Методика расчета размерных групп деталей соединения при групповой взаимозаменяемости (селективный подбор)

Практическая работа №1

Тема: Расчет размерных групп при комплектовании поршней с гильзами цилиндров двигателей.

Содержание работы: подготовка и анализ исходных данных о размерах, точности и характере посадки сопрягаемых поверхностей деталей гильза цилиндра — поршень, определение числа размерных групп данного соединения.

Основные понятия и определения.

Поверхности деталей делят на сопрягаемые и несопрягаемые. Сопрягаемые — это поверхности, которыми детали соединяются в подгруппы, группы и механизмы. Диаметры отверстий обозначают D, а диаметры валов d. Размеры выражают численные значения линейных величин (диаметров, длин) и делят их на

-номинальные (D, d),

-действительные (Di, di),

-предельные (Dmах, dmax, Dmin, dmin).

Предельные размеры характеризуют точность действительных размеров и погрешности обработки.

Точность размера определяется величиной поля допуска (TD, Td). Поле допуска

определяют его величиной и положением относительно номинального размера.

Алгебраическую разность между размером действительным (предельным) и номинальным называют отклонением (E, е). Различают верхнее (ES, es) и нижнее (El, ei) отклонения.

Посадка — характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в

нем зазоров S (или натягов N). Характер соединения должен обеспечивать надежность эксплуатации изделия.

В зависимости от расположения полей допусков отверстия и вала посадки подразделяются на посадки с зазором, с натягом и переходные.

Допуск посадки (ТП) равен сумме допусков отверстия и вала, составляющих соединение

ТП = TD + Тd.

Для посадок с зазором допуск равен допуску зазора (TS) или разности предельных

зазоров

ТП = TS = Smах — Smin

Для посадок с натягом допуск посадки равен допуску натяга (TN) или разности натягов

ТП = TN = Nmax — Nmin

Допуск переходной посадки равен сумме максимального зазора и максимального натяга

ТП = Smах + Nmax

Сущность сборки по методу групповой взаимозаменяемости.

Уровень качества изделий определяют качеством поступающих на сборку деталей и сборочных единиц, а также качеством выполнения сборочных работ, т. е. обеспечением требуемой точности сборки.

Под точностью сборки понимают степень соответствия действительных значений

параметров, характеризующих характер соединения сопряженных деталей, значениям,

обусловленным технической документацией.

Точность зазоров, натягов и пространственного расположения деталей в соединении

может быть достигнута методами полной, неполной или групповой взаимозаменяемости,

регулированием и пригонкой.

Сборка по методу полной взаимозаменяемости возможна при соблюдении условия

ТП = TS, или ТП = TN.

Соединения деталей двигателя (гильза — поршень, поршень — поршневой палец — верхняя головка шатуна и некоторые другие) собирают по методу групповой взаимозаменяемости, так как сборка их по методу полной взаимозаменяемости технически и экономически нецелесообразна (производственные допуски деталей соединения значительно

больше, чем технические требования к допуску посадки).

В таких случаях существующий производственный допуск на изготовление деталей соединения (гильзы и поршня) искусственно уменьшают (TD/n, Td/n), чтобы получить равенство ТП = TS или ТП = TN.

По этим суженным допускам (TDг, Tdг) детали сортируют на размерные группы. При сборке деталей соединения, относящихся к одной размерной группе, будет обеспечена посадка по методу полной взаимозаменяемости в соответствии с требованиями технической документации. Этим достигается стабильность посадок в соединениях, что предопределяет их надежность в работе и долговечность.

Размерная группа обозначается буквой, цифрой или краской.

Практическая работа № 2

Тема: расчет размерных групп при комплектовании кривошипно-шатунного механизма.

Содержание работы: подготовка и анализ исходных данных о размерах, точности и

характере посадки сопрягаемых поверхностей деталей поршень — поршневой палец — шатун, определение числа размерных групп данных соединений.

Основные понятия и определения. Смотри практическую работу №1.

Сущность сборки по методу групповой взаимозаменяемости. См. предыдущую лабораторную работу.

Методика расчета размерных групп деталей соединения при групповой взаимозаменяемости (селективный подбор) в данной лабораторной работе соответствует методике расчета, рассмотренной в предыдущей лабораторной работе. Только здесь рассматриваются два соединения: отверстия в бобышках поршня — наружный диаметр поршневого пальца и наружный диаметр поршневого пальца — отверстие во втулке верхней головки шатуна.

Пример. Рассчитать число размерных групп для комплектования поршней с

поршневыми пальцами и поршневых пальцев с втулками верхней головки шатуна двигателя

«Москвич-412» и последующей их сборки методом групповой взаимозаменяемости.

1. Исходные данные, мм:

диаметр отверстия в бобышках поршня

диаметр пальца

диаметр отверстия во втулке верхней головки шатуна

Расчет ведется параллельно для двух соединений: I — поршень — палец;

II — палец — шатун.

Характер посадки для соединения поршень — палец: S1mах = 0, 0025;

N1max = 0, 0025 мм.

Допуск посадки (зазора и натяга) — ТSN = 0, 0050 мм. Характер посадки для соединения палец — шатун: S1mах = 0, 0095;

S 2min == 0, 0045 мм. Допуск посадки (зазора) ТS = 0, 0050 мм.

2. Величины допусков и предельные отклонения деталей соединения:

TD1 = 0, 0100 мм; Тd = 0, 0100 мм; ЕS1 = –0, 0025 мм;

Е2 = –0, 0125 мм; еS= –0, 0025 мм; еi = –0, 0125 мм;

ТП = TD1 + Тd = 0, 0100 + 0, 0100 = 0, 0200 мм; ТП > ТSN.

TD2 = 0, 0100 мм; Тd = 0, 0100 мм; ЕS2 = 0, 0045 мм;

EI2 = –0, 0055 мм; еS = –0, 0025 мм; еi = –0, 0125 мм;

ТП = TD2 + Тd = 0, 0100 + 0, 0100 = 0, 0200 мм; ТП > ТS.

Графическое расположение полей допусков

3. Варианты возможных типов посадок:

S’1 max=ЕS1— e = –0, 0025 – (–0, 0125) =0, 0100 мм;

N’1 max =еS—EI1 = –0, 0025 – (–0, 0125)=0, 0100 мм;

S’11 max = ЕS2— ei =0, 0045 – (–0, 0125)=0, 0170мм;

N’11 max =еS— EI = – 0, 0025– (–0, 0055)=0, 0030мм.

Вызод: варианты посадок, характеризующиеся для первого соединения S’1mах = 0, 0100

и N’1max = 0, 0100 мм и для второго соединения S’11max =0, 0170 и N’11max = 0, 0030 мм не соответствует требованиям РК200–РСФСР–2025–73. Для обеспечения требуемой точности сборки необходим подбор по методу групповой взаимозаменяемости, для чего выполняют следующие расчеты.

4. Число размерных групп:

n1=TП1 / TSN = 0, 0200 /0, 0050 = 4

n2 = TП2 /TS = 0, 0200 / 0, 0050 = 4

5. Групповой допуск размерной группы:

TD г1, 2 = TD1, 2 / n = 0, 0100/4 = 0, 0025 мм;

Td г1, 2 = Td / n = 0, 0100 / 4 = 0, 0025 мм.

6. Таблица размерных групп деталей соединений

Расчеты показывают, что величины зазоров и натягов для каждой размерной группы лежат в пределах, предусмотренных РК 200–РСФСР–2025–73.

Задачи для решения. Рассчитать число размерных групп для комплектования сопряженных поверхностей поршень — поршневой палец и поршневой палец — шатун и

последующей сборки их методом групповой взаимозаменяемости.

Контрольные вопросы

1. Каково содержание данной лабораторной работы

2. Как определить наибольшие и наименьшие предельные размеры сопряженных

поверхностей

3. Как графически изобразить поле допусков обоих соединений

4. Чему равняется допуск посадки обоих соединений

5. В чем заключается сущность сборки по методу полной взаимозаменяемости

Практическая работа № 5

Тема: Изучение технологического процесса растачивание гильзы блока цилиндров

Цели работы: Изучение технологического процесса восстановления блоков и гильз цилиндров автомобильных двигателей под ремонтный размер. Получение практических навыков по выбору режимов резания, наладке и работе на вертикально-расточном станке.

Содержание работы

1. Подготовка блока цилиндров или гильзы к растачиванию.

2. Изучение устройства вертикально-расточного ставка, приемов работы на нем и правил техники безопасности.

Оснащение рабочего места: вертикально-расточной станок 2А78Н, 2Е78П с принадлежностями; приспособления для установки гильз цилиндров и блока; проходные резцы) микрометры МК6 ГОСТ 4381-87 с пределом измерения 75-100 или 100-160 мм (индикаторный нутромер НИ (ГОСТ 868-82) с пределами измерений 50-100 или 100-160 мм; штангенциркуль ЩЦ-11-250-0, 5 (ГОСТ 166-80); линейка 300 (ГОСТ 427-93); эталоны шероховатости по чугуну (ГОСТ 9378-75); блок цилиндров или гильзы цилиндров автомобильных двигателей.

Теоретические сведения.

Блоки гильзы цилиндров изготавливают у двигателей ЯМЗ и КамАЗ-740 из специального чугуна (HRС = 42 - 50 и HRC = 45 - 50 соответственно), у двигателей ЗИЛ-130 из серого чугуна СЧ18. В верхней части гильз цилиндров ЗИЛ и ЗМЗ запрессованы вставки, изготовленные из легированного чугуна (нирезиста).

Основные дефекты гильз: износ зеркала цилиндра; износ, изменение формы и взаимного расположения верхнего и нижнего установочных поясов относительно оси цилиндра; сколы и трещина любого размера и расположения; отложение накипи на поверхности, смываемой водой и на поверхностях посадочных поясков; коробление, отколы, глубокие задиры или потеря натяга вставки гильзы.

Износ зеркала цилиндра устраняется растачиванием с последующим хонингованием под один из ремонтных размеров (РР), постановкой дополнительных ремонтных деталей (ДРД), индукционной центробежной наплавкой, проточным хромированием.

В практике ремонтного производства растачивание с последующим хонингованием под ремонтный размер получило наибольшее распространение как одна из наиболее производительных, высококачественных и эффективных методов.

При сборке расточенные цилиндры комплектуют с соответственно увеличенными поршнями с кольцами, которые изготавливаются как запасные части.

Для растачивания зеркала гильза цилиндров устанавливается в приспособление, в котором она базируется посадочными поясками. Растачивание гильз производится под один из ремонтных размеров (РР) (табл. 16) на алмазно-расточном станке модели 2А78Н; 2Е78П или многошпиндельных полуавтоматах резцами, оснащенными пластинами из эль-бора или твердых сплавов ВКЗ, ВК6 на режимах, указанных в табл. 1.

