробці не підлягає.

Режими обробки визначаються швидкістю подачі дробу /30....90 м/с/, витратою дробу в одиницю часу й експозицією / часом обробки поверхні/.

Режими обробки визначаються для кожної деталі експериментально. При закінчення обробки роблять висновок за наявністю рівномірно розподілених по всій поверхні слідів вм'ятин. При обробці більшості автомобільних деталей експозиція становить 0.5.....2.0 хв.

Обробка кульками /роликами/. Використовують для збільшення поверхневої твердості шийок валів поверхні отворів, підвищення міцності на втомленість валів, пружності пружин.

У ремонтному виробництві знайшли широке використання суміщені методи обробки відновлюваних поверхонь, деталей: нанесення спрацьованих шару металу /наплавлення, залізнення/, розточування й розкатування. розточування й калібрування. Схеми процесів обробкою кульками /роликами/ зображені.

Основними дефектами шатунів є: вигин і скручування, зменшення відстані між осями голівок, зношування торців кривошипної голівки, зношування й деформація отворів кривошипної й поршневої голівок, зношування опорних площадок кришки під болти, ушкодження різьблення болтів гайок, зрушення металу на поверхні отвору кривошипної голівки й тріщини різного характеру.

Частота появи зазначених дефектів неоднакова: із загального числа деталей, що надійшли на дефектацію, зношування внутрішньої поверхні верхньої голівки становить 5%. нижньої голівки-30%. втулки верхньої голівки -100% й опорних поверхонь кришки під гайки шатунних болтів-15%.

Характеристики шатунів і припустимі без ремонту розміри їхніх робочих поверхонь приводяться в технічних умовах на капітальний ремонт автомобілів.

Перед виміром діаметра отвору кривошипної голівки з метою виключення зсуву кришки щодо шатуна по площині рознімання зборку можна проводити на спеціальному розтискному оправленні. Попередньо зібраний шатун установлюють на оправлення, розтискають її й затягують гайки динамометричним ключем до номінального моменту. Потім шатун знімають із оправлення й вимірюють діаметр отвору кривошипної голівки в трьох напрямках і двох поясах за ДСТ 14846-81. При діаметрі отвору, а також овальності й конусоподібне більше припустимого шатун направляють по маршруту, що має операції відновлення геометричних розмірів. При вимірі отвору кривошипної голівки для зборки кришки шатуном необхідно застосовувати тільки динамометричний ключ із дотриманням установленого для кожного двигуна моменту затягування.

Після дефектації шатуни, помічені фарбою відповідного маршруту комплектуються в групи і відправляються на ДІЛЯНКУ відновлення деталей.

Шатуни, що мають тріщини й зрушення металу на поверхні отвору кривошипної голівки, бракуються. Шатуни із прогином або скручуванням, що не піддаються виправленню, також бракуються.

Зношені торцеві поверхні можуть бути відновлені залізненням за загальноприйнятою технологією або нанесенням порошків типу ПГ-ХН8СР із наступним оплавленням за технологією, розробленої НПО "Казурансавтотехніка".

Зношені й деформовані внутрішні отвори кривошипних голівок відновлюють звичайно залізненням з наступним хонінгуванням. З метою одержання правильної геометрії отвору перед озалізненням отвір розточують. Якщо завод-виготовлювач випускає ремонтні шатунні вкладиші, збільшені по зовнішньому діаметру, то озалізнення отвору шатунної голівки не виробляється. Геометричні параметри поршневих голівок відновлюють під ремонтний розмір втулки. У розточений отвір запресовують бронзову втулку ремонтного розміру за допомогою гідравлічного або пневматичного преса. При цьому необхідно звернути увагу на те. щоб стик втулки був зміщений на 90 °С від площини осей отворів голівок.

При механічній обробці шатунів базою є торцева поверхня кривошипної голівки. При зношуванні цієї поверхні вона повинна бути відновлена. Механічна обробка бази може бути виконана на оправленні установленої, наприклад, у патроні токарського верстата. Обертаючи оправлення із закріпленим на ній шатуном, проточують торцеву поверхню "як чисто". При подальшій механічній обробці (хонінгуванні. розточуванні поршневої голівки й т.д. ) використають тільки цю базову поверхню.

