fel14M190

10

Рис. 2. Контроль зеркала гильзы и блока цилиндров при их дефектации

На рис. 3 показаны приемы выполнения работ при дефектации гильз и блока цилиндров.

а)

б)

Рис. 3. Приемы выполнения работ при дефектации гильз и блока цилиндров: а – настройка микрометра на заданный размер с использованием плиток;

б – замер зеркала цилиндра в блоке

Для проверки размеров гладких цилиндрических, конусных, резьбовых и шлицевых поверхностей деталей, высоты выступов и глубины впадин, если на проверяемые размеры установлены допуски не точнее IT6 используют предельные калибры.

Методика расчета величины ремонтного размера блоков и гильз цилиндров двигателей

Способ восстановления под ремонтный размер предусматривает обработку одной наиболее дорогостоящей и сложной сопряженной детали под ремонтный размер, а другая заменяется новой или вос-

11

становленной также до ремонтного размера. Обработкой под ремонтный размер восстанавливают геометрическую форму, шероховатость и точностные параметры изношенных поверхностей деталей.

Восстанавливаемые поверхности деталей могут иметь несколько ремонтных размеров. Их величина и количество зависят от величины износа детали, припуска на обработку и запаса прочности детали.

Рис. 4. Схема для определения ремонтных размеров: а – для вала; б – для отверстия

Первый ремонтный размер определяется по формулам: для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

(1)

для внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий)

(2)

где dр1 и Dр1 – первый ремонтный размер соответственно для вала или отверстия, мм (рис. 4); dН и Dн – номинальный размер соответственно для вала или отверстия по рабочему чертежу, мм; Umax и Umin – соответственно максимальный и минимальный износ поверхности детали на сторону, мм; Z – припуск на механическую обработку на сторону, мм.

При дефектации деталей обычно замеряют не величину максимального износа Umax, а суммарный износ детали U на диаметр. Неравномерность износа рабочей поверхности детали учитывается коэффициентом β, который определяется из соотношения β = Umax/U.

При симметричном износе детали, когда Umax = Umin = U / 2, коэффициент неравномерности износа равен β = Umax / U = 0,5. При одно-

12

стороннем износе, когда Umin = 0, Umax = U, коэффициент неравномерности износа равен β = Umax / U = 1,0.

Таким образом, значения коэффициента неравномерности износа изменяются в пределах β = 0,5 – 1,0.

С учѐтом коэффициента неравномерности β и суммарной величины износа U на диаметр формулы для расчѐта ремонтного размера 1 и 2 будут иметь следующий вид:

для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

(3)

для внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий)

(4)

Величина 2∙(β∙U + Z) = j в формулах 3 и 4 называется межремонтным интервалом. Таким образом, формулы для определения ремонтных размеров в общем виде имеют следующий вид:

для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

(5)

для внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий)

(6)

где n – число ремонтных размеров; j – межремонтный интервал. Количество ремонтных размеров n определяют по условиям

прочности детали, из конструктивных соображений или исходя из ми- нимально-допустимой толщины слоя термической обработки рабочей поверхности детали по формулам:

для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

(7)

для внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий)

(8)

где dmin и Dmax – минимальный и максимальный размеры диаметров соответственно вала и отверстия.

Обработкой деталей под ремонтный размер восстанавливают гильзы и блоки цилиндров двигателей и др. детали. В табл. 3 приве-

13

дены ремонтные размеры некоторых деталей двигателей различных моделей.

Величина припуска Z на механическую обработку зависит от технического состояния подвергаемой восстановлению детали, вида механической обработки, способа установки и крепления детали на станке, типа оборудования и его точности. Может случиться, что ка- кой-либо из перечисленных факторов значительно увеличит величину припуска на обработку и тогда восстановление детали до ближайшего ремонтного размера будет невозможно.

Ближайший ремонтный размер восстанавливаемой рабочей поверхности детали определяется расчѐтом по формулам 3 и 4. Тогда соответственно для вала и отверстия имеем:

для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

(9)

для внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий)

(10)

Величина , зависящая от фактического состояния изношенной рабочей поверхности определяется путѐм замеров диаметра вала или отверстия и равна:

для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

для внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий)

где dизм и Dизм – соответственно минимальный и максимальный замеренные размеры изношенных диаметров для вала и отверстия.

