D = 28 мм – номинальный диаметр сопряжения;
Lp = 30 мм – длина сопрягаемой поверхности;
p = 6…7 кг/мм2 – удельное давление на поверхности контакта.
Подставляя значения в формулу 3.3, получим:
Н.
Основное время выпрессовки втулки определено эмпирическим путем и составило t0 = 0,17 мин. Вспомогательное время данной операции составляет 9%, поэтому штучное время равно Тшт = 0,1853 мин.
ОПЕРАЦИЯ 010 – РАСТОЧНАЯ
Предусматривается обработка отверстия верхней головки шатуна в размер Ø мм. Шероховатость поверхности Ra = 0,8.
Оборудование:
Станок горизонтальный алмазно-расточной, мод.2712В.
Приспособление:
Приспособление для расточки, мод.9675Р-0002.
Инструмент режущий:
Резец специальный, мод.9673-103.
Инструмент измерительный:
Нутромер НИ 50...120 ГОСТ 9244-85.
Глубина резания при черновой обработке обычно равна всему припуску на обработку; при чистовой обработке с шероховатостью до Ra = 3,2 глубина резания t = 0,5...2,06 мм, при Ra = 1,6 и 0,8 – t = 0,1...0,4 мм.
Подача выбирается из условия прочности державки резца и пластинки из твёрдого сплава, жёсткости обрабатываемой детали и прочности механизма станка. Согласно [5], подача для нашего случая составляет s = 0,05 мм/об.
Скорость резания определяется по формуле:
,
гдеCv – коэффициент, зависящий от условий работы и механических качеств обрабатываемого материала и металла инструмента. Значения Cv представлены в справочных таблицах [5] и для нашего случая коэффициент равен Cv = 10,8;
D = 56,25 мм – диаметр обрабатываемой поверхности;
Т – среднее значение стойкости инструмента, мин. Согласно [5] принимаем Т = 110 мин;
t = 0,125 мм – глубина резания;
s = 0,05 мм/об – подача;
q = 0,6, x = 0,2, y = 0,3, m = 0,25 – показатели степени;
kv – общий поправочный коэффициент, характеризующий конкретные условия эксплуатации. Согласно [5] принимаем kv = 1,0.
Подставляя значения в формулу 3.4, получим:
м/мин.
Крутящий момент определяется по формуле:
гдеСм – постоянная условий резания. Согласно [5] См = 90;
q = 1,0, x = 0,9, y = 0,8 – показатели степени;
kp – коэффициент, учитывающий отличные от табличных механические свойства обрабатываемого материала. Согласно [5] kp = 1,0.
Подставляя значения в формулу 3.5, получим:
Н·м.
Осевая сила определяется по формуле:
гдеСр – постоянная условий резания. Согласно [5] Ср = 378;
q = 0, x = 1,3, y = 0,7 – показатели степени.
Подставляя значения в формулу 3.6, получим:
Основное время обработки определяется по формуле:
гдеLp = 30 мм – длина обрабатываемой поверхности;
n = 1250 мин-1 – частота вращения шпинделя станка.
Подставляя значения в формулу 3.7, получим:
мин.
Штучное время определяется по формуле:
Тшт = Т0 + Ту + Тпер + Тоб ,
где Ту – вспомогательное время на установку и снятие детали, мин. Определяется эмпирическим путём. В нашем случае Ту = 0,88 мин;
Тпер – вспомогательное время, связанное с переходом, мин. Определяется эмпирическим путём. В нашем случае Тпер = 0,23 мин;
Тоб – время обслуживания рабочего места, мин. Составляет 10% от (Т0 + Ту + Тпер). В нашем случае Тоб = 0,159 мин.
Подставляя значения в формулу 3.8, получим:
Тшт = 0,48 + 0,88 +0,23 + 0,159 = 1,749 мин.
ОПЕРАЦИЯ 020 – ЗАПРЕССОВКА ВТУЛКИ
Этой операцией предусматривается запрессовка ремонтной втулки в отверстие верхней головки шатуна.
