Разработка технологического процесса восстановления гильзы цилиндра ЗИЛ-130 (130-1002020-а2)

 

Поэтому допускается разностенность гильзы не более 0,1 мм. После центрирования приспособление закрепляют на столе станка. Затем с помощью микрометра устанавливают вылет резца (мм) на необходимый размер. Так как верхняя (10...15 мм) и нижняя (30 мм) части гильзы не закалены, а износ "зеркала" неравномерный, то при расточке сила резания резко изменяется и отжим резца по длине гильзы неодинаковый. Поэтому чтобы уменьшить припуск на хонингование более эффективно применять для расточки гильз резцов, оснащённых вставками из сверхтвёрдых синтетических материалов эльбор и гексанит. Их стойкость до переточки достигает 70 гильз, обычные резцы перетачивают после 5...7 гильз. При оптимальных режимах расточки овальность и конусность расточенных гильз составляет 0,01 - 0,03 мм, а припуск на черновое хонингование - 0,05 - 0,07 мм.

Черновое хонингование.

После растачивания отверстие гильзы обрабатывают на хонинговальных станках 3Г833 и 3А83С-33. Гильзу закрепляют в диафрагменном приспособлении, что уменьшает её деформацию и повышает точность обработки (рис.4). В зазор между диафрагмой 2 и гильзой 3 подают под давлением 0,4...0,5 МПА воздух. Резиновая диафрагма плотно облегает наружную поверхность гильзы и удерживает её от перемещения при хонинговании.

 

Рис.4. Схема приспособления для крепления гильзы при хонинговании: 1 - гильза; 2 - диафрагма; 3 - корпус; VO - окружная скорость хонингования; VP - давление сжатия брусков; VВП - скорость возвратно-поступательного движения; Р - давление воздуха

 

Длина хода хонинговальной головки должна быть такой, чтобы выход (пробег) брусков за края цилиндра был равен 1/3 их длины. При меньшем, ходе наблюдается бочкообразность гильзы, а при большем - корсетность. Длину брусков принимают равной половине высоты гильзы. Число брусков в хонинговальной головке должно быть таким, чтобы общая ширина их была не менее 20% длины окружности обрабатываемой гильзы.

Хонингование ведут в режимах: окружная скорость - 60...80 м/мин; возвратно - поступательная скорость - 15 - 25 м/мин; давление на бруски - 0,5...1,0 МПа.

Черновое хонингование производят брусками КЗ1ОСТ1К или алмазными брусками АС6М1 стопроцентной концентрации с содержанием алмазов в бруске 3,5 карата. При черновом хонинговании снимают основную долю припуска (0,1...0,12 мм на диаметр) и исправляют погрешность геометрической формы отверстия (овальность, конусность и др.) после растачивания. В качестве СОЖ (состав охлаждающей жидкости) применяют керосин или смесь из 90% керосина и 10% индустриального масла, кроме охлаждения производится удаление абразивных частиц, возникающих в результате процесса хонингования. Припуск на получистовое хонингование 0,03...0,04 мм.

Получистовое хонингование.

Для обеспечения требуемой шероховатости поверхности проводят вторую операцию хонингования брусками КЗМ 20СМ1К или алмазными брусками АСМ 20М1 стопроцентной концентрации. Давление на бруски 0,4...0,6 МПа. После обработки шероховатость поверхности Ra = 0,4 мкм. Припуск на чистовое хонингование 0,01 - 0,03 мм.

Подрезка бурта.

Изношенный торец опорного бурта подрезают до выведения следов износа перед последующей операцией хонингования, на токарно-винторезном станке.

Чистовое хонингование.

При третьей операции хонингования окончательно убирают припуск на обработку и сверяясь с показаниями приборов активного контроля добиваются наименьшего ремонтного размера гильзы. Давление на бруски 0,3...0,5 МПа. После обработки шероховатость поверхности Ra = 0,2...0,16 мкм.

Контроль ОТК.

После механической обработки гильзы очищают и моют затем контролируют в соответствии с техническими требованиями и сортируют на размерные группы по диаметру внутренней поверхности.

Качество гильз проверяют по следующим признакам: диаметру посадочного пояска (верхнего и нижнего); внутреннему диаметру; шероховатости внутренней рабочей поверхности. Консервация и упаковка.

Если гильзы цилиндров не отправляются на рабочее место сборки шатунно-поршневой группы то их отправляют на пункт консервации, где гильзы маркируются. Маркируют гильзу заглавной русской буквой в соответствии с размерной группой, при этом перед буквой ставится цифра соответствующая ремонтному размеру, например: 2А, 2Б, 2В и т.д. Обычно обозначение размерной группы указывается на торце гильзы, у некоторых "мокрых" гильз ставят резиновое клеймо на внешней стороне в специально подготовленную плоскость, в виде образующей диаметра.

При необходимости длительного хранения гильзы упаковываются в вощённую бумагу и сдаются на склад запасных частей, где оформляется Акт приёма - передачи в двух экземплярах, один из которых остаётся на складе.