Таблица 1

Размеры	Модель двигателя
Размеры	ЗМЗ-53	ЗИЛ-130	ЯМЗ-738	КамАЗ-740	ВАЗ-2108
Размер по рабо- чему чертежу (номинальный), мм	92, 0^{+0, 06}	100, 0^{+0, 06}	130, 0^{+0, 06}	120, 0^{+0, 03}	76, 0^{+0, 05}
1-ый ремонт- ный размер, мм	92, 5^{+0, 06}	100, 5^{+0, 06}	130, 5^{+0, 06}	-	76, 4^{+0, 05}
2-ой ремонт- ный размер, мм	93, 0^{+0, 06}	101, 0^{+0, 06}	-	-	76, 8^{+0, 05}

Таблица 2

Обрабатываемый материал	Глубина резания, мм	Подача, мм/об	Скорость резания, м/мин	Материал инструмента
Чугун HB 170 … 229 HB 229 … 269	0, 1 … 0, 15 0, 1 … 0, 15	0, 05 … 0, 10 0, 05 … 0, 10	100 – 120 80 - 100	ВКЗМ; ВК6 ВКЗМ; ВК6

Порядок выполнения работы

1. Изучить конструкцию и управление алмазно-расточным станком моделей 278, 2А78Н, 2Е78П.

Станок 2А78Н (рис. 1) предназначен для тонкого растачивания цилиндров (гильз) автотранспортных двигателей. Станок включает в себя следующие узлы: основание 1, колонну 2, шпиндельную бабку 3, шпиндель 4, коробку скоростей и подач 17.

Рис. 1. Узлы и органы управления станком 2А78Н:

1 - основание; 2 - колонна; 3 - шпиндельная бабка; 4 - шпиндель; 5, 7 - кулачки выключения хода шпиндельной бабки; 6 - маховик ручного перемещения шпиндельной бабки; 8 - переключатель скорости ручного переключения величины подач; 10 - рукоятка переключения частоты вращения шпинделя; II - вводный включатель; 12 -пульт управления; 13, 14 - кнопки ускоренного движения шпиндельной бабки соответственно " Вверх" и " Вниз"; 15 - кнопки " Пуск"; 16 - кнопка " Стоп"; 17 - коробка скоростей и подач; 18 - рукоятка отключения шпинделя от кинематической цепи его привода

Основание является основной базовой деталью, на которой устанавливаются все остальные узлы станка. Внутри основания располагаются электродвигатели. На правой стенке расположен вводной включатель II, на передней - пульт управления станком.

Стол станка может перемещаться в горизонтальной плоскости в двух
взаимно перпендикулярных направлениях. По направляющим колонн в
вертикальном направлении перемещается шпиндельная бабка, в которой
расположены механизмы привода шпинделя, привода шпиндельной бабки
и ручных перемещений. С помощью кулачковой муфты 18 возможно отключение шпинделя от кинематической цепи привода, что облегчает вращение шпинделя от руки при установке и центровке обрабатываемых деталей.

Коробка скоростей и подач обеспечивает шпинделю шесть частот вращения, что в сочетании с двухскоростным электродвигателем (переключатель 8) главного привода составляет 12 различных скоростей вращения шпинделя и 4 рабочие подачи.

Управление коробкой скоростей осуществляется двумя рукоятками: первая 10 предназначена для переключения частоты вращения шпинделя, вторая 9 - для переключения величины подачи.

При выходе резца из зоны резания срабатывает концевой выключатель 7, вращение шпинделя и рабочая подача прекращаются и шпиндельная бабка возвращается в исходное положение на быстром ходу. По достижения верхнего исходного положения срабатывает концевой выключатель 5 и электродвигатель отключается.

2. Определить ремонтный размер, под который целесообразно произвести расточку цилиндра. Для этого сначала надо определить размер, который имел цилиндр до эксплуатации, измерив его диаметр в верхнем неизношенном поясе (3 - 5 мм от верхнего торца). Затем измерить диаметр цилиндра в наиболее изношенном пояске (d_мах) с помощью индикаторного нутромера. Определить износ: к полученной величине (d_мах) надо прибавить минимально необходимое значение суммарного припуска на обработку цилиндра (2δ ₁) и полученную расчетную величину d_р = d_мах + 2δ ₁ сравнить с данными табл. 16, где δ ₁ - припуск на одну сторону цилиндра.

Суммарный припуск на обработку равен сумме припусков на расточку (δ ₁') и хонингование (δ ₁''), т.е. δ ₁ = δ ₁' + δ ₁'',

где δ ₁ = (0, 05 … 0, 15) мм, δ ₁'' = (0, 02 … 0, 05) мм, следовательно, значение суммарного припуска (на сторону) δ ₁ = (0, 07 … 0, 2) мм, минимальное значение диаметрального припуска 2δ = (0, 15 … 0, 2) мм. Следовательно, суммарный припуск будет складываться из припуска на расточку и припуска на доводку (хонингование).

3. Выбрать и рассчитать режимы резания и определить машинное время обработки.

Глубина резания и припуск на обработку при расточке изношенных цилиндров являются величинами переменными. Обычно определяют максимальную глубину резания по зависимости

, мм

где d_р - диаметр расточки, мм; d₀ - наименьший диаметр изношенного цилиндра до расточки, мм.

Тонкой расточке чугунных поверхностей соответствуют подачи

S = 0, 05...0, 12 мм/об. Меньшее значение подачи выбирают в тех случаях, когда расточка является заключительной операцией. Если после расточки применяется доводка, следует выбирать среднее и высшее значение подач (см. табл. 17). Выбранную подачу уточнить по паспорту станка.

Скорость резания выбрать по табл. 17 и, зная диаметр расточки, определить необходимую частоту вращения шпинделя по зависимости

, мин^-1,

где d_р - диаметр расточки, мм.

Уточнить значение частоты вращения шпинделя по паспорту станка, n_ф, мин^-1.

Рассчитать длину рабочего хода шпиндельной бабки

где l - длина цилиндра, мм; l₁, l₂ - длины врезания и перебега резца соответственно, мм; l₁ + l₂ = 3...5 мм. Определить машинное время по формуле:

где i - число проходов.

4. Установить блок цилиндров на столе станка или гильзу в приспособление, которое крепится на столе, и произвести центровку цилиндра. Базовой поверхностью при расточке гильз служит верхний буртик.

В резцовую головку шпинделя (рис. 18) устанавливают шариковую оправку 4 для грубой центровки в гладкое наклонное отверстие с двумя фиксирующими резьбовыми пробками; индикаторный центроискатель (1...6) для окончательного контроля соосности шпинделя и гильзы (в торцевое резьбовое отверстие шпинделя); резец 2 в гладкое отверстие с микрометрическим винтом I (рис. 18, б) для установки вылета резца с фиксирующей резьбовой пробкой. Цена деления лимба микрометрического винта 0, 02 мм.

Рис. 18. Резцовая головка станка 2А78Н с приспособлениями для центрирования цилиндра (а) и установки резца (б)

Для центровки цилиндра и установки резца отключают резцовую головку от кинематической цели привода при помощи рукоятки 18 (рис. 17). Предварительная центровка цилиндра производится шариковой оправкой, а величина погрешности центровки проверяется индикаторным центроискателем по неизношенной поверхности растачиваемого отверстия на глубине 3 – 4 мм от верхнего торца.

Оправку в шпиндель устанавливают так (рис. 2, а), чтобы шаровой конец ее находится на диаметрально противоположной стороне резцовой головки на расстоянии:

, мм

где d_шп - диаметр резцовой головки шпинделя, мм; Д - диаметр цилиндра на глубине 3... 4 мм от верхнего торца цилиндра, мм.

После проверки микрометром величины l оправку закрепляют винтом и опускают шпиндель на указанную глубину в цилиндр. При вращении резцовой головки шаровой конец оправки скользит по верхнему пояску цилиндра и устанавливает его по оси шпинделя.

Точность центровки проверяют при помощи индикаторного приспособления (рис. 18, а), колодка 2 которого ввинчивается в торец резцовой головки шпинделя. Упор 6 рычага подводят к зеркалу цилиндра на глубину 3...4 мм, положение рычага 3 фиксируется винтом 1 и гайкой 5. Шкалу индикатора устанавливают на " 0", поворотом шпинделя на один оборот определяют величину погрешности центрирования, которая не должна превышать 0, 03 мм. При необходимости корректируют положение цилиндра.

Затем блок цилиндров или приспособление с гильзой крепится на столе станка.

5. Установить резец на требуемый размер. Этот размер определяется по зависимости:

, мм,

где d_р - диаметр, под который следует растачивать цилиндр, мм;

d_шп - диаметр резцовой головки, мм.

При определении численного значения диаметра расточки следует помнить, что после расточки необходимо оставить припуск за хонингование. Следовательно, d_р= d_рем - 2δ ₁'',

где d_рем - ремонтный размер цилиндра; δ ₁'' - припуск на хонингование (на сторону).

Как центрирующая оправка, так и резец устанавливаются на требуемый размер по микрометру и крепятся в головке шпинделя специальными стопорными винтами.

6. Наладить станок и расточить цилиндр. После центровки и фиксации гильзы цилиндра (блока цилиндров) и резца, как указано в п.п. 4 и 5 необходимо: установить кулачок 5 (рис. I7) включения верхнего концевого переключателя в положение, соответствующее длине рабочего хода; проверять резец на установленную глубину резания; переключатель скоростей электродвигателя и рукоятки переключения подач и частоты вращения шпинделя установить в нужные положения; включить кулачковую муфту шпинделя (рукоятка 18. рис. I7) вверх; подвести вручную резец к торцу гильзы, чтобы расстояние между режущей гранью и кромкой отверстия было 3...5 мм. Расточить цилиндр после проверки преподавателем готовности к выполнению расточки. Засечь время начала точения, наблюдать за работой механизмов станка. В случае появления характерных признаков неисправностей или опасности для здоровья работающих немедленно нажать кнопку " Стоп"; когда сработает верхний концевой выключатель (шпиндельная бабка автоматически начинает подниматься), засечь время окончания точения.

7. Выполнить контроль операции, для чего измерить расточенный цилиндр и определить величину погрешности размера и формы, шероховатость зеркала цилиндра сравнить с эталоном шероховатости по чугуну. В соответствии с ТУ на расточку цилиндров поверхность зеркала цилиндра должна быть гладкой, допускаются заметные на глаз мелкие риски от резца; шероховатость поверхности Rа = 1, 25..1, 0 мкм; овальность и конусность расточенного цилиндра не должна превышать 0, 02...0, 03 мкм; допуски на диаметр цилиндра указаны в табл. 2.

8. Обработка результатов и составление отчёта.

Отчет должен содержать следующие сведения:

1. Характеристику блока или гильзы цилиндров

Марка двигателя и наименование детали	Материал	Термическая обработка	Твердость

2. Оборудование, приборы, инструменты и их характеристика.

3. Основные расчеты по определению размеров обрабатываемой поверхности, режимов обработки и норм времени.

3.1. Диаметр цилиндра;

- изношенного d_и= мм

- назначенный ремонтный размер d_рем = мм.

3.2. Припуски на обработку:

;

δ ₁' = δ ₁; δ ₁'' = мм.

3.3. Режим растачивания: t = мм; δ ₁' = мм; i = ;

S = мм/об; V = м/мин; мин^-1;

n_ф= мин^-1 ( паспорт станка ); V_ф = м/мин.

3.4. Рабочий ход L_рх = l + l₁ + l₂ = мм.

3.5.Вылет центровочной справки

= мм.

3.6. Машинное время

расчет: мин;

хронометраж: Т_мф = мин.

4. Характеристику обработанной поверхности и ее соответствие ТУ

Действительный размер......

Овальность..........

Конусность...........