Пресс гидравлический, мод.2135-1М.
Оправка цеховая, мод.9695Р-101.
Усилие запрессовки определяется по формуле 3.3.
Данные для расчёта:
Коэффициент трения по контактной поверхности f = 0,127.
Номинальный диаметр сопряжения D = 28,25 мм.
Длина сопрягаемой поверхности Lp = 30 мм.
Удельное давление на поверхности контакта p = 7 кг/мм2.
Основное время запрессовки ремонтной втулки определено эмпирическим путём и составило t0 = 0,28 мин. Вспомогательное время составляет 10%, поэтому штучное время равно Тшт = 0,308 мин.
ОПЕРАЦИЯ 025 – РАСТОЧНАЯ
Данной операцией предусматривается обработка ремонтной втулки верхней головки шатуна в размер Ø мм. Шероховатость поверхности – Ra = 0,4.
Скорость резания определяется по формуле 3.4.
Коэффициент Сv = 28,1.
Диаметр обрабатываемой поверхности D = 22 мм.
Глубина резания t = 0,1 мм.
Показатели степени q = 0,25; x = 0; y = 0,55; m = 0,125.
Среднее значение стойкости инструмента Т = 110 мин.
Подача s = 0,05 мм/об.
Общий поправочный коэффициент kv = 1,0.
Крутящий момент определяется по формуле 3.5.
Постоянная условий резания См = 12.
Показатели степеней q = 2,0; x = 0; у = 0,8.
Поправочный коэффициент kp = 1,0.
Осевая сила определяется по формуле 3.6.
Постоянная условий резания Ср = 315.
Показатели степеней q = 1,0; x = 0; y = 0,8.
Остальные значения, см, формулу 3.6.
кг.
Основное время обработки определяется по формуле 3.7.
Длина обрабатываемой поверхности Lp = 30 мм.
Частота вращения шпинделя станка n = 1250 мин-1.
Штучное время определяется по формуле 3.8.
Вспомогательное время на установку и снятие детали Ту = 0,88 мин.
Вспомогательное время, связанное с переходом Тпер = 0,23 мин.
Время обслуживания рабочего места Тоб = 0,159 мин.
ОПЕРАЦИЯ 035 – РАСТОЧНАЯ
Предусматривается обработка нижней головки шатуна под ремонтный размер Ø мм. Шероховатость поверхности Rа = 0,8.
Нутромер НИ 50...120 ГОСТ 9244-65.
Коэффициент Cv = 10,8.
Диаметр обрабатываемой поверхности D = 52 мм.
Глубина резания t = 0,25 мм.
Показатели степеней q = 0,6; x = 0,2; y = 0,3; m = 0,25.
Постоянная условий резания Cм = 90.
Показатели степеней q = 1,0; x = 0,9; y = 0,8.
Коэффициент kр = 1,0.
кг·м.
Осевая сила определяется по формуле 3,6.
Постоянная условий резания Ср = 378.
Показатели степеней q = 0; x = 1,3; y = 0,7.
Частота вращения шпинделя n = 1250 мин-1.
Подставляя значения в фоюрмулу 3.7, получим:
Тшт = 0,84 + 0,88 +0,23 + 0,159 = 1,749 мин.
ОПЕРАЦИЯ 045 – ХОНИНГОВАЛЬНАЯ
Данной операцией предусматривается обработка поверхности нижней головки шатуна до шероховатости Ra = 0,4.
Станок вертикально-хонинговальный, мод.3Г833.
Приспособление для хонингования, мод.9679Р-007.
Инструмент:
Головка хонинговальная, мод.9494-037.
Инструмент контрольный:
Образцы шероховатости ГОСТ 9378-85.
Режим обработки при хонинговании заключается в подборе окружной скорости и давлении брусков.