Данная схема технологического процесса является типовой и наиболее экономически эффективной при восстановлении гильз цилиндров до ремонтного размера. По данной схеме составляется маршрутная карта по ГОСТ 3.1122 - 84, которая корректируется с учётом оборудования, станков, приспособлений и технических условий ремонта на предприятии.

Восстановление гильз цилиндров вышедших, за ремонтный размер.

На авторемонтных заводах восстанавливают гильзы цилиндров, вышедшие за ремонтный размер в основном по технологии постановки ДРД (дополнительной ремонтной детали).

 

2.3 Разработка операций по восстановлению гильзы цилиндра автомобиля ЗИЛ-130

 

2.3.1 Содержание операций

Исходные данные анализируются по карте технических требований на дефектацию. Для данного примера:

Обломы и трещины, после осмотра и испытания на герметичность, воздухом под давлением 3...4 кг/см2 - отсутствуют (не ремонтировать).

Наличие раковин на плоскости омываемой водой, после осмотра - отсутствуют (не ремонтировать).

Износ внутренней плоскости после измерения нутромером индикаторным НИ - 100...150. Ремонтировать - растачивать, хонинговать, до наименьшего ремонтного размера. Номинальный 100+0,06 мм, первый ремонтный размер 100,5+0,06 мм.

Износ верхнего и нижнего 4 посадочных поясков, после измерения микрометром МК 100...125 - допустимый без ремонта (менее 0,1мм). Зачистить.

В качестве рабочего документа оформляется операционная карта механической обработки. Разработка операций производится в такой же последовательности как при механической обработки новых деталей.

Составляется план обработки детали.

Выбирают (в зависимости от наличия на предприятии):

оборудование для механической обработки детали;

способ установки детали и приспособлений крепления к станку;

режущий инструмент (резец или шлифовальный брусок, бруски для хонингования);

измерительный инструмент (НИ 60...100 или НИ 100...160, МК 75...100 или МК 100...125, индикаторное приспособление для центрирования гильзы со шпинделем станка или шариковая оправка).

Определяют межоперационные припуски на обработку поверхностей.

 

2.3.2 Расчет припусков на обработку

Установление минимальных припусков, т.е. слоя материала, удаляемого с поверхности детали при ее обработке, является важным вопросом с точки зрения качества обработки и себестоимости изделия. При этом различают промежуточный припуск - слой металла, необходимый для выполнения технологического перехода, а также общий припуск - слой металла, необходимый для выполнения всей совокупности технологических переходов.

Минимальный припуск на обработку выбирается помощью справочных таблиц.

 

2.3.3 Расчет режимов обработки

При расчете режимов точения необходимо пользоваться справочником с нормативами.

Назначаем оборудование - расточной станок модели 2А78Н.

Точение ведут резцами оснащенными пластинами из эльбора или твердого сплава ВК6.

Глубина резания

Подача при резании s = 0,03…0,05 мм/об

Скорость резания 80…100 м/мин

Частота вращения шпинделя

 

(1)

 

где D - диаметр гильзы после расточки (96 мм)

 

 

Основное время для расточки гильзы

 

(2),

 

2.3.4 Расчет норм времени

При техническом нормировании определяется время, мин:

основное (на каждый переход) tO;

вспомогательное (на каждый переход) tВС;

дополнительное - tД;

штучное - tШТ;

подготовительно-заключительное - tП.З.

штучно-калькуляционное (техническая норма времени) - ТШ.

Основное время определили по формуле (2)

Вспомогательное время

 

(3)

 

где tВ. У - вспомогательное время на установку и снятие детали (зависит от массы и конфигурации изделия, конструкции приспособления, характера и точности установки на станке); tВ.П. - вспомогательное время связанное с каждым переходом (время на подвод и отвод режущего инструмента, включение и выключение станка, переключение подач и передач); tВ. З - вспомогательное время, связанное с замерами обрабатываемого изделия.

 

.

 

Оперативное время - это сумма основного и вспомогательного времени

 

(4)

 

Дополнительное время задается в процентах к оперативному времени и определяется по формуле

 

  (5)

 

где К1 - отношение дополнительного времени к оперативному, % (в

зависимости от вида обработки К1=6…9),

Штучное время

 

(6), .

 

Таким образом, техническая норма времени (штучно-калькуляционное время)

 

, (7)

 

где tП.З. - подготовительно-заключительное время;

nПР - число деталей в партии.

 

 

Комплект документов на восстановление гильзы цилиндра автомобиля ЗИЛ-130.

После разработки технологического процесса на восстановление вала заполняется маршрутная карта по ГОСТ 3.1118-82. Для разработки каждой операции составляются операционные карты:

операционная карта механической обработки по ГОСТ 3.1404-86, формы 1;

операционная карта технического контроля но ГОСТ 3.1502-85, формы 1,карта регистрации результатов испытания по ГОСТ 3.1507-84, формы 1 и 3.