Контрольные вопросы

1. Каковы условия работы гильзы цилиндров, вид и характер возможных дефектов?

2. Каковы способы и технология ремонта гильзы цилиндров?

3. В какой последовательности назначается режим резания при растачивании цилиндров двигателя?

4. Как отцентрировать растачиваемый цилиндр и выставить резец на заданную глубину резания?

5. Как произвести технологический контроль расточенного цилиндра?

Практическая работа №6

Тема: Изучение технологического процесса восстановления сопряжения седло-клапан.

Цели: Изучить технологию восстановления сопряжения седло-клапан. Ознакомиться с инструментом, применяемым при восстановлении сопряжения седло-клапан. Приобрести практические навыки при работе с инструментом

Теоретические сведения.

В результате воздействия горячих газов, коррозии, ударных нагрузок, а также отложений смолистых веществ, герметичность закрытия клапанов в процессе эксплуатации нарушается. Это приводит к потере мощности, к работе двигателя: с перебоями (рывками) на малых оборотах под нагрузкой и к характерным хлопкам в глушителе и карбюраторе. Кроме того, износы стержней клапанов и отверстий в их направляющих втулках вызывают стуки стержней о втулки, повышенный расход масла, которое при этом засасывается через втулки впускных клапанов из клапанной коробки в цилиндры двигателя и сгорает в них, усиленное нагарообразование и, как следствие—детонацию.

Рис.1. Схема соединения клапана с седлом

А-верхняя вспомогательная фаска
В-рабочая фаска
С-нижняя вспомогательная фаска
D-диаметр тарелки клапана
d - диаметр стержня клапана

Восстановление герметичности закрытия клапанов производится притиркой или шлифовкой седел (в блоке и на клапане) c последующей притиркой.

Притирку клапанов необходимо производить при каждой смене поршневых колец. Как притирка, так и шлифовка седел клапанов могут производиться на двигателе без снятия его с автомобиля.

Для восстановления герметичности закрытия клапанов двигателя на автомобиле, необходимо провести следующие подготовительные работы:

1. Слить охлаждающую жидкость из системы охлаждения.

2. Снять головку цилиндров и прокладку головки.

3. Снять газопровод, отсоединив от него предварительно приемную трубу глушителя и вытяжную трубку вентиляции картера.

4. Закрепить ручной тормоз, подложить под задние колеса, для устойчивости автомобиля, клинья и поднять переднюю ось на козлы.

5. Снять переднее правое, колесо и правый брызговик.

6. Снять переднюю и заднюю крышки клапанной коробки.

8. Снять клапанные пружины и замаркировать клапаны, чтобы не перепутать их местами.

9. Притереть клапаны.

Притирка клапанов производится обычным способом. Для сообщения вращательного движения клапанам во время притирки, на их головках имеются пазы под отвертку. Рекомендуется пользоваться при этом специальной дрелью для притирки клапанов. В качестве абразив следует применять наждачный порошок с зернистостью 180—280 в смеси с жидким минеральным маслом. Консистенция смеси должна быть такой, чтобы ее можно было наносить кисточкой на притираемую поверхность седла.

Перед употреблением смесь должна тщательно размешиваться, так как наждачный порошок оседает на дно посуды, в которой она находится. Рабочая поверхность седла клапана (в блоке и на клапане) после притирки должна представлять собой равномерную матовую фаску по всей окружности седла.

Во время притирки нельзя снимать с рабочих поверхностей седел лишнего металла, так как при этом сокращается возможное число ремонтов этого соединения и тем самым уменьшается общая продолжительность службы двигателя.

рис.2 Проверка качества притирки клапана

Качество притирки проверяется „на краску" или воздухом, подаваемым под клапан через газовые каналы в блоке. В последнем случае рабочие поверхности фасок должны быть насухо вытерты, а головки клапанов прижаты к блоку рукой или клапанной пружиной, поставленной на место. Воздух подается по трубе, которая вставлена в резиновую подушку, прижатую к окну газового канала проверяемого клапана (см. рис.2), Непосредственно перед подачей воздуха в газовый канал вокруг головки проверяемого клапана наливается небольшое количество керосина или жидкого масла; при этом, в случае отсутствия герметичности, по окружности головки клапана будут выделяться пузырьки воздуха.

Перед началом притирки необходимо убедиться в отсутствии коробления тарелки клапана и прогорания седел на клапане и в блоке, так как при наличии этих дефектов восстановить герметичность закрытия клапанов одной лишь притиркой невозможно. В этом случае притирке должны предшествовать шлифовка седел в блоке и замена поврежденных клапанов новыми.

Невозможно восстановить герметичность закрытия клапанов притиркой также и тогда, когда зазор между стержнем клапана и направляющей втулкой превышает 0, 2-0, 25 мм; в этом случае клапаны и втулки следует заменить новыми. Необходимо иметь в виду, что в запасные части выпускаются клапаны только стандартных размеров и направляющие втулки с припуском по внутреннему диаметру в 0, 3 мм для развертывания в окончательный размер после запрессовки их в блок.

Ремонтировать клапаны перешлифовкой их стержня на меньший размер—нецелесообразно, так как при этом возникает необходимость в изготовлении новых сухариков тарелок клапанных пружин.

Не рекомендуется также восстанавливать клапаны хромированием стержня, так как их работа будет сопровождаться при этом повышенным износом направляющих втулок.

Клапаны с короблением или прогоранием головки, а также трещинами любого характера и направления подлежат выбраковке.

При замене клапанов и их втулок необходимо:

1. Выпрессовать из блока изношенные направляющие втулки и заменить их новыми (рис. 3).

Рис. 3 Направляющая втулка клапана

Запрессовка новых втулок производится сверху; при этом глубина запрессовки должна быть такой, чтобы расстояние от верхних торцев втулок до верхней плоскости блока составляло согласно инструкции по ремонту для данного двигателя.

2. Развернуть вновь запрессованные втулки впускных и выпускных клапанов под нужный размер. При этом должна быть обеспечена концентричность развернутого отверстия с конической поверхностью гнезда клапана в блоке в пределах 0, 05 мм общих показаний индикатора.

3. Притереть клапаны к седлам в блоке.

Перешлифовка седел

а-зачистка отверстия во втулке и раззенковка направляющего конуса для установки разжимной оправки

б-установка разжимной оправки для шлифовального камня и индикаторного приспособления

в-правка шлифовального камня на специальном приспособлении

г-шлифовка седла клапана

д- проверка индикаторным приспособлением концентричности седла клапана относительно оси направляющей втулки.

При перешлифовке седел необходимо соблюдать следующий порядок операций.

1. Развернуть и раззенковать отверстия в направляющих втулках клапанов при помощи комбинированной развертки и зенкера, как указано на рис. 3. Развертка должна только очистить отверстия втулок от нагара и смолистых веществ, не увеличивая их размера.

Фаска на конце отверстия втулки под углом 60° и шириной 1, 5 мм зенкуется для надежного центрирования оправки с шлифовальными камнями относительно отверстия в направляющей втулке.

2. Установить в отверстие направляющей втулки разжимную оправку с коническим заплечиком, как указано на рис. 3 б. При этом для надежного центрирования оправки ее заплечик должен быть плотно прижат к поверхности зенковки во втулке.

3. Проверить алмазом коническую поверхность камня на специальном приспособлении для правки его, как указано на рис. 3 в.

Шлифовальные камни следует постоянно поддерживать чистыми, гладкими и концентричными; править камни необходимо после шлифовки каждого комплекта седел (в одном блоке); перед надеванием камня на стержень приспособления для правки стержень надо слегка смазать солидолом.

4. Надеть шлифовальный камень, соединенный с электродрелью, на оправку, вставленную в отверстие направляющей втулки клапана, как указано на рис. 3 г, смазав предварительно оправку тонким слоем солидола.

Перед шлифовкой седла нужно очистить его поверхность от нагара и смазки, так как они замасливают камень и требуют более частой его правки.

Шлифовать седла надо „всухую", не применяя масла или каких-либо притирочных паст, так как они снижают эффективность шлифовки и замасливают камень. Рекомендуется применять электрокорундовые камни на керамической связке с зернистостью 60 и твердостью С, или СТ. Шлифовать седло надо до тех пор, пока камень не начнет брать всей его рабочей поверхности. Не следует при шлифовке сильно нажимать на камень, прижимая его все время к седлу, — легкое прерывистое касание камнем седла с принудительным отжимом его от седла пружиной дает наилучшие результаты.

Для улучшения условий резания и предотвращения быстрого замасливания камня, на его конической поверхности делают четыре радиальных канавки, расположенные под углом 90° друг к другу.

После грубой обработки, сменив камень на мелкозернистый, производят чистовую шлифовку седла до получения необходимого качества его поверхности.

5. Эксцентричность пояска седла по отношению к отверстию в направляющей втулке клапана не должна быть больше 0, 05 мм общих показаний индикатора, проверяемых, как указано на рис. 3 д, индикаторным приспособлением, надеваемым на ту же оправку, что и шлифовальный камень. При большей эксцентричности шлифовку следует повторить.

После шлифовки седел рекомендуется производить притирку клапанов.

При шлифовке седел, так же как и при их притирке, не следует снимать с рабочей поверхности лишнего металла. По окончании шлифовки седел клапанов газовые каналы в блоке, а также все места, куда могла попасть абразивная пыль, должны быть тщательно продуты сжатым воздухом.

Увеличивать больший диаметр конической поверхности седла клапана в блоке (размер в верхней плоскости его), в результате всех притирок и шлифовок, можно только до величины наружного диаметра тарелки клапана, то есть до 39 мм для седел впускных клапанов идо 36мм для выпускных..

Дальнейший ремонт седел выпускных клапанов производится заменой вставных седел, а впускных—или раззенковкой их двумя зенкерами с углом при вершине в 130° (вспомогательная фаска ) и 90° (рабочая фаска), как показано на рис. 131, или постановкой вставных седел (рис. 132 а), изготовленных из серого чугуна, имеющего перлитную структуру (отливка в землю без последующей термической обработки).

рис.4 Раззенковка седла впускного клапана

Седла выпускных клапанов отливаются из легированного чугуна и после отливки подвергаются отжигу (нагрев до температуры 600Х, выдержка при этой температуре в течение 1 часа 30 минут, охлаждение в печи до-температуры 250°С с дальнейшим охлаждением на воздухе). Твердость седел после отжига получается в пределах 50—60 единиц по Роквеллу С.

Рис.5 Вставное седло впускного клапана

Внутренний и наружный диаметры седел впускных и выпускных клапанов должны быть концентричны между собой в пределах 0, 2 мм общих показаний индикатора, а их торцы перпендикулярны наружной поверхности; допускаемое отклонение 0, 05 мм. Коническая поверхность седел до запрессовки их в блок должна быть концентрична наружной поверхности в пределах 0, 05 мм общих показаний индикатора. Вышедшие из строя вставные седла выпускных клапанов заменяются ремонтными, увеличенными по наружному диаметру на 0, 25 мм (рис. 5).