На процесс хонингования оказывает влияние соотношение:
гдеVкол – скорость колебательного движения, м/мин. Vкол , согласно [5], не превышает 5...7 м/мин;
Vвр – окружная скорость брусков, м/мин;
k – соотношение при однократном хонинговании после шлифования составляет 5...7.
Преобразуя формулу 3.9, получим окружную скорость:
.
Подставляя значения в формулу 3.10, получим:
Удельное давление брусков при хонинговании находится в пределах 1…3 кг/см2.
Длину брусков выбирают в зависимости от длины обрабатываемого отверстия:
l = (1,0…1,2) · Lp ,
гдеl – длина брусков, мм.
Подставляя значения в формулу 3.11, получим:
l = 1,2 · 30 = 36 мм.
Принимаем l = 40 мм.
В качестве рабочей жидкости применяется смесь керосина (80...90%) с веретённым маслом (10...20%).
Основное время хонингования определено эмпирическим путём и составило t0 = 0,67 мин.
Время обслуживания рабочего места Тоб = 0,178 мин.
Тшт = 0,67 + 0,88 +0,23 + 0,178 = 1,958 мин.
ОПЕРАЦИЯ 065 – СЛЕСАРНАЯ
Предусматривается калибровка резьбы шатуна.
Стол слесарный, мод.0Рц-00.003.00.
Тиски станочные ГОСТ 4045-87.
Метчик М 10×1,25-7H ГОСТ 9522-80.
Калибровка резьбы выполняется вручную, основное время данной операции определено эмпирическим путём и составило t0 = 0,97 мин.
Время обслуживания рабочего места Тоб = 0,208 мин.
Тшт = 0,97 + 0,88 +0,23 + 0,208 = 2,288 мин.
4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ РАСТОЧКИ ОТВЕРСТИЙ В ГОЛОВКАХ ШАТУНА
Восстановление отверстия в нижней головке шатуна производят под ремонтный размер. Растачивание шатуна производят на алмазно-расточном станке мод.2712В в специальном приспособлении мод.9675В-0002.
Приспособление для расточки нижней головки шатуна представлено в графической части данного курсового проекта.
В этом случае, в корпус (19) приспособления устанавливают съёмную приставку (6) и крепят болтами. На приставку устанавливают шатун, базируя отверстие в верхней головке на установочный палец (16) и упор (17). С помощью втулки (5) фиксируют отверстие нижней головки относительно оси шпинделя станка съёмным пальцем (2). Устанавливают прижимную планку (4), крепят шатун в приспособлении накидной гайкой (3), вынимают съёмный палец (2) и растачивают отверстие.
Расточку отверстия производят в два прохода. Предварительно растачивают отверстие до Ø51,9 мм резцом мод.9673-103 (частота вращения расточной головки n = 372 мин-1, подача s = 0,23 мм/об). Окончательно растачивают отверстие до Ø52 мм резцом мод.9673-103 с пластинкой из твёрдого сплава Т30К4 (частота вращения расточной головки n = 1250 мин-1, подача s = 0,05 мм/об). После расточки отверстие нижней головки шатуна хонингуют.
При ослаблении посадки или провороте бронзовой втулки отверстие в верхней головке после выпрессовки втулки растачивают под ремонтный размер Ø28,25 мм. Расточку отверстия под ремонтную втулку и во втулке под поршневой палец производят на алмазно-расточном станке мод.2712В, в приспособлении, представленном в графической части данного курсового проекта.
В этом случае, с корпуса (19) приспособления снимают съёмную приставку (6), а на её место устанавливают съёмную приставку (10) и крепят болтами. На приставку устанавливают шатун, базируя отверстие в нижней головке на установочный палец (16) и упор (17). Фиксируют отверстие верхней головки относительно оси шпинделя станка съёмным пальцем (14), крепят шатун в приспособлении болтом (13) и вынимают съёмный палец (14). Растачивают отверстие под ремонтную втулку. В расточенное отверстие запрессовывают ремонтную втулку, изготовленную из бронзы Бр0ЦС 5-5-5 ГОСТ 613-85.
