Технология восстановления чугунных коленчатых валов двигателей ЗМЗ-53А (стр. 6 из 13)

2.3. Расчет и выбор режимов восстановления

и механической обработки.

2.3.1. Выбор и обоснование технологического

маршрута механической обработки

коренных и шатунных шеек.

При черновом шлифовании производится большой съем металла, что неизбежно приводит к появлению внутренних напряжений. Чтобы избежать деформаций вала обработку шеек коленчатых валов необходимо производить в следующей последовательности:

1. Предварительное шлифование шатунных шеек;

2. Предварительное шлифование коренных шеек;

3. Зенкование отверстий масляных каналов;

4. Окончательное шлифование шатунных шеек;

5. Окончательное шлифование коренных шеек;

6. Полирование шеек.

В любом другом порядке шлифования вал деформируется, и соосность коренных шеек нарушается, в связи с этим приходится вводить дополнительную правку чугунного коленчатого вала.

2.3.2. Расчет промежуточных размеров, назначение

припусков на механическую обработку.

Величина припусков найдена расчетно-аналитическим методом [15].

Расчет начат с нахождения припуска на чистовое шлифование.

Расчетный минимальный припуск:

(2.1)

где

- высотамикро неровностей;

- толщина дефектного слоя;

- суммарное отклонение расположения обрабатываемой поверхности.

- погрешность установки. При обработке в центрах = 0.

, (2.2)

где

- отклонение оси от прямолинейности;

- погрешность центрирования;

, (2.3)

где

- удельная кривизна детали. Для чистового шлифования принято =0,05 мм;

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

, (2.4)

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

мм;

мм;

мм;

мм;

Расчетные минимальные размеры определены путем прибавления соответствующего расчетного припуска:

, (2.5)

где

- минимально допустимый диаметр коренной шейки на чистовой операции, = 69,987 мм;

-минимально допустимый размер коренной шейки на черновой операции.

мм;

Допуск на размер данного перехода составляет 0,2 мм, поэтому

округляем до 70,6 мм;

, (2.6)

мм;

Припуск на черновое шлифование:

мм;

мм;

мм;

мм;

мм;

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

округляем до 71,8 мм.

мм;

Полученные данные заносим в табл. 2.3.

Расчет припусков и промежуточных размеров для шатунных шеек чугунного коленчатого вала произведено аналогично коренным. Результаты вычислений вносим в табл. 2.4.

Окончательно принимаем размеры для наплавки:

Шатунных шеек – диаметр 62,9-1,1 мм;

Коренных шеек – диаметр 72,9-1,1 мм;

Для чернового шлифования:

Шатунных шеек – диаметр 60,8- 0,2 мм;

Коренных шеек – диаметр 70,8-0,2 мм;

2.3.3. Расчет режимов резания при механической обработке

шеек чугунного коленчатого вала.

Черновое шлифование коренных шеек.

Требуемый диаметр: 70,8-0,2 мм;

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

Используется кругло – шлифовальный станок 3Б161.

Длина обрабатываемой шейки: Lш – 30,5 мм;

Количество шеек – 5.

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

Диаметр круга Dк – 600 мм;

Ширина круга Вк – 20 мм;

Расчетная скорость вращения детали:

, (2.7)

где Dд – диаметр шлифуемой поверхности, мм;

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

t – глубина шлифования, мм.

Значения (Сv, k, m, t. x,

) приняты по [18, табл.36].

м/мин;

Расчетная частота вращения детали:

, (2.8)

об/мин.

- частота вращения детали находится в пределах паспортных данных станка.

Скорость вращения шлифовального круга:

, (2.9)

где Dк – диаметр шлифовального круга, мм;

- частота вращения шлифовального круга. Принято по паспортным данным станка - 1200 об/мин.

м/мин;

Скорость перемещения стола:

, (2.10)

где Sпр – перемещение обрабатываемой детали вдоль ее оси за один оборот;

, (2.11)

где Вк – ширина шлифовального круга, мм;

- расчетный коэффициент шлифования. Для предварительной обработки = 0,35 [18 табл. 34].

мм/об;

мм/мин;

Полученное значение Vc = 0,35 мм/мин находится в пределах скоростей перемещения стола, указанных в паспортных данных выбранного станка.

Основная нагрузка при шлифовании приходится на черновое шлифование. Потребная мощность на вращение шлифовального круга:

Тангенциальная сила резания:

, (2.12)

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