Для запрессовки нового седла выпускного клапана необходимо:

1) выпрессовать старое седло из блока с помощью специального съемника, захваты которого опираются в кольцевой поясок гнезда на нижнем его торце шириной в 0, 5 мм. Съемник для выпрессовки седел из блоков двигателей должен быть наклонен в сторону цилиндров на 2 градуса50 минут с тем, чтобы ось винта с разжимным конусом совпадала с осью седел;

2) расточить гнездо в блоке под размер диаметром 38, 754+0, 025 мм следя при этом за тем, чтобы не углубить его, так как высота ремонтного седла такая же, как и стандартного.

3) новое седло после запрессовки должно быть зачеканено в теле блока с помощью специальной оправки, а затем расшлифовано до требуемых размеров.

Зенковка седел впускных клапанов может производиться при ремонтах несколько раз, пока наружный диаметр вспомогательной фаски (под углом 25°) не достигнет 42 мм. Каждый раз после зенковки рабочая фаска седла клапана (под углом 45°) должна шлифоваться и притираться.

Гнездо в блоке под вставное седло впускного клапана необходимо расточить концентрично отверстию в направляющей втулке клапана в пределах 0, 1 мм общих показаний индикатора, как показано на рис. 5 б.

Как при зенковке седла, так и при расточке гнезда под вставное седло режущий инструмент должен иметь направляющий хвостовик, входящий в отверстие втулки клапана.

Седло впускного клапана после запрессовки в блок следует зачеканить такой же оправкой, как и седло выпускного клапана, с той лишь разницей, что направляющий поясок оправки должен иметь в этом случае диаметр 34 мм вместо 31, 5 мм и режущий поясок— диаметр 41, 5 мм вместо 41 мм.

Если при постановке вставного седла впускного клапана возникает необходимость также и в смене седла выпускного клапана, то сначала необходимо заменить последнее и только лишь после этого приступать к расточке гнезда под седло впускного клапана и запрессовке его на место.

Порядок выполнения работы.

1. Ознакомиться с методическими указаниями

2. Рассухарить клапан

3. Визуальным осмотром произвести анализ состояния седла клапана

4. С помощью зенкеров создать фаски

5. Путем пошатывания клапана в направляющей втулке определить степень износа

6. Если требуется - заменить втулку

7. Нанести алмазную пасту на седло клапана и возвратно-поступательными движениями вращать клапан

8. Очистить клапан и седло, засухарить узел

9. Налить в углубление камеры сгорания головки блока цилиндров немного керосина подождать 30 минут и сравнить уровень с первоначальным

Контрольные вопросы

1. Как происходит процесс притирки клапана

2. Для чего необходима замена седла клапана

3. Что используют при притирке клапана

Лабораторная работа № 8

Тема: Изучение технологического процесса хонингования гильзы блока цилиндров.

Цели работы: Изучение технологической операции хонингования цилиндров двигателей. Получение практических навыков по выбору режимов обработки, настройки и управления станком для хонингования цилиндров.

Содержание работы

В процессе выполнения работы изучить устройство хонинговального станка, оснастку, инструмент и приспособления, приемы работы на нем и правила техники безопасности;

Оснащение рабочего места

Хонинговальный станок ЗГ833 (или 3МЗЗ, ЗА833) с принадлежностями, хонинговальные головки с брусками, приспособление для установки гильз цилиндров, микрометры 75-100 мм; 100-125 мм (ГОСТ 4381-87); индикаторный нутромер НИ 50-100; НИ 100-160 (ГОСТ 868-82); штангенциркуль ЩЦ-II-250-0, 05 (370СТ 166-80); линейка 300 (ГОСТ 427-75); эталон шероховатости по чугуну.

Теоретические сведения.

При производстве и ремонте двигателей их цилиндры растачивают соответственно под номинальный или ремонтный размер. Однако после расточки цилиндров качество их поверхности обычно соответствует седьмому классу шероховатости. По техническим условиям для зеркала цилиндра требуется 9-й - 10-й класс. Требуемые шероховатость, точность размеры и форма зеркала цилиндров могут быть достигнуты хонингованием.

Хонингование (рис. 1) позволяет успешно решать ряд технологических задач, к числу которых относятся получение высокой точности размера и формы (I Т6... I Т8) и малой шероховатости обрабатываемых поверхностей (R_а = 0, 32 мкм).

Применение абразивных брусков при доводке цилиндров не дает возможности получить шероховатость поверхности выше 8-го - 9-го классов. Поэтому в настоящее время при обработке цилиндров двигателей применяется хонингование брусками из синтетических алмазов, что позволяет добиться шероховатости зеркала цилиндра порядка 9-го - 11-го классов. Взамен абразивного оно способствует повышению стойкости инструмента (брусков) в 150... 300 раз, точности деталей на 70 % и повышению производительности обработки в 2, 5 раза, снижению шероховатости на 1...2 класса и расходов на инструмент на 30... 40 %.

Рис. 1. Схема процесса хонингования (а) и развертка сетки следов обработки (б):

1 - шпиндель станка; 2 - шарнирное устройство; 3 - хонинговальная
головка; 4 - гильза; 5 - хонинговальный брусок, 2α - угол скрещивания следов: α - угол подъема следа; I, II, Ш - последовательные положения бруска на один двойной ход

При обработке цилиндров двигателей применяют не только обычное хонингование (черновое и чистовое), но и его разновидности: отделочное хонингование эластичными брусками и плосковершинное хонингование.

Применяют бруски, содержащие синтетические алмазы марок АСР, АСВ и АСК при концентрации алмазов 50...100 %. Их зернистость выбирают в зависимости от вида обработки (предварительная, чистовая, окончательная в пределах 500/400 до 20/14). Используют металлокерамические (МI (80 % меди и 20 % олова) и др.) и пористые (МП2, МП4, МП5) связки.

Характеристика алмазного бруска включает следующие основные параметры: вид алмазных зерен (АСР), зернистость (80), (63), конструкцию алмазного слоя (100), связку (МI), форму и габаритные размеры (2768-0124). Пример обозначения 2768-0124-I-АСР 80/63-100-МI.

Основные параметры режима хонингования: окружная скорость вращения хонинговальной головки 70...80 м/мин, скорость ее возвратно-поступательного движения.12...15 м/мин, давление брусков 0, 3... 1, 5 мПа (в зависимости от характера обработки).

Хонингование ведется при обильной подаче смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) в зону резания для удаления стружки и продуктов износа с поверхности брусков и с обрабатываемой поверхности. Кроме того, СОЖ отводит часть выделяющегося при резании тепла, оказывает смазывающее воздействие, способствует улучшению условий резании. Для хонингования чугуна, в качестве СОЖ применяют керосин с добавлением 10...20 % индустриального масла IИ2А.

Порядок выполнения работы

I. Изучить устройство станка и органы управления. Хонинговальный станок ЗГ833 (рис. 1) предназначен для хонингования цилиндров автотракторных двигателей. Основание станка представляет собой плиту коробчатой формы, внутренняя полость которой является резервуаром для СОЖ. На основании расположены электронасос охлаждения, колонна 7 и фильтр. На верхней рабочей плоскости устанавливаются приспособления 19 для обработки гильз или блоков.

На головке расположены привод вращения шпинделя, привод возвратно-поступательного движения хонинговальной головки, пульт управления (рис. 20, б). Кинематическая схема станка позволяет осуществить:

- вращательное и осевое возвратно-поступательное движения хонинговальной головки с одновременным радиальным перемещением брусков головки;

- осевое перемещение невращающейся хонинговальной головки вниз, вверх.

Станок имеет систему с пневматическим приводом перемещения брусков (рис. 2). Пневмопривод состоит из компрессора, регулятора давления 1, манометра 2, крана управления 3, пневмокамеры 4 и хонинговальной головки 5.

Хонинговальная головка состоит из корпуса, имеющего 12 пазов; в пазах установлены 6 колодок с алмазными брусками, которые удерживаются двумя кольцевыми пружинами.

Рис. 2. Хонинговальный станок ЗГ833:

а - устройство: Т - основание; 2 - шпиндель; 3 - маховик механизма разжима хона; 4 - кулачки регулировки хода ползуна; 5 – электродвигатель возвратно-поступательного

движения шпинделя; 6 - привод возвратно-поступательного движения хонинго-вальвой головки; 7 - колонна; 8 - привод вращения шпинделя; 9 - электродвигатель привода вращения шпинделя; 10 -редуктор; 11 - ползун; 12 - толкатель конечного выключателя; 13 - коробка подач; 14 - рукоятка реверса; 15 - маховик ручного ввода хона; 16 - поводок хонинговальной головки; 17 - пульт управления; 18 - кран охлаждения; 19 - приспособление для закрепления гильзы при хонинговании; б – пульт управления

В других 6 пазах винтами закреплены текстолитовые вкладыши, служащие для мягкого входа хонинговальной головки в цилиндр. Внутри корпуса расположены конус и 6 планок, которые упираются в колодки с алмазными брусками. В верхней части корпус шарнирно соединен с поводком, внутри которого, внутри которого перемещается штифт. Нижний конец штифта через шарик упирается в корпус, а верхний через наконечник - в щиток диафрагмы пневморазжима. Регулятор давления настраивается на давление 0, 15 … 0, 4 МПа (черновое или чистовое хонингование). Под давлением сжатого воздуха резиновая диафрагма, прогибаясь, перемещает вниз шток диафрагмы, а вместе с ним через шарик и штифт хонинговальной головки, и конус. При движении конуса 6 вниз планки начинают перемещаться в радиальном направлении, разжимая колодки с алмазными брусками и прижимая их к обрабатываемой поверхности.

К компрессору

Шпиндель станка

Схема пневматического привода

2.1. Установить размер, под который необходимо обработать цилиндр, путем измерения его диаметра после расточки и сравнения полученной величины с таблицей ремонтных размеров

2.2. Определить припуск на хонингование δ _х, мм:

δ _х = d_рем - d_р

где d_рем - нижнее отклонение ремонтного размера цилиндра, мм;

d_р - размер расточенного цилиндра, мм.

Рекомендуется принимать припуски на предварительное хонингование 0, 05...0, 07 мм, на окончательное - 0, 01...0, 03 мм.

2.3. Выбрать тип, размеры и характеристику хонинговальных брусков, длина бруска определяется:

где l_отв - длина хонингуемого отверстия, мм.

Кроме режима резания на производительность доводки и качество получаемой поверхности влияет величина зернистости брусков. Чем больше величина зернистости, тем лучше шероховатость получаемой поверхности, но ниже производительность и короче срок службы алмазных брусков (ускоряется их " засаливание" ). При малой зернистости производительность возрастает, зато качество обрабатываемой поверхности ухудшается. Предварительное хонингование производят брусками КЗГ0СТIК или алмазными брусками АС6МI, АСП6 со 100%-ной концентрацией с содержанием алмазов в бруске 3, 5 карата. Окончательное хонингование ведут брусками КЗМ20СМIК или алмазными брусками АСМ20МI, АСМ28МI со 100%-ной концентрацией.

2.4. Выбрать режимы обработки и подсчитать машинное время на об-
работку заданного цилиндра.

При доводке чугунных поверхностей цилиндров автотракторных двигателей рекомендуются следующие режимы резания: скорость возвратно-поступательного движения хонинговальной головки V_вп = 12 - 25 м/мин (хонингование (предварительное 17...22 м/мин, окончательное 12...15 м/мин)); окружная скорость V_ок = 40 - 80 м/мин (хонингование (предварительное 40...80 м/мин, окончательное 40...60 м/мин)).