Розточування отвору кривошипної голівки виконується на алмазно-розточувальних верстатах 2А78П, 278Н та ін. Режими розточування, що рекомендують: частота обертання шпинделя верстата 600 об/хв подача 0,1 мм/об. Розточування виробляється за допомогою спеціального пристосування із забезпеченням паралельності осей верхньої й нижньої голівок і заданої міжцентрової відстані. Залежно від ступеня зношування й деформації отвору кривошипної голівки розточування варто робити до діаметра, передбаченого конструкцією шатуна. Шатуни з розточеними отворами доцільно розбивати по групах, що має однаковий діаметр отвору, що необхідно для одержання шаруючи потрібної товщини при залізненні.

Хонінгування отворів кривошипних голівок доцільно проводити у дві стадії: чорнове і чистове. використовуючи при цьому бруски із синтетичних алмазів. Операція виконується на хонінгувальному верстаті, наприклад ЗГ833. при наступних режимах обробки: частота обертання хонінгувальної голівки 30...40 об/хв; швидкість зворотно-поступального руху 8...12 м/хв; тиск брусків на оброблювану поверхню 1,2... 1,5 кгс/см2. При рекомендуємих режимах, що тривалість хонінгування складе 20...30 с., а шорсткість поверхні не перевищить Rа = 0.5 мкм. Перспективним напрямком є застосування автоматичних і напівавтоматичних верстатів для хонінгування із застосуванням активного контролю. Використання таких верстатів у технологічному процесі дозволяють одержати стабільні розміри при високій продуктивності. Кривошипну голівку шатуна іноді відновлюють зняттям металу з опорних поверхонь кришки й стрижня з наступним розточуванням отвору до вихідного розміру зі збереженням міжцентрової відстані : за рахунок неконцентричної обробки втулки верхньої голівки.

2.5 Обґрунтування та вибір оптимального методу відновлення шатуна автомобіля ВАЗ-2108

В умовах експлуатації не всі дефекти деталі проявляються одночасно, а в повторювальних варіантах, кожен з яких вимагає розробки окремого технологічного процесу відновлення.

Аналіз ремонтного фонду шатунів, а також результати їх дефектації дозволили встановити найбільш часто повторювані дефекти і можливі коефіцієнти їх повторюваності.

Таблиця 2

Коефіцієнти повторювальності дефектів

№ деф.	Назва дефекту	Коефіц. Повторюв.
1	Вигин і скручування шатуна	0,11
2	Спрацювання отвору верхньої головки шатуна	0,10
3	Спрацювання отвору нижньої головки шатуна	0,35
4	Спрацювання торців нижньої головки шатуна	0,08
5	Тріщини шатуна	0,03

З таблиці 2 видно, що найбільш часто повторюються дефекти 1, 2 і 3.

При виборі способу відновлення враховуємо відповідність і критерій використання та коефіцієнт довговічності.

Прийнятним способом відновлення дефекту 1 є правлення.

Критерій використання Кв=1, коефіцієнт довговічності Кд=1.

Дефект 2 відновлюється розточуванням отвору до ремонтного розміру.

Критерій використання Кв=0,9, коефіцієнт довговічності Кд=1.

Дефект 3 відновлюється фрезеруванням торців нижньої головки шатуна і кришки шатуна, розточуванням отвору до номінального розміру і хонінгуванням поверхні отвору.

Критерій використання Кв=0,8, коефіцієнт довговічності Кд=0,95.

2.6 Розробка структурної послідовності технологічних операцій відновлення шатуна двигуна ВАЗ-2108

Розробка структурної послідовності виконання технологічного процесу відновлення полягає у встановленні раціонального порядку виконання операції, при яких досягається необхідна якість виробів, що задовольняє технологічним вимогам, і в той же час процес виконується при найменших матеріальних і трудових затратах.

Структурна послідовність виконання технологічних процесів відновлення шатуна ВАЗ-2108 представлена в таблиці 3.