Таблица 3 Номинальные и ремонтные размеры гильз цилиндров

и блоков автомобильных двигателей различных моделей, мм

Автомобиль и модель	Характеристика размера
двигателя	Номинал.	1 – рем.	2 – рем.		3 – рем.
1	2	3	4		5
ЗиЛ, ЗиЛ-508.10	100,0+0,06	100,5	101,0		101,5
ГАЗ, ЗМЗ-5233	92,0+0,06	92,5	93,0		93,5

14

Продолжение табл. 3

1	2	3	4	5
ГАЗ, ЗМЗ-406	92,0+0,06	92,5	93,0	–
ВАЗ, ВАЗ-2103, -07	76,0+0,05	76,2	76,4	76,6
ВАЗ, ВАЗ-2106, -2121	79,0+0,05	79,4	79,7	80,0
ВАЗ, ВАЗ-21083,	82,0+0,05	82,4	82,8	-
-09, -10
ВАЗ, ВАЗ-1111	76,0+0,05	76,4	76,8	–
ВАЗ, ВАЗ-11113	82,0+0,05	82,4	82,8	–
УЗАМ-3317, -3313	85,0+0,05	85,5	86,0	–
УЗАМ-331	82,0+0,05	82,5	83,0	-
Мотоцикл «Урал»,	78,0+0,03	78,2	78,5	79,0
М-63
Мотоцикл К-650	78,0+0,04	78,2	78,5	–
«Днепр», МТ-8
КАМАЗ, КамАЗ-740	120,0+0,03	–	–	–
ЯМЗ-850.10	130,0+0,06	-	–	–
ЯМЗ-236, 238	130,0+0,04	130,25+0,04	130,50+0,04	–
Ауди, WH и WC	79,5+0,01	79,7	80,0	80,5
Ауди, KP, KU и RT	81,0+0,01	81,25	81,5	82,0
Ауди, NF	82,5+0,01	82,75	83,0	–
Chrysler, АМС 242	98,4 0,0250,076	98,7	–	–

Величина припуска 2Z на механическую обработку симметричных поверхностей (тел вращения) определяется по известной из теории расчѐта припусков расчѐтно-аналитическим методом формуле:

(11)

где (RZ + T)i–1 – величина слоя, удаляемая с поверхности для обеспечения заданной точности и шероховатости восстанавливаемой поверхности; i 1 – пространственные отклонения восстанавливаемой детали, зависящие от еѐ технического состояния (отклонения от перпендикулярности, параллельности, соосности восстанавливаемых поверхностей детали); Еi – погрешности, определяемые способом установки и крепления детали на станке и точностью оборудования.

Тогда формулы 9 и 10 для расчѐта ближайшего ремонтного размера восстанавливаемой рабочей поверхности детали примут вид:

15

для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

(12)

для внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий)

(13)

По данным формулам определяют ближайший ремонтный размер восстанавливаемой поверхности детали в зависимости от еѐ технического состояния, точности станка и установки детали на оборудовании при механической обработке.

При наличии на восстанавливаемой поверхности рисок, забоин увеличивается величина припуска 2 (RZ + T)i–1 до удаления дефектов.

Приведенные в табл. 3 ремонтные размеры рабочих поверхностей восстанавливаемых деталей определены из условий, что детали имеют естественную (не аварийную) величину износа, допустимую величину пространственных отклонений, а точность обработки на станке соответствует нормативной. Тогда ближайший ремонтный размер восстанавливаемой поверхности зависит только от фактической величины износа, определяемого замеренным диаметром dизм (для вала) или Dизм (для отверстия) и припуском на обработку 2Z = 2[(RZ +

+ T)i–1 +	2	2	].
	i 1	Еi

Припуск на механическую обработку на сторону Z зависит от вида обработки и принимается по табл. 4.

Таблица 4

Припуски на обработку на сторону для различных видов механической обработки

	Вид обработки	Величина припуска Z
		на сторону, мм
	Чистовое растачивание	0,05...0,1
	Хонингование предварительное	0,01...0,04
	Хонингование окончательное	0,005...0,01

16

Технология растачивания цилиндров гильз и блоков двигателей под ремонтный размер

Растачивание цилиндров гильз и блоков под ремонтный размер выполняют на стационарных расточных станках моделей 278Н, 269, 277Б, АС 170или на переносном станке модели 2407, характеристики указаны в табл. 5.

Установка резца на требуемый размер. По диаметру растачи-

ваемого цилиндра на шпиндельную бабку устанавливают соответствующего размера шпиндель.

Центрирование осей шпинделя и цилиндра. Крепление блока ци-

линдров или гильзы осуществляется прихватами непосредственно на столе станка.

а)

б)

в)

Рис. 5. Устройства для обеспечения соосности осей шпинделя станка и отверстия цилиндра: а – индикаторное приспособление; б – шариковая оправка; в – конус

Чтобы обеспечить равномерность съема металла по всему периметру растачиваемого отверстия, оси шпинделя и отверстия должны совпадать. Соосность может быть достигнута с помощью индикаторного приспособления, устанавливаемого в торец шпинделя (рис. 5а), шариковой оправки (рис. 5б) или конуса (рис. 5в).

Если центрирование производится с помощью оправок и конусов, то блок цилиндров при этом не крепится к столу. Крепление осуществляется лишь после центрирования. Центрирование осей шпинделя и цилиндра ведется по верхнему, практически не изнашиваемому поясу зеркала цилиндров.