Соотношение скоростей возвратно-поступательного и вращательного движения хонинговальной головки:

= .

Выбор окружной скорости зависит от ряда факторов. Наибольшее влияние на выбор окружной скорости оказывают материал обрабатываемой детали, связка и зернистость алмазных брусков, требования к чистоте и точности, применяемая СОЖ. Чем тверже материал, тем выше производительность и качество изделий при меньшей окружной скорости. При предварительном хонинговании, где требуется максимальный съем металла в единицу времени, отношение V_вп/V_ок целесообразно брать большим за счет увеличения возвратно-поступательного движения.

Выбрав окружную скорость V_ок и зная диаметр обрабатываемого цилиндра d_р, рассчитать частоту вращения шпинделя:

, мин^-1.

Рассчитать нормативную скорость возвратно-поступательного движения и расчетную частоту вращения шпинделя n_р, уточнить по паспорту станка и принять фактические значения V_впφ и n_ф. По паспорту станка

З Г833 V_вп = 8; 11, 8; 18 м/мин; n_ш = 155; 280; 400 мин ^-1. Рассчитать величину перебега брусков за пределы отверстия l_пер

Примечание. Из-за неправильной установки величины перебега брусков возникает повышенная погрешность формы отверстия (конусообразность, бочкообразность, седлообразность и т.д.).

Рассчитать длину рабочего хода шпиндельной бабки L, мм:

L = l_отв + 2l_пер- l_бр, мм,

где l_отв - длина обрабатываемого цилиндра.

Рассчитать машинное время хонингования Т_м, мин

где n₁ - число двойных ходов, необходимое для снятия припуска.

где δ _х - припуск на хонингование на сторону, мм; b - слой металла, снимаемый за один двойной ход, мм (для сырой стали и чугуна b = 0, 0004...0, 002 мм, для закаленной стали b = 0, 0001...0, 0016 мм); n₂ - число двойных ходов шпиндельной бабки

3. Налаживатъ станок только в присутствии преподавателя или учебного мастера.

3.1. Установить блок или гильзу цилиндра в приспособление, допустимая погрешность центровки 5 мм.

3.2. Кулачки управления реверсом шпиндельной бабки (см. рис.20, поз. 4) установить в нужное положение, соответствующее рабочему ходу хона.

3.3. Присоединить головку к шпинделю станка.

3.4. Установить нужные частоты вращения, скорость возвратно-поступательного движения и положение датчика конечного выключателя шпиндельной бабки в верхнем крайнем положении. Проверить наличие смазки и СОЖ.

4. Хонинговать цилиндр двигателя, но прежде изучить назначение всех органов управления и последовательность операций рабочего цикла, который осуществляется в следующей последовательности (см. рис. 20, а, б):

в) включить вводной выключатель. При этом загорится сигнальная лампочка на пульте управления;

б) переключатель режимов поставить в положение " Ввод хона";

в) нажать кнопку " Подача-пуск" (включается электродвигатель подач);

г) кратковременными включениями кнопки " Толчковый" (ползун совершает прерывистые движения вниз) подвести хонинговальную головку к обрабатываемому отверстию на расстояние не менее 50 мм;

д) переключатель режимов поставить в положение " Ручной";

в) маховичком ручного ввода плавно ввести хонинговальную головку в обрабатываемый цилиндр на глубину 2/3 длины бруска;

ж) переключатель режимов установить в положение " Ввод хона".

Станок подготовлен к включению в нормальный цикл работы. Нажатием кнопки пуска компрессора доводим давление воздуха в пневмосети до 0, 6 Мпа (6 кгс/см²), контролируя его по манометру, установленному на компрессоре. В зависимости от того, какое производится хонингование (предварительное или окончательное), устанавливаем радиальное удельное давление на алмазные бруски при помощи регулятора давления 1 и контролируем показание по манометру 2 (см. рис. 21);

з) включитъ пневматический разжим алмазных брусков при помощи крана 3 (см. рис. 21) и нажатием кнопки " Шпиндель пуск" (см. рис. 20, б) одновременно включаем приводы возвратно-поступательного и вращательного движения шпинделя. По часам (секундомеру) начать отсчет машинного времени операция. Хонинговать цилиндр в размер;

и) по окончании времени хонингования ослабить давление брусков, отключив подачу воздуха краном 3, нажать кнопку " Шпиндель стоп", а затем кнопку " Конец цикла". Электродвигатель привода шпинделя отключается, ползун движется вверх до тех пор, пока не нажмет толкатель концевого выключателя 12, и после этого ползун останавливается;

к) для полной остановки станка и в случае экстренной необходимости отключения всех механизмов станка нажать кнопку " Общий стоп".

5. Контроль операции. Измерить диаметр обработанного цилиндра и установить величину погрешностей размера и формы (∆ _ов, ∆ _кон). Определить шероховатость зеркала цилиндра сравнением с эталоном шероховатости. Результаты контроля размера, формы и шероховатости сопоставить, с требованиями чертежа или ТУ.

6. Оформить отчет по выполненной работе.

Отчет должен содержать:

1. Характеристику блока или гильз цилиндров

Марка двигателя и наименование детали	Материал	Термическая обработка	Твердость

Номинальный диаметр цилиндров, мм Д_н........

Ремонтные размеры, мм d_рем.......

2. Оборудование, приборы, инструменты и их краткую характеристику.......

3. Данные для хонингования цилиндра, мм:

диаметр цилиндра после расточки d_р.....

ремонтный размер, до которого хонингуется цилиндр d_рем..…

овальность цилиндра после расточки ∆ _ов.....

конусность цилиндра после расточки ∆ _кон.....

4. Режимы резания при хонинговании:

припуск на обработку, мм δ _х.....

окружная скорость м/мин V_ок.....

частота вращения шпинделя, мин^-1 n_ш.....

скорость возвратно-поступательного движения, м/мин V_вп..…

машинное время обработки Т_м.....

рабочий ход шпинделя, мм L.....

5. Характеристику обработанной поверхности:

- полученный диаметр цилиндра, мм.......

- овальность, мм......

- конусность, мм.....

- шероховатость, мм.....

Контрольные вопросы

1. Расшифруйте маркировку характеристики хонинговальных брусков.

2. Назовите назначение органов управления хонинговальным стан
ком.

3. Как проверить качество доводки цилиндра двигателя?

4. Какова последовательность разработки хонинговальной операции?

Практическая работа № 1.

Теоретические сведения

Определение норм времени. Сборочные работы в авторемонтном производстве - это преимущественно ручные операции. Сложность сборочных работ состоит в том, что сборка осуществляется из деталей, имеющих различную точность размеров. Это требует подготовки деталей к сборке (притирки, пригонки и др.). Основными факторами, влияющими на продолжительность выполнения сборочных работ, являются конструктивная сложность узлов и деталей, их вес и взаимное расположение, способ соединения. При нормировании сборочных работ следует пользоваться типовыми нормами на ремонт в условиях АРП, а также общемашиностроительными нормативами. По этим документам определяют основное и вспомогательное время или штучно-калькуляционное.

Пример: Определить норму времени на сборочную работу.

Исходные данные:

Сборка двигателя. Водяной насос.

Операция: собрать вал с крыльчаткой.

Содержание операции:

- установить крыльчатку на подставку пресса и запрессовать вал в крыльчатку;

- установить вал с крыльчаткой в приспособление, одеть на болт медную шайбу и завернуть болт.

Оборудование, инструмент, приспособления;

- пресс гидравлический, 10т;

- подставка прессовая;

- ключ торцовый 19.

Норма времени на операцию равна 0, 04 ч или 2, 4 мин.

При определении нормы времени были использованы «Типовые нормы времени на ремонт автомобилей ЗИЛ-150, ЗИЛ-164, ЗИЛ-585, ЗИЛ-130В1, ЗИЛ-ММЗ-555 в условиях авторемзаводов». М., НИИтруда, 1971.

Расчётная длина обработки

L_p = 1 + у = 32 + 5 = 37 мм, где у = 5 мм

Основное (машинное) время

мин

Вспомогательное время

мин,

где = 0, 62 мин - вспомогательное время на снятие и установку детали;

=0, 5 - 0, 8 мин. Принимаем = 0, 6 мин - вспомогательное время, связанное с проходом.

Дополнительное время

Т_д = К(Т_o + Т_в)/100 = 8(0, 08 + 1, 22)/100 = 0, 1 мин, К = 8 %

Штучное время

Т_шт = Т₀ + Т_в + Т_д = 0, 08 + 1, 22 + 0, 1 = 1, 4 мин.

Глубина резания

t = (D - d)/2 = (26 - 20, 08)/2 = 2, 96 мм.

Число проходов i - 1;

число отверстий на детали - 6.

2. Подача S_t °, мм/об.
St° = 0, 6 мм/об.

По паспорту станка S_n°= 0, 56 мм/об.

Скорость резания V м/мин.

Табличное значение V_T = 23 ÷ 18 м/мин.

Расчётная длина обработки

L_p=l + y = 20 + 12 = 32 мм,

где у = 12 мм

Основное (машинное) время

мин

7. Вспомогательное время

мин

Дополнительное время

Т_д = К(Т_o + Т_в)/100 = 6(1, 25 + 1, 71)/100 = 0, 18 мин, К = 6%

Штучное время

Т_шт = Т_o + Т_в + Т_д = 1, 25 + 1, 71 + 0, 18 = 3, 14 мин.

Техническое нормирование фрезерных работ

Норма времени:

Т_н = Т_о + Т_в + Т_д + Тп.з/Х,

где Т_o - основное время, мин.

T_o = L-i/(n_n-S_n°),

где L - расчётная длина обработки, мм.

L = l + y,

где: l - длина обрабатываемой поверхности по чертежу детали;

у - величина врезания и перебега сверла;

i - число проходов или число отверстий на одной детали;

- минутная подача, мм/мин (по паспорту станка)

- табличное значение подачи, мм/об. Выбирается с учётом материала обрабатываемой детали, материала режущей части инструмента, требуемой чистоты обработки и вида фрезерования;

n_n - паспортное значение частоты вращения об/мин;

Назначить коэффициенты корректирования:

Скорректировать скорость резания:

Определить расчётную величину частоты вращения шпинделя станка:

где D - диаметр фрезы, мм.

Частоту вращения согласовать с паспортными данными станка n_n.

Расчётное значение минутной подачи:

Согласовать минутную подачу с паспортными данными станка

Т_в - вспомогательное время, мин. Определяется также, как и в предыдущих расчётах, с учётом К = 9% - для фрезерных работ.

Пример 3. Определить штучное время на фрезерование шлиц полуоси автомобиля. Шлицевая шейка после наплавки обточена до диаметра 54 мм. Число шлиц - 16, длина 85 мм, внутренний диаметр - 46 мм. Оборудование - горизонтально-фрезерный станок модели 6М82Г.

Дополнительные данные:

- материал детали - сталь 45; σ _в = 700 МПа.

- инструмент - фреза дисковая диаметром 55 мм, число зубьев - 14, материал фрезы - быстрорежущая сталь.

Решение:

Глубина резания

t = (54 - 46)/2 = 4 мм,

Число проходов i = 16.

2. Подача на зуб фрезы S^z, мм/зуб;
Табличное значение = 0, 08 ÷ 0, 05 мм/зуб
Подача на оборот фрезы

мм/об

3. Скорость резания V м/мин.
Табличное значение V_p = 50 м/мин

Основное (машинное) время

мин.