Таблиця 3

Технологічний процес відновлення деталі

Номер операції	Найменування операції і номер переходу	Зміст операції або переходу
005	Розточувальна	Розточити отвір нижньої головки шатуна для виправлення геометрії
010	Гальванічна	Нанесення покриття на поверхню отвору нижньої головки шатуна
015	Шліфувальна	Шліфування відновленого отвору до номінального розміру з урахуванням припуску на хонінгування
020	Хонінгувальна	Хонінгування отвору до номінального розміру
025	Розточувальна	Розточити отвір верхньої головки шатуна до ремонтного розміру

2.7 Вибір технологічного обладнання, оснащення, ріжучого та іншого інструменту

При виборі обладнання для кожної технологічної операції необхідно враховувати призначення обробки, габаритні розміри деталей, розмір партії оброблюваних деталей, розташування оброблюваних поверхонь, вимоги до точності і якості оброблюваних поверхонь.

Для обробки деталей, відновлюваних гальванопокриття, найчастіше застосовують абразивну обробку.

Для перевірки і правки використовується універсальне пристосування. Вигин правиться скобою до усунення дефекту, при скручуванні шатун правиться за допомогою гвинтового пристосування. Для контролю використовують набір щупів 0,01… 0,45 мм.

Для попереднього чистового розточування використовуємо токарний верстат 1М61 із застосуванням пристосування для центрування нижньої головки шатуна. Характеристики верстата наведені в табл.4. Для розточування використовується розточний різець 2140-0001 ГОСТ 18882-73 з кутом у плані г = 60 ° з пластинами з твердого сплаву Т15К16. Розміри контролюються індикаторним нутроміром з ціною поділки 10 мкм і межами вимірювань 50…75 мм.

Таблиця 4

Коротка характеристика верстата 1М61

Характеристика	Од. вимірювання	Значення
Максимальний діаметр оброблюваної деталі над станиною	мм	320
Число оборотів шпинделя	об. / хв.	12,5 ё 2000
Подача супорта:
повздовжня	мм / об.	0,08 ё 0,19
поперечна	мм / об.	0,04 ё 0,95
Кількість ступенів подач супорта	-	24
Потужність електродвигуна	кВт	3

Після відновлення залізненням деталь піддається абразивній обробці до номінального розміру. Для шліфування використовується токарний верстат 3А228 з використанням шліфувального круга замість різця і пристосування для центрування нижньої головки шатуна.

Таблиця 5

Коротка характеристика верстата 3А228

Характеристика	Од. вимірювання	Значення
Діаметром оброблюваних отворів:
найменший	мм	20
найбільший	мм	200
Найбільша довжина шліфування	мм	125
Межа робочих подач столу	м / хв	2 ё 10
Межа чисел оборотів вироби	об. / хв.	180 ё 1200
Межа чисел оборотів шліфувального круга	об. / хв.	8400 ё 24400
Межа поперечних подач вироби	мм / хв.	0,05 ё 1,2
Найбільші розміри шліфувального круга	мм	80 '50
Потужність електродвигуна	КВт	8,275

При внутрішньому шліфуванні використовують шліфувальний діаметром 50 мм, висотою 30мм і зернистістю 40ч10, матеріал кола 4А20СМ28К5/ПСС4015. При контролі отвору використовується нутромір індикаторний, ціна поділки 10 мкм, межі вимірів 50ч100 мкм.



Таблиця 6

Коротка характеристика верстата 3Б833

Характеристика	Од. вимірювання	Значення
Найбільший діаметр оброблюваного отвору	мм	145
Найменший діаметр оброблюваного отвору	мм	67,5
Найбільше число оборотів шпинделя	об. / хв.	155, 400
Швидкість зворотно-поступального руху	мм / хв.	8,1 ё 15,5
Потужність електродвигуна	КВт	2,8

При остаточній обробці використовується вертикальний хонінгувальний верстат моделі 3Б833. Характеристики верстата наведені в табл.6. Хонінгування проводиться брусками АС4125/100-М1-100%, встановленими в хонінгувальній голівці плаваючого типу. Контроль оброблюваної поверхні проводиться нутроміром індикаторним з ціною поділки 10 мкм і межами виміру 50ч100 мкм.