Оформляются и заполняются технологические карты в соответствии с требованиями ЕСТД. Карты помещаются в виде приложения к пояснительной записке.

ГОСТ 3.1104-81 устанавливает общие требования к оформлению документов, а именно:

технологические документы должны выполняться на форматах, установленных стандартами ЕСТД;

запись может быть выполнена двумя видами - полная и сокращенная. Например, "Фрезерование паза черновое", "Нарезание резьбы М12" или по виду обработки: "фрезерная", "токарная" и т.п.

Содержание переходов записывается глаголом в повелительной форме, например "обточить с 025 до 023" или с указанием номера обрабатываемой поверхности "Шлифовать поверхность № 3".

Операции, переходы, а также поверхности нумеруются арабскими цифрами.

Приемы работ, связанные с установкой и снятием детали, записываются так: "Установить деталь", "Снять деталь" и т.д. Приемы обозначаются прописными буквами русского алфавита.

Применяемое оборудование обозначается кратким наименованием с указанием модели. Для инструментов дается краткая характеристика в соответствующих графах.

Наращивание и обработка посадочных поясков.

Коррозийный износ и деформацию поясков гильзы устраняют железнением (предварительное шлифование, нанесение покрытия и окончательное шлифование до исходного размера) или плазменным напылением с последующим оплавлением покрытия (предварительное шлифование, струйная обработка, нанесения покрытия, оплавление покрытия кислородным пламенем, окончательное шлифование восстановленных поясков).

Растачивание гильзы.

Перед растачиванием "зеркала", гильза цилиндра устанавливается в приспособление для крепления гильз (рис.3), размещённое на столе станка. Растачивание гильз производится под ближайший ремонтный размер, в зависимости от наличия новых поршней стандартного ремонтного размера, на алмазно-расточном станке модели 2А78Н за один проход резцами оснащенными пластинами из эльбора или твёрдого сплава ВК6. Режимы резания: подача - 0,03...0,05 мм/об; скорость резания - 80...100 м /мин; глубина резания - 0,015 - 0,2 мм. Базовыми поверхностями при расточке служат посадочные пояски (5) приспособления и торец опорного бурта гильзы. По неизношенному пояску в верхней части гильзы с помощью индикаторного приспособления (4) совмещают оси шпинделя и гильзы. Следует иметь в виду, что смещение оси гильзы из-за неправильного центрирования при последующем хонинговании исправить невозможно.

 

3. Конструкторская часть

 

Станочное приспособление 7307-0006 (кондуктор на ножках). Предназначен для снижения трудоемкости ряда операций при ремонте деталей.

 

Рис.5. Станочное приспособление 7307-0006 (кондуктор на ножках)

 

4. Экономическая оценка технологического процесса

 

Для определения экономической эффективности разработанного технологического процесса надо сравнить:

себестоимость восстановления детали со стоимостью детали по прейскуранту;

себестоимость восстановления детали разными способами.

Себестоимость восстановления детали складывается из заработной платы производственных рабочих, накладных расходов и стоимости материалов, израсходованных на восстановление детали.

Окончательная оценка целесообразности применения разработанного технологического процесса восстановления детали проводится по технико-экономическому критерию, который выражается неравенством

 

(8)

 

где СВ - стоимость восстановления гильзы цилиндра, руб;

КД - коэффициент долговечности (КД = 0,79);

СН - стоимость новой детали (принимается по прейскурантам), руб.

Значение СВ находят по формуле

 

(9)

 

где СП - полная себестоимость восстановления гильзы цилиндра двигателя автомобиля ЗИЛ-130, руб; Н = 1,05 СП - прибыль (накопление) ремонтного предприятия, руб. Полную себестоимость восстановления детали рассчитывают по формуле

 

(10)

 

где СПР. Н - заработная плата производственных рабочих с

начислениями, руб.;

СР. М - стоимость ремонтных материалов, руб.;

СОП, СОХ и СВП - соответственно общепроизводственные, общехозяйственные

и внепроизводственные накладные расходы, руб.

Заработная плата СПР.Н. складывается из основной СПР и дополнительной СДОП

 

(11)

 

Основная заработная плата, руб.,

 

(12)

 

где ТШ. К - штучно-калькуляционное время, ч;

СЧ - ставка рабочих, исчисляемая по среднему разряду, руб/ч;

КД - коэффициент, учитывающий доплаты к основной заработной

плате, равный 1,025…1,030;

 

 

Дополнительная заработная плата производственных рабочих, руб.,

 

(13)

руб

 

 

Заключение и выводы

 

В ходе выполнения курсового проекта, я научился разрабатывать технологический процесс восстановления гильзы цилиндра двигателя автомобиля ЗИЛ-130. Мною получены и закреплены навыки работы с технической и справочной литературой, технического нормирования и определения потребности детали в восстановлении. Эти навыки я смогу применить в практической деятельности и при дипломном проектировании.