Вспомогательное время

Т_в = Т_в + Т_в = 0, 6 + 2, 2 = 2, 8 мин

Дополнительное время

Т_д= К(Т_о + Т_в)/100

Штучное время

Т_шт = Т₀ + Т_в + Т_д = 5, 25 + 2, 8 + 0, 56 = 8, 61 мин.

Техническое нормирование шлифовальных работ

Круглое наружное шлифование при поперечной подаче на двойной ход стола. Основное время:

где L_p - длина хода стола,

при выходе круга в обе стороны L_p=1+В

l - длина обрабатываемой поверхности, мм

В - ширина (высота) шлифовального круга, мм

- при выходе круга в одну сторону L_p = 1 + В/2

- при шлифовании без выхода круга L_p = 1 - В

- Z - припуск на обработку на сторону, мм.

n_и - частота вращения обрабатываемого изделия, об/мин

n_и = 1000-V_и/(π D),

V_и - скорость изделия, м/мин

D - диаметр обрабатываемой детали, мм.

Согласовать частоту вращения с паспортными данными станка nn;

S_np - продольная подача, мм/об;

S_t- глубина шлифования (поперечная подача);

к - коэффициент, учитывающий износ круга и точность шлифования;

к = 1, 1 - 1, 4 при черновом шлифовании;

к = 1, 5 - 1, 8 при чистовом шлифовании.

Круглое наружное шлифование методом врезания

S_p - радиальная подача, мм/об.

Круглое внутреннее шлифование

где: L_p =1_ш - В/3 - для сквозных отверстий;

Lp = 1_Ш - 2В/3 - для глухих отверстий;

Z - припуск на обработку, мм

n_и = 1000-V_и/(π D)

Круглое бесцентровое шлифование методом продольной подачи

где: 1_ш - длина шлифуемого изделия, мм;

S_п_p_._m - минутная продольная подача мм/мин.

Круглое бесцентровое шлифование методом врезания

Т_о = t_вр + Z/S_пп.м

где: t_в_p = 0, 01 - 0, 02 мин - время врезания;

Z - припуск на диаметр, мм;

S_пп_._m - поперечная подача минутная, мм/мин.

S_пп.м=S_p^.n

где: S_p - радиальная подача, мм/мин;

n - частота вращения шлифовального круга, об/мин

n =1000^.V_кр/(π D),

V_кр - окружная скорость круга, м/с;

D - диаметр круга (принять D = 300 мм).

Плоское шлифование периферией круга на станках с прямоугольным столом

, мин.

где: L = 1 + В;

L_c = l_c+ (10...15), мм

L - длина хода круга d направлении подачи, мм;

L_c - длина продольного хода стола, мм;

1_С - длина стола, занятого шлифуемыми изделиями, мм;

1 - длина поверхности обработки, мм;

q - число деталей, устанавливаемых одновременно на столе;

V - скорость вращения круга, м/с.

Плоское шлифование периферией круга на станках с круглым столом

, мин;

L = 1 + у + А, мм;

где: l - общая длина шлифования.

V_ст - скорость продольного движения стола, м/мин;

D_K - диаметр круга, мм;

В_д - ширина детали, мм;

∆ - 5...10 мм.

Хонинговальные работы

Т₀ = n_n / n₁ мин; n₁= 500 V₁/S; n_n = 10а / b; S = L + 2k -l,

где: n_n - полное число двойных ходов хонинговальной головки, необходимое для снятия всего припуска;

n₁ - число двойных ходов хонинговальной головки в минуту;

V₁- средняя скорость двойного хода хонинговальной головки (возвратно-поступательного движения);

S - длина хода хонинговальной головки;

L - длина обрабатываемого отверстия, мм;

к - величина перебега брусков, мм;

1 - длина абразивного бруска, мм;

а - припуск на сторону в микромиллиметрах;

b - толщина слоя металла, снимаемого за 10 двойных ходов хонинговальной головки, в микромиллиметрах.

Таблица 4 - Режимы резания при хонинговании.

Обрабатываемый материал	Скорость, м/мин		Радиальная подача брусков за десять двойных ходов хонинговальной головки
Обрабатываемый материал	Окружная	Возвратно-поступательное движение
Сталь закалённая	20...25	5...10	0, 5...1, 5
Сталь сырая	45...65	10...12	1, 0...2, 0
Чугун	60...75	15...20	0, 6...2, 0
Бронза	60...75	15...20	0, 6...2, 0

Средние величины припусков на сторону при хонинговании при диаметре отверстия 25- 149 мм: для чугуна - 0, 02...0, 05 мм.

для стали - 0, 02...0, 04 мм.

Наименьшая величина - при чистовом хонинговании, наибольшая - при черновом.

Контрольные вопросы.

1.Для чего необходимо нормирование выполнения различных видов станочных работ?

2.Последовательность определения нормы времени на различные операции.

Практическая работа № 9

Тема: нормирование ремонтных работ.

Цель: изучить нормирование ремонтных работ; произвести расчет по определению нормы времени на операцию

Теоретические сведения .

Характеристика методов нормирования

Опытно-статистический (суммарный) метод нормирования труда основан на использовании данных оперативного и статистического учета фактических затрат рабочего времени и опыта инженера по нормированию.

При использовании этого метода нормы труда устанавливаются следующими способами:

Сравнение работ, подлежащих нормированию, с аналогичными работами, выполнявшимися ранее;

На основе опыта инженера по нормированию с использованием справочников и данных оперативной отчетности;

Путем суммарных наблюдений за использованием затрат рабочего времени.

При таком способе нормирования не выявляют резервы роста производительности труда, не разрабатываются мероприятия по совершенствованию организационно-технических условий труда на данном рабочем месте. Поэтому нормы, установленные таким способом, не могут способствовать росту производства.

Аналитический метод является основным методом нормирования труда, позволяющим установить обоснованные нормы на основе анализа производственных возможностей.

Аналитический метод имеет два способа расчета норм: аналитически-исследовательский и аналитически-расчетный.

При аналитически-исследовательском способе расчет норм труда определяется на основе исследований затрат рабочего времени, необходимых для выполнения трудовой операции, путем проведения фотохронометражных наблюдений. Для исследования затрат рабочего времени необходимо:

перед проведением хронометражных наблюдений устранить все недостатки в организации рабочего места;

расчленить нормируемую трудовую операцию на элементы;

установить рациональный состав и последовательность выполнения элементов трудовой операции;

определить продолжительность запроектированных элементов операции с помощью хронометража;

рассчитать нормы труда на каждый элемент операции и на всю операцию в целом.

Основное достоинство аналитически-исследовательского метода – это возможность наиболее полного учета при установлении норм конкретных производственных условий на каждом рабочем месте, что обеспечивает высокую точность норм. Однако этот метод трудоемок, вследствие чего область его применения ограничивается в основном массовым и крупносерийным производством.

При аналитически-расчетном способе установление трудовых норм производится на основе заранее разработанных нормативов времени и нормативов режимов работы оборудования. При этом способе трудовая операция расчленяется на элементы, а затем устанавливаются рациональное содержание элементов операции и последовательность их выполнения. Нормы времени на элементы операции или на всю операцию в целом устанавливаются на основе нормативов или рассчитываются по нормативам оборудования.

Аналитически-расчетный способ устанавливания норм имеет ряд преимуществ: он позволяет устанавливать нормы с заданной степенью точности, при этом трудоемкость расчета значительно ниже, т. к. не требуется проведение хронометражных наблюдений.

Оба метода имеют свои преимущества и недостатки представленные в таблице 5.

Таблица 5 – Сравнительная характеристика методов нормирования труда

Преимущества	Недостатки
Аналитический
Устанавливает научно-обоснованные нормы. Способствует выявлению резервов роста производительности труда. Выявляет организационно-технические недостатки на рабочих местах: а) потери рабочего времени; б) организации труда и рабочего места. На основе выявленных недостатков разрабатываются мероприятия по совершенствованию организационно-технических условий, т.е. проводится проектирование организации труда для повышения производительности труда.	Большие трудозатраты, (требуется много времени на исследования и разработку нормативных материалов)
Опытно - статистический
Низкие трудозатраты по разработке норм	Не устанавливает научно-обоснованные нормы; Не выявляет резервы роста производительности труда; Не выявляет организационно-технические недостатки на рабочих местах: а) потери рабочего времени; б) организации труда и рабочего места. Не разрабатываются мероприятия по совершенствованию организационно-технических условий; Не анализируется состояние организации труда и рационального использования техники.

В современных условиях назначение нормирования труда – активно воздействовать на потенциальные возможности и результаты деятельности предприятий по достижению двух взаимосвязанных экономических и социальных целей: обеспечение производства и реализации конкурентоспособных товаров и услуг и воспроизводство человеческого ресурса.

С учетом этой тесной взаимосвязи между эффективностью использования труда и общими экономическими результатами деятельности предприятий весьма актуально проведение систематической работы по снижению удельных трудовых затрат. Именно поэтому возрастают роль и значение действующих на предприятиях служб, занятых нормированием труда.

Нормирование труда – это система средств и методов установления меры труда, необходимой для объективной оценки его эффективности и адекватного уровня его оплаты.

Мера труда – это такие общественно необходимые затраты рабочего времени, которые складываются в условиях рынка.

Целью нормирования труда на предприятии является обеспечение эффективного использования его производственного и трудового потенциала, конкурентоспособности выпускаемой продукции на основе целенаправленных усилий по снижению трудовых затрат в результате достижений науки и передового опыта, современного их отражения в нормах.

Нормы труда – это конкретное выражение меры труда на каждом предприятии.

Нормы трудовых затрат призваны выполнять следующие функции:

Определение необходимой численности работников;

Внутрипроизводственное текущее и перспективное планирование;

Оценка и стимулирование эффективного труда;

Обеспечение нормальной интенсивности труда соответственно принятым критериям;

Гарантированное соблюдение интересов работника в части содержательности поручаемых ему в соответствии с нормой работ, перспектив его профессионально-квалификационного роста («трудовой карьеры»)

Норма труда определяет величину и структуру затрат рабочего времени, необходимых для выполнения данной работы, и является эталоном, с которым сравниваются фактические затраты времени в целях установления их рациональности.

При нормировании труда рабочих и служащих применяются следующие виды норм труда:

-Нормы времени

-Нормы выработки

-Обслуживания

-Численности

-Управляемости

-Нормированные задания.

Поскольку всеобщим измерителем труда служит рабочее время, все нормы труда являются производными от нормы времени.

Норма времени — это количество рабочего времени, необходимое для выполнения единицы определенной работы (операции) одним рабочим или группой рабочих соответствующей численности и квалификации в наиболее рациональных для данного предприятия организационных, технических и хозяйственных условиях с учетом передового производственник опыта. Норма времени исчисляется в человеко-часах, человеко-минутах или человеко-секундах.

Состав нормы времени можно представить в виде следующее формулы:

Нвр = Тпз + Топ + Торм + Тотл + Тпт,

Топ = Тос + Твс

где Нвр — норма времени;

Тпз -- подготовительно- заключительное время;

Топ — оперативное время;

Тос — основное время;

Твс — вспомогательное время;

Торм — время на обслуживание рабочего места;

Тотл — время на отдых и личные надобности;

Тпт — перерывы, обусловленные технологией и организацией производства.