При точінні отвору верхньої головки шатуна використовуємо токарний верстат моделі 1М61. Дані верстата наведені в табл.4. Для розточування використовується розточной різець 2140-0001 ГОСТ 18882-73 з кутом у плані г = 60 ° з пластинами з твердого сплаву Т15К16.

При допоміжних операціях, пов'язаних з залізненням, використовуємо ванни для знежирення 10581.04.00.00, ванни для гарячої промивання 10581.08.00.00, ванни для холодної промивання 10581.05.00.00. Так як залізнення проводимо безванним способом, то використовуємо ущільнення.

Для контролю величини отвору у верхній голівці шатуна користуємо нутромір індикаторний з ціною поділки 10 мкм і межами виміру 18ч35 мм. Для контролю зносу торців нижньої головки використовуємо мікрометр гладкий типу МК з ціною поділки 10 мкм і межами виміру 25ч50 мм. Зменшення відстані між осями верхньої та нижньої головок контролюємо шаблоном 114 мм.



2.8 Розрахунок режимів та норм часу на виконання операцій технологічного процесу відновлення

При обробці деталей на металорізальних верстатах елементами режиму обробки є: глибина різання, подача, швидкість різання, потужність різання.

05 Розточувальна обробка

Обробляємо отвір нижньої головки шатуна. Глибина різання t при чорновій обробці дорівнює або кратна припуску z на виконуваному технологічному переході. При чистової обробці (Ra <2,5) глибина різання приймається в межах 0,1…0,4 мм. Після призначення глибини різання t = 0,1 мм призначаємо подачу з числа існуючих в характеристиці верстата S = 0,1 мм / об.

Швидкість різання v розраховується за формулою:

,

де С v, m, x v, y v - коефіцієнти і показники ступеня, що враховують умови обробки; Т - період стійкості різального інструменту; K v - поправочний коефіцієнт, що враховує умови обробки, що не враховані при виборі C v.

Період стійкості ріжучого інструменту Т приймаємо рівним 60 хвилинам. Поправочний коефіцієнт Kv розраховуємо за формулою:

де K mv = 1,67 - коефіцієнт, що враховує механічні властивості оброблюваного матеріалу; K nv = 1 - коефіцієнт, що враховує стан поверхні заготовки; K уv = 1 коефіцієнт, що враховує головний кут різця в плані; K у1v = 0,9 - коефіцієнт, враховуючий допоміжний кут різця в плані; K rv = 1 - коефіцієнт, що враховує радіус при вершині ріжучої частини різця; K qv = 0,91 - коефіцієнт, що враховує розміри державки різця; K Південь = 1 - коефіцієнт, що враховує вид обробки; K uv = 0,9 - коефіцієнт, що враховує вид матеріалу ріжучої частини інструменту.

.

Визначимо швидкість різання за формулою:

м/хв.

За розрахунковим значенням швидкості різання визначається частота обертання шпинделя із закріпленим різцем:

,

де d Д - діаметр деталі (отвору), мм.

об./хв.

Максимальна частота обертання шпинделя верстата дорівнює 450 об. / Хв. Приймаємо частоту обертання шпинделя, близьку до розрахункової n = 350 об. / Хв.

Тоді швидкість обробки розраховується за формулою:



Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

,

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

м / хв.

Розраховані елементи режиму різання необхідно перевірити по потужності електродвигуна верстата. Потужність різання визначимо за формулою:

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

 ,

де р z - складова сили різання.

,

де С рz, x рz, y рz, n рz - коефіцієнти і показники ступенів, що враховують умови обробки; До рz - поправочний коефіцієнт, що враховує умови обробки, невраховані коефіцієнтом З рz.

,

де К Mрz = 0,68 - коефіцієнт, що враховує якість оброблюваного матеріалу; До j рz = 1 - коефіцієнт, що враховує головний кут в плані ріжучої частини інструменту; Доyрz = 0,94 - коефіцієнт, що враховує передній кут ріжучої частини інструменту; До p рz = 1,1 - коефіцієнт, що враховує кут нахилу леза; До Rрz = 1 - коефіцієнт, що враховує вплив радіуса при вершині різця.