	17
		Таблица 5
Техническая характеристика расточного станка АС 170
Наименование параметра		Параметры
Тип		Вертикально-расточной
Производитель		Италия
Диаметр обрабатываемых		30...120
цилиндров, мм
		31,5; 40; 50; 63;80; 100; 125;
Частота вращения, мин–1		160; 200; 250; 315; 400; 500;
		630; 800; 1000; 1250
Подача, мм/об		0,06
Потребляемая мощность, кВт		0,38–5
Габаритные размеры, мм		800 × 500 × 1600
Масса, кг		300

Эксцентричность осей шпинделя и растачиваемого отверстия не должна превышать 0,03 мм.

Настройка станка. Настройка станка заключается в выборе подачи, установлении частоты вращения шпинделя и определении величины хода шпиндельной бабки.

Расточка цилиндров и гильз проводится борштангами с резцами, имеющими твердосплавные пластины ВК3 или ВК6 за один проход ориентировочно при следующих режимах: подача 0,05...0,15 мм/об, скорость резания 75–175 м/мин и вращение шпинделя с частотой 300 мин–1 для всех типов двигателей. Растачиванием обеспечивается шероховатость Ra = 1,25...2,5 мкм. После растачивания оставляют припуск на хонингование.

Технология хонингования цилиндров гильз и блоков двигателей

После растачивания отверстия цилиндров предварительно и окончательно хонингуют. Хонингование снижает отклонения формы и шероховатость поверхности, повышает размерную точность, сохраняет микротвердость и структуру поверхностного слоя, увеличивает несущую поверхность и остаточные сжимающие напряжения. При хонинговании абразивным бруском совершаются возвратно-поступа- тельные вдоль оси и вращательные движения, в результате которых

18

на обработанной поверхности абразивными зернами образуются царапины.

	Таблица 6
Техническая характеристика хонинговального станка
Наименование параметра	Параметры
Тип	Вертикально-хонинговальный
Диаметр хонингования, мм	20...160
Длина хонингования, мм	15...400
Частота вращения, мин–1	125; 160; 200; 250; 300;350;
	400; 500; 630; 800; 1000
Ход шпинделя, мм	600
Габаритные размеры, мм	400 × 250 × 1600
Масса, кг	600

Хонингование выполняют на одношпиндельных вертикальнохонинговальных станках моделей 3А 833, 3Б 833, 3Г 833, СС 700М и др. технические характеристики в табл. 6.

Хонинговальная головка (рис. 6а) с набором абразивных брусков может быть различных номеров в зависимости от диаметра обрабатываемого цилиндра и предназначена для доводки цилиндров диаметров 65...150 мм после их расточки.

а)

б)

Рис. 6. Хонинговальная головка – а; схема процесса хонингования – б

19

В корпусе 1 установлено шесть брусков 2 предварительного или окончательного хонингования. Бруски разжимаются валиком 5. На валике установлены две фасонные шайбы с шестью пазами. Корпус головки соединяется штангой 8 с пневматическим приводом.

Принцип работы хонинговальной головки состоит в следующем: разжимный валик 5, перемещаясь под действием пневматического привода вниз, разжимает хонинговальные бруски. Для смены брусков производится извлечение хонинговальной головки и ручная замена брусков с предварительных на окончательные.

После каждого двойного хода (или нескольких ходов) механизмом хона производится разжатие (радиальная подача) брусков.

Зернистость абразивного бруска выбирается в зависимости от требуемой шероховатости поверхности цилиндра, а твердость связки

– в зависимости от твердости обрабатываемого материала. Наибольшее распространение получили карборундовые бруски на керамической связке зернистостью 120 и твердостью СТ-С2 или бруски из синтетических алмазов АС6для предварительной обработки зернистостью 400 и твердостью СМ1-СМ или АСМ20 на металлической связке М1 при 100% концентрации для окончательной доводки.

Для окончательного хонингования рекомендуются алмазные бруски на эластичной основе. Алмазные бруски на эластичной основе имеют стойкость примерно в 100 раз больше по сравнению со стойкостью абразивных брусков.

Учитывая, что алмазные бруски на эластичной связке снимают ограниченный припуск до 4…6 мкм на диаметр, необходимо обеспечить после предварительного хонингования шероховатость поверхности по внутреннему диаметру гильзы в пределах Ra = 0,25…0,6 мкм и точность геометрической формы 0,01…0,02 мм.

Хонингование алмазными брусками осуществляется в два – три приема. Общий припуск на хонингование составляет 0,05...0,08 мм на сторону. При предварительном хонинговании удаляется припуск

0,03...0,04 мм на сторону.

Двукратным или трехкратным хонингованием можно обеспечить точность до 6 квалитета и шероховатость поверхности Ra = 0,2...0,32 мкм.