Подготовительно-заключительное время устанавливается на партию одинаковых изделий или в целом на все задание. Величина его зависит не от размера партии деталей, а от типа и особенностей организации производства и труда, а также от характера работы.

Основное и вспомогательное время для всех процессов, кроме ручных, устанавливается раздельно. Основное время зависит от объема выполняемой работы и от режимов применяемого оборудования.

Время на обслуживание рабочего места определяется по нормативам или по данным фотографии рабочего времени. Состав работ по обслуживанию рабочего места и необходимые затраты времени на их выполнение зависят от типа и организации производства, характера выполняемой работы, вида оборудования и т.д. Часть этих работ может выполняться в течение машинно-автоматического времени (смазка и чистка оборудования, сметание стружки), а другая — передана рабочим по обслуживанию производства.

Величина времени на отдых зависит от факторов, определяющих утомляемость рабочего: физических усилий, темпа работы, вибрации рабочего места, рабочей позы и др. Время на отдых определяется в процентах от оперативного времени.

Время на личные надобности устанавливается в минутах на смену, или в размере 2% от величины оперативного времени, и входит в состав нормы времени.

Все затраты рабочего времени (кроме подготовительно-заключительного) устанавливаются на операцию или на единицу (штуку) изделия и в сумме составляют норму штучного времени (Тшт). В нее входят следующие элементы:

Тшт = Топ + Торм + Тотл + Тпт

Следовательно, норма времени состоит из двух основных частей: нормы подготовительно-заключительного времени и нормы штучного времени.

Для ручных и машинно-ручных работ, где время на обслуживание рабочего места, а также на отдых и личные надобности нормируется в процентах от оперативного времени, формула нормы штучного времени принимает следующий вид:

Тшт = Топ · (1+ К/100)

где К — время на обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, в % от оперативного времени.

На предприятиях часто необходимо знать полные затраты времени производство продукции или выполнение операции, т.е. калькуляцию всех затрат. С этой целью определяют штучно-калькуляционное врем я, в которое кроме штучного входит часть подготовительно-заключительного времени, приходящаяся на единицу продукции. Это наиболее точная и полная норма времени. Она рассчитывается по формуле:

Тшт. К = Тшт + Тпз / п

где п — количество изделий в партии.

Норма выработки — это количество натуральных (штук, метров тонн) или условных единиц продукции (плавок, съемов и т д. ), которое должно быть изготовлено в единицу времени (смену, месяц) в определенных организационно-технических условиях одним или группой рабочих соответствующей квалификации. Для расчета норм выработки применяется несколько формул. Наиболее общая формула имеет следующий вид:

Нвыр = Тсм / Нвр

где Нвыр — норма выработки;

Тсм — сменный фонд рабочего времени;

Нвр - установленная норма времени на единицу изделия.

В тех производствах, где подготовительно-заключительное время. время на обслуживание рабочего места, на личные надобности и отдых нормируются на смену, норма выработки рассчитывается по таким формулам:

Нвыр = ^{Тсм – Т пз}

^{Т шт}

Нвыр = ^{Тсм – (Т пз +Торм + Тотл)}

^{Т оп}

Между нормой времени и нормой выработки существует обратная зависимость, т. е. с уменьшением нормы времени норма выработки увеличивается. Однако изменяются эти величины не в одинаковой мере: норма выработки увеличивается в большей степени, чем уменьшается норма времени.

Между изменениями нормы времени и нормы выработки существуют следующие соотношения

% П Нвыр = 100*%С Н_вр /100 - %С Н_вр;

% С Нвр = 100*%П Н_выр /100 +%П Н_выр;

Норма обслуживания — это установленное количество единиц оборудования (число рабочих мест, квадратных метров площади и т д.), которое должно обслуживаться одним рабочим или группой рабочих соответствующей квалификации при определенных организационно-технических условиях в течение смены. Она является производной от нормы времени. Чтобы рассчитать норму обслуживания, надо определить норму времени обслуживания.

Норма времени обслуживания — это количество времени, необходимое в определенных организационно-технических условиях на обслуживание в течение смены единицы оборудования, квадратного метра производственной площади и т.д. Определив норму времени на обслуживание по нормативам или с помощью хронометража, можно рассчитать норму обслуживания по следующей формуле:

Но = ^Тсм= ^Тсм

^{Нвр.о Нвр* п *К}

Но — норма обслуживания;

Нвр.о — норма времени на обслуживание единицы оборудования, единицы производственных площадей и т.д.;

Нвр — норма времени на единицу объема работы, на выполняемую функцию;

п — количество единиц работы, выполняемой в течение определенного периода (смены, месяца);

К — коэффициент, учитывающий выполнение дополнительных функций, не учтенных нормой времени (функции учета, инструктажа, наблюдения за процессом), а также на отдых и личные надобности.

Между нормой времени и нормой выработки существует обратная зависимость, т.е. с уменьшением нормы времени норма выработки увеличивается.

Разновидностью нормы обслуживания является норма управляемости, определяющая численность работников или число структурных подразделений, приходящихся на одного руководителя. Эти нормы используются, если нормы времени устанавливать нецелесообразно.

Норматив численности — это заранее установленная расчетная величина, определяющая численность работников для выполнения единицы конкретной работы или обслуживания определенных объектов. Норматив численности следует отличать от нормы численности работающих.

Под нормой численности работающих понимают численность работников определенного профессионально-квалификационного состава требующуюся для выполнения производственного задания. Необходимая численность рабочих, занятых обслуживанием производства, определяется по формулам

Нч = ^О

^Но

Нч = ^{О * Нвр.о}

^{Т см}

Где Нч — норма численности;

О — общее количество обслуживаемых единиц оборудования, квадратных метров производственной площади и т.д.;

Но — норма обслуживания.

В целях повышения эффективности труда повременно оплачиваемых работников им устанавливаются нормированные задания на основе указанных выше норм труда.

Нормированное задание — это установленный объем работы, который работник или группа работников должны выполнять за определенный период с соблюдением определенных требований к качеству продукции. Нормированные задания могут устанавливаться обособленно а в необходимых случаях — применяться в сочетании с нормами обслуживания или численности.

С учетом специфики производства объем работы, устанавливаем нормированным заданием, может быть выражен в трудовых (нормированные человеко-часы) или натуральных показателях (шт., м и др.). В зависимости от организации производства и характера выполняемых работ они могут устанавливаться на смену, месяц или на период производства заданного объема работ.

Нормативы по труду – это регламентированные величины режимов работы оборудования, затрат труда и времени перерывов в работе, разработанные на основе заранее проведенных исследований и предназначенные для многократного использования при расчете конкретных норм затрат труда применительно к определенным организационно – техническим условиям.

По нормативам определяются обоснованные нормы труда на работы, выполняемые на различных рабочих местах, предприятиях и в различных отраслях промышленности. Нормативы являются основой внедрения наиболее производительных режимов работы оборудования, совершенствования организационно – технических условий производства и трудовых процессов.

Качество нормативов существенно влияет на уровень и качество норм труда. Поэтому нормативы по труду должны отвечать следующим основным требованиям:

Соответствовать современному уровню развития техники, организации труда и производства, учитывать методы и приемы работы лучших рабочих;

По степени укрупнения и точности соответствовать техническим, технологическим и организационным условиям того типа производства, для которого они предназначены (массового, крупносерийного, серийного, мелкосерийного и единичного);

Правильно учитывать влияние различных факторов на продолжительность отдельных элементов процесса и операции в целом;

Охватывать наиболее распространенные варианты выполнения работ, быть удобными для расчетов норм.

На основе рассмотренных классификаций норм и нормативов можно отметить следующие различия между ними:

1. норме соответствует строго определенные значения факторов, определяющие ее величину в условиях конкретного производственного процесса. В отличие от этого нормативы устанавливаются для множества значений факторов. Именно поэтому единые и типовые нормы относятся к нормативным материалам.

2. нормативы многократно используются для установления различных норм на работы данного вида. Норма устанавливается для конкретной работы.

3. нормативы действуют длительное время (пока сохраняется данная зависимость между нормой и факторами). В отличие от этого нормы должны пересматриваться при изменении условий, на которые они были установлены.

Порядок проведения работы

1. ознакомиться с методическими указаниями

2. получить индивидуальное задание у преподавателя

Пример 1. Определить штучное время на обточку резьбовой шейки после наплавки у поворотной цапфы автомобиля ЗИЛ-130.

Обработка ведётся с D = 42 мм до d = 36 мм на длине l = 32 мм.

Оборудование: токарно-винторезный станок 1К62.

Дополнительные данные:

- режущий инструмент: резец проходной с твёрдоплавкой пластинкой Т5К10;

- обрабатываемый материал - сталь 40Х;

- σ _в= 400 МПа.

Решение:

4. Глубина резания t = (D-d) / 2 = (42-36) / 2 = 3 мм.

Число проходов i=l.

5. Подача S, мм/об.

При черновом точении и глубине резания t=3 мм и
σ _в = 400 МПа.

Табличное значение S_t= 0, 3 - 0, 6 мм / об.

По паспорту станка S_n = 0, 3 мм / об.

6. Скорость резания V м/мин.
Табличное значение V_T=198 м/мин.
Корректирование скорости резания:

К_м = 1, 65 - в зависимости от обрабатываемого материала;

К_мр = 0, 95 - в зависимости от материала резца;

К_х = 0, 65 - в зависимости от состояния обрабатываемой поверхности;

К_ох = 1 - в зависимости от наличия охлаждения.

Скорректированная скорость резания:

м/мин.

4. Частота вращения детали п об/мин

, об/мин

По паспорту станка n_n = 1600 об/мин

5. Расчётная длина обработки

L_p = 1 + у = 32 + 5 = 37 мм, где у = 5 мм

6. Основное (машинное) время

мин

7. Вспомогательное время

мин,

где = 0, 62 мин - вспомогательное время на снятие и установку детали;

=0, 5 - 0, 8 мин. Принимаем = 0, 6 мин - вспомогательное время, связанное с проходом.

8. Дополнительное время

Т_д = К(Т_o + Т_в)/100 = 8(0, 08 + 1, 22)/100 = 0, 1 мин, К = 8 %

9. Штучное время

Т_шт = Т₀ + Т_в + Т_д = 0, 08 + 1, 22 + 0, 1 = 1, 4 мин.

Практическая работа № 10

Тема: Проектирование технологического процесса восстановления детали.

Цель: спроектировать технологический процесс ремонта детали машины на основе современных достижений отечественного и зарубежного машиностроения и ремонтного производства.

Порядок выполнения работы.

Предлагается разработать единичный технологический процесс ремонта детали, входящей в сборочную единицу машины

В процессе работы решаются следующие задачи:

1. Расширение, систематизация, закрепление теоретических знаний и их применение для проектирования технологических процессов ремонта машин;

2. Развитие и закрепление навыков ведения самостоятельной творческой инженерной работы;

3. Овладение методикой теоретико-экспериментальных исследований технологических процессов ремонтного производства.

Исходные данные.

Ремонтируемая деталь - ведомый вал шестерни насоса НШ-32у

Рис. 4 ведомый вал шестерни насоса

Масса m = 0, 8 кг

Сталь 15; HRC 45; Ra 3, 2.