В данном приспособлении необходимо определить силу затяжки болта (13). Для расчёта используются следующие данные:
ü Резьба болта М24.
ü Усилие рабочего на рукоятке ключа Рр = 250 Н.
ü Коэффициент трения в резьбе и на опорном торце гайки f = fт = 0,127.
ü Расчётная длина рукоятки ключа L = 15d.
По табл.4.2 [3] устанавливаем, что резьба имеет крупный шаг S = 3 мм, d2 = 22,051 мм.
Угол подъёма резьбы, образованный винтовой линией по среднему диаметру резьбы и плоскостью, перпендикулярной к оси резьбы определяется по формуле:
гдеS = 3 мм – шаг резьбы;
d2 = 22,051 мм – средний диаметр резьбы.
Подставляя значения в формулу 4.1, получим:
Отсюда λ = 2º29'.
Приведенный угол трения определяется по формуле:
гдеf = 0,127 – коэффициент трения;
α – угол трения резьбы, град. Для метрической резьбы α = 60º.
Подставляя значения в формулу 4.2, получим:
Отсюда θ = 7º53'.
Полный момент, создаваемый усилием, приложенным к рукоятке ключа, при возникновении в болте силы затяжки, определяется из равенства:
гдеV – сила затяжки болта, Н;
D = 32 мм – наружный диаметр опорной поверхности гайки, принимаемый равным её размеру под ключ;
dc = 25 мм – внутренний диаметр опорной поверхности.
Подставляя значения в формулу 4.3, получим:
Преобразуя формулу 4.3, получим значения силы затяжки болта:
Подставляя значения в формулу 4.4, получим:
Следовательно, сила затяжки болта (13) спроектированного приспособления должна быть в пределах V = 24,1 кН.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном курсовом проекте был разработан технологический процесс восстановления шатуна двигателя ВАЗ-21083.
Для выполнения поставленной задачи были выявлены основные дефекты шатуна, возникающие при эксплуатации двигателя, указана методика их обнаружения и перечислен необходимый для этого измерительный инструмент.
Затем была предложена возможная технология восстановления шатуна, содержащая информацию о последовательности проведения ремонтных операций, их сущности, а также об оборудовании и инструменте, необходимом для их выполнения и контроля.
Особое внимание следует обратить на то, что контроль необходимо проводить не только при выходе шатуна из ремонта, но и после каждой технологической операции.
В заключительной части данного курсового проекта было разработано приспособление для расточки нижней головки шатуна, облегчающее работу слесаря-станочника и уменьшающее трудоемкость проведения данной операции.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.Ремонт автомобилей: Учебник для вузов. / Л.В. Дехтеринский, К.Х. Акмаев, В.П. Апсин и др.; Под ред. Л.В. Дехтеринского. - М.: Транспорт, 1992. – 295 с.
2.Дюмин И.Е., Трегуб Г.Г. Ремонт автомобилей. / Под ред. И.Е. Дюмина. – 2-е изд., стер. – М.: Транспорт, 1998. – 280 с.
3.Ремонт автомобилей: Учебник для автотрансп. техникумов. / Румянцев С.И., Боднев А.Г., Бойко Н.Г. и др.; Под ред. С.И. Румянцева. – 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Транспорт. 1988. – 327 с.
4.Восстановление автомобильных деталей: Технология и оборудование: Учеб. для вузов. / В.Е. Канарчук, А.Д. Чигринец, О.Л. Голяк, П.М. Шоцкий. – М.: Транспорт, 1995. – 303 с.
5.Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. / Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1986.
6.Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1980.
7.ГОСТ 2.604-68 ЕСКД. Чертежи ремонтные. – М.: Изд-во стандартов, 1970.
8.ГОСТ 3.1119-83 Общие требования к комплектности и оформлению комплектов документов на единичные технологические процессы. – М.: Гос. комитет СССР по стандартам, 1984.
Страницы: 1, 2