Таблица 5. Характеристика детали

σ _т, МПа

σ _ВР,МПа

δ _5,%

ψ, %

а_Н,

Дж/м²

НВ (не более)

не менее

горячекатаной

отожженной

285

440

211

149

197

Примем годовой объём выпуска деталей 1000 шт.

Номинальный размер Ø 28 мм

Предельный размер Ø 27, 9 мм

Фактический размер Ø 26, 2 мм

Вид дефекта - износ поверхности под подшипники скольжения.

Практическая работа №1

Тема: Расчет размерных групп при комплектовании поршней с гильзами цилиндров двигателей.

Основные понятия и определения.

-номинальные (D, d),

-действительные (Di, di),

-предельные (Dmах, dmax, Dmin, dmin).

Предельные размеры характеризуют точность действительных размеров и погрешности обработки.

Точность размера определяется величиной поля допуска (TD, Td). Поле допуска

определяют его величиной и положением относительно номинального размера.

Посадка — характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в

нем зазоров S (или натягов N). Характер соединения должен обеспечивать надежность эксплуатации изделия.

Допуск посадки (ТП) равен сумме допусков отверстия и вала, составляющих соединение

ТП = TD + Тd.

Для посадок с зазором допуск равен допуску зазора (TS) или разности предельных

зазоров

ТП = TS = Smах — Smin

Для посадок с натягом допуск посадки равен допуску натяга (TN) или разности натягов

ТП = TN = Nmax — Nmin

Допуск переходной посадки равен сумме максимального зазора и максимального натяга

ТП = Smах + Nmax

Сущность сборки по методу групповой взаимозаменяемости.

Под точностью сборки понимают степень соответствия действительных значений

параметров, характеризующих характер соединения сопряженных деталей, значениям,

обусловленным технической документацией.

Точность зазоров, натягов и пространственного расположения деталей в соединении

может быть достигнута методами полной, неполной или групповой взаимозаменяемости,

регулированием и пригонкой.

Сборка по методу полной взаимозаменяемости возможна при соблюдении условия

ТП = TS, или ТП = TN.

больше, чем технические требования к допуску посадки).

Размерная группа обозначается буквой, цифрой или краской.

Методика расчета размерных групп деталей соединения при групповой взаимозаменяемости (селективный подбор)

1. Установить исходные данные — размеры деталей и требования РК200-РСФСР-

2025—73к характеру посадки соединения (номинальный диаметр и производственные

допуски, предельные значения допусков посадки).

2. Определить величины допусков и соответствующие предельные отклонения

размеров деталей соединения (TD, Td, ES, El, es, ei). Построить графическое расположение

полей допусков.

3. Определить варианты возможных типов посадок в зависимости от расположения

полей допусков отверстия и вала:

S 'max =ES—ei; S 'min = El—eS; N 'max = eS-El; N 'min = ei–ES,

где Smin и Smax — действительные минимальный и максимальный зазоры;

N 'min и N 'max — действительные натяги.

Сделать вывод о возможности применения вариантов посадок исходя из условий

работы данного соединения. Установить метод обеспечения точности сборки (полная или

групповая взаимозаменяемость).

4. Найти число размерных групп деталей соединения (n), т. е. определить, во сколько

раз надо уменьшить существующий производственный допуск, чтобы получить равенство

ТП = TS и, следовательно, обеспечить условия точности сборки n = ТП/TS.

5. Определить условный (групповой) допуск деталей соединения (ТDг и Tdг) по

формулам TDг = TD / n; Tdг = Td / n.

6. Установить наибольшие (Dmax, dmax) и наименьшие (Dmin, dmin) размеры в каждой

размерной группе исходя из величины группового допуска и действительного отклонения деталей. Предельные размеры каждой размерной группы в отдельности обеспечат посадку, требуемую РК200-РСФСР-2025—73 и необходимую точность сборки соединения.

Результаты записать в табл. 18.

Пример. Рассчитать число размерных групп для комплектования поршней с гильзами

цилиндров двигателя «ВАЗ-2109» и последующей их сборки методом групповой

взаимозаменяемости.

1. Исходные данные:

Гильза цилиндра — Ø 82 ^{+0, 06} _{+0, 01}мм; поршень Ø 82^{-0, 01}_{-0, 06} мм

Посадка с зазором

Smах = 0, 08 мм; Smin == 0, 06 мм. Допуск зазора TS = 0, 02 мм.

2. TD=0, 05 мм; Td=0, 05 мм; ES=0, 06 мм; EI=0, 01 мм; es= –0, 01 мм; ei = –0, 06 мм;

ТП = TD + Td = 0, 05 + 0, 05 == 0, 10 мм; вывод: ТП > TS.

Графическое расположение полей допусков (см. рис. 1).

3. S´ max =ES-ei; S´ max =0, 06-(-0, 06)=0, 12мм;

S´ min= EI-eS, S´ min =0, 01-(-0, 01)=0, 02мм.

Вывод: варианты посадок, характеризующиеся Smax = 0, 12 мм и Smin = 0, 02 мм, не

соответствуют требованиям Р К 200- РСФСР-2025–93. Для обеспечения требуемой точности

сборки необходим подбор по методу групповой взаимозаменяемости.

4. Чтобы получить равенство ТП = TS (условие обеспечения точности сборки),

необходимо определить число размерных групп:

n=ТП / TS = 0, 10 / 0, 02 = 5

5. Определяем групповой допуск размерной группы

TDг=TD / n =0, 05/5 =0, 01 мм;

Tdг=Td / n=0, 05/5= 0.01 мм.

6. Составить таблицу размерных групп деталей соединения (табл. 1). Расчет

Рис. Графическое расположение полей Рис. Графическое расположение полей

показывает, что величина зазора для каждой размерной группы лежит в пределах 0, 08—0, 06

мм, что соответствует требованиям РК200–РСФСР–2025–93.

Задачи для решения. Рассчитать число размерных групп для комплектования поршней с гильзами цилиндров двигателя и последующей сборки их методом групповой взаимозаменяемости.

1. Для двигателя ЗИЛ-130: диаметр отверстия под поршень D = 100^{+0, 06}

диаметр юбки поршня d= 100_{-0, 04}^{+0, 02}

-посадка с зазором Smах =0, 05; Smin = 0, 03; допуск зазора TS = 0, 02 мм.

Для двигателя ЗИЛ-120: диаметр отверстия под поршень D= 101 ^{+0, 06}

диаметр юбки поршня d = 101, 56_{-0, 08} ^{+0, 02}

посадка с зазором Smin =0, 06; Smax =0, 10; допуск зазора TS = 0, 04.

Контрольные вопросы

1. Каково содержание данной лабораторной работы?

2. Какова цель комплектовочных работ?

3. Каковы основные понятия и определения размерной точности?

4. Каковы основные понятия и определения точности посадки?

5. Как осуществляется сборка по методу групповой взаимозаменяемости?

Практическая работа № 2

Тема: расчет размерных групп при комплектовании кривошипно-шатунного механизма.

Содержание работы: подготовка и анализ исходных данных о размерах, точности и

Основные понятия и определения. Смотри практическую работу №1.

Сущность сборки по методу групповой взаимозаменяемости. См. предыдущую лабораторную работу.

Пример. Рассчитать число размерных групп для комплектования поршней с

поршневыми пальцами и поршневых пальцев с втулками верхней головки шатуна двигателя

«Москвич-412» и последующей их сборки методом групповой взаимозаменяемости.

1. Исходные данные, мм:

диаметр отверстия в бобышках поршня

диаметр пальца

диаметр отверстия во втулке верхней головки шатуна

Расчет ведется параллельно для двух соединений: I — поршень — палец;

II — палец — шатун.

Характер посадки для соединения поршень — палец: S1mах = 0, 0025;

N1max = 0, 0025 мм.

Допуск посадки (зазора и натяга) — ТSN = 0, 0050 мм. Характер посадки для соединения палец — шатун: S1mах = 0, 0095;

S 2min == 0, 0045 мм. Допуск посадки (зазора) ТS = 0, 0050 мм.

2. Величины допусков и предельные отклонения деталей соединения:

TD1 = 0, 0100 мм; Тd = 0, 0100 мм; ЕS1 = –0, 0025 мм;

Е2 = –0, 0125 мм; еS= –0, 0025 мм; еi = –0, 0125 мм;

ТП = TD1 + Тd = 0, 0100 + 0, 0100 = 0, 0200 мм; ТП > ТSN.

TD2 = 0, 0100 мм; Тd = 0, 0100 мм; ЕS2 = 0, 0045 мм;

EI2 = –0, 0055 мм; еS = –0, 0025 мм; еi = –0, 0125 мм;

ТП = TD2 + Тd = 0, 0100 + 0, 0100 = 0, 0200 мм; ТП > ТS.

Графическое расположение полей допусков

3. Варианты возможных типов посадок:

S’1 max=ЕS1— e = –0, 0025 – (–0, 0125) =0, 0100 мм;

N’1 max =еS—EI1 = –0, 0025 – (–0, 0125)=0, 0100 мм;

S’11 max = ЕS2— ei =0, 0045 – (–0, 0125)=0, 0170мм;

N’11 max =еS— EI = – 0, 0025– (–0, 0055)=0, 0030мм.

Вызод: варианты посадок, характеризующиеся для первого соединения S’1mах = 0, 0100

4. Число размерных групп:

n1=TП1 / TSN = 0, 0200 /0, 0050 = 4

n2 = TП2 /TS = 0, 0200 / 0, 0050 = 4

5. Групповой допуск размерной группы:

TD г1, 2 = TD1, 2 / n = 0, 0100/4 = 0, 0025 мм;

Td г1, 2 = Td / n = 0, 0100 / 4 = 0, 0025 мм.

6. Таблица размерных групп деталей соединений

последующей сборки их методом групповой взаимозаменяемости.

Контрольные вопросы

1. Каково содержание данной лабораторной работы

2. Как определить наибольшие и наименьшие предельные размеры сопряженных

поверхностей

3. Как графически изобразить поле допусков обоих соединений

4. Чему равняется допуск посадки обоих соединений

5. В чем заключается сущность сборки по методу полной взаимозаменяемости

Практическая работа № 5

Тема: Изучение технологического процесса растачивание гильзы блока цилиндров

Содержание работы

1. Подготовка блока цилиндров или гильзы к растачиванию.

2. Изучение устройства вертикально-расточного ставка, приемов работы на нем и правил техники безопасности.

Теоретические сведения.

Таблица 1

Размеры	Модель двигателя
Размеры	ЗМЗ-53	ЗИЛ-130	ЯМЗ-738	КамАЗ-740	ВАЗ-2108
Размер по рабо- чему чертежу (номинальный), мм	92, 0^{+0, 06}	100, 0^{+0, 06}	130, 0^{+0, 06}	120, 0^{+0, 03}	76, 0^{+0, 05}
1-ый ремонт- ный размер, мм	92, 5^{+0, 06}	100, 5^{+0, 06}	130, 5^{+0, 06}	-	76, 4^{+0, 05}
2-ой ремонт- ный размер, мм	93, 0^{+0, 06}	101, 0^{+0, 06}	-	-	76, 8^{+0, 05}

Таблица 2

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2019-03-29; Просмотров: 3897; Нарушение авторского права страницы