Файл: Сагарда А.А. Алмазно-абразивная обработка деталей машин.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 72
Скачиваний: 0
Р — 1 -г- 1,5 кГІсм2; машинное время Т = 60 сек. В качест ве СОЖ использовали керосин.
Результаты испытаний приведены в табл. 33. Как вид но из таблицы, при обработке алмазными эластичными лен тами АСО 80/63 — 50% — Р1 и АСО 80/63 — 50% — Р4 обеспечивается получение шероховатости поверхности Ѵ10. В результате применения алмазных лент повысилась куль тура производства и стабилизировался технологический про цесс, так как отпала необходимость в приработке абразив ных брусков. Алмазные ленты имеют высокую износостой кость. Экономический эффект от внедрения алмазных лент при окончательной обработке 11 руб. на карат использо ванных алмазов только за счет повышения стойкости ин струмента.
|
|
Т а б л и ц а 33 |
Зависимость съема металла и класса чистоты поверхности от |
||
характеристики ленты |
|
|
Характеристика ленты |
Съем метал |
Класс чистоты |
ла, мкм |
поверхности |
|
АСО 80/63—Р1—50 |
2—3 |
10 |
АСО 80/63—Р4—50 |
3—4 |
10 |
АСО 80/63—РЭ— 100 |
4—5 |
9 |
АСО 80/63—Р14Е— 100 |
5—6 |
9 |
Бруски ЭБМ28—СМ1К и шкурка КЗМ 20 |
3—5 |
9—10 |
На Владимирском тракторном заводе применяют ал мазные ленты для окончательной обработки шеек коленча тых валов двигателей Д21 и Д37, а также при суперфини шировании опорных шеек и кулачков распределительных валов двигателя Д21.
Обрабатываемый материал указанных выше деталей сталь 45 (HRC 54—62), глубина закаленного слоя 2,5—5 мм. Требуемая шероховатость поверхности коренных и шатун ных шеек Ѵ9, диаметр соответственно 70 и 65 мм.
По существующему технологическому процессу шейки суперфинишируют брусками ЭВМ 28—20 или абразивными лентами на станке фирмы «Нагель». Шероховатость поверх ности обработанных шеек Ѵ8в—Ѵ9а. Окончательная опе рация — полирование галтелей и шеек на специальном станке конструкции ВТЗ абразивной шкуркой № 6 на по лотняной основе.
1 1 3-2577 |
165 |
Испытания алмазных эластичных лент производили на том же оборудовании. Испытывали алмазные ленты АСО 80/63 — 100% — Р9 и АСО 80/63 — 100% — Р14Е при сле
дующем режиме: число оборотов |
детали пчеРі, = 50 ч- |
Ч- 130 об/мин\ время обработки Т = |
10 сек\ число двойных |
ходов детали птх = 48 двойных ходов/'мин\ амплитуда ко
лебаний детали а = |
8 мм\ удельное давление на лентах |
|
Р — 1ч-2 кГІсм2. В |
качестве СОЖ использовали |
керосин. |
При обработке |
алмазными лентами АСО |
80/63 — |
100% — Р9 обеспечивается съем металла 2—5 мкм, чистота поверхности стабильно повышается с 8а—9а класса (после абразивного суперфиниширования) до 96—9в класса. Пос ле такой обработки отпадает необходимость в полировании шеек абразивным полотном. Стойкость комплекта алмаз ных лент на связке Р9 составляет 20—25 тыс. валов.
Распределительные валы двигателя Д21, изготовленные из стали 45, закаленной до HRC 54—62, шлифуют и полиру ют на специальных станках фирмы «Нагель». Полирование опорных шеек и кулачков по существовавшему техпроцессу производили абразивными шкурками, которые поджимали при помощи пружинных устройств к вращающейся детали. При этом деталь совершает возвратно-поступательное дви жение. Режим суперфиниширования следующий: число обо ротов детали лдет = 195 об/мин-, число двойных ходов дета
ли Лдв.х = |
140 |
двойных ходовімин; амплитуда колеба |
ний детали |
а = |
6 мм\ усилие прижима ленты Р = 10 ч- |
Ч -12 кГ\ время обработки Т — 1,5 мин. В качестве СОЖ применяют смесь 70% керосина и 30% масла веретенного.
При обработке алмазными эластичными лентами АСО 80/63 — 100% — Р9, закрепленными в тех же державках, что и абразивные, обеспечивается съем металла 3—5 мкм и чистота обработанной поверхности 8в—96 класса при незначительном износе алмазных лент, поэтому при такой обработке резко сокращается время на замену инстру мента.
Применение алмазных лент целесообразно также и в условиях ремонтных предприятий. На большинстве ре монтных заводов окончательную обработку шеек коленча тых валов ремонтируемых двигателей производят спомощью абразивных паст и шкурок на специальных полировальных станках или вручную в жимках.
Обработка алмазными эластичными лентами на связке Р9 зернистостью АСО80/63 100%-ной концентрации внедре
166
на на Ивано-Франковском и Новоград-Волынском ремонт ных заводах при обработке шеек коленчатых валов дви гателей СМД-12, ГАЗ-51 и Д-54 вместо полировки их вжимках пастой ГОИ-Ю. Время полировки пастой 10 мин, получаемая чистота поверхности при этом соответствовала 8— 9-му классу.
Для полирования алмазными лентами были изготовлены специальные станки. Обработку алмазными лентами ведут при следующем режиме: число оборотов коленчатого вала 110—150 об/мин-, число двойных ходов прижимного устрой ства 30—50 двойных ходов/мин; амплитуда колебаний 4— 8 мм; усилие прижима лент 1—1,5 кГ/см2. В качестве охлаждающей жидкости применяется эмульсия и керосин.
При использовании алмазных эластичных лент АЭЛ 150 X 100 АСО 80/63 — 100% — Р9 обеспечивается стабильное повышение чистоты поверхности с 8—9-го клас са, получаемой при полировании шеек пастой ГОИ-Ю, до 9— 10-го класса и сокращение времени полировки до 1— 2 мин. Износ лент, работавших на этих заводах в течение одного года, незначительный.
В результате применения алмазных лент в условиях ре монтных заводов повышается качество обработанной по верхности и культура производства, увеличивается произ водительность труда в 2 и более раза. В процессе анализа экономической эффективности установлено, что при исполь зовании алмазных лент только на двух ремонтных заводах годовой экономический эффект от внедрения алмазных лент составляет 57 тыс. руб. или 500 руб. на карат использован ных алмазов за счет уменьшения стоимости инструмента, повышения производительности труда и увеличения дол говечности коленчатых валов.
Для шлифования алмазными бесконечными лентами раз работаны приспособления к токарным станкам моделей 1К62 и 163 (см. рис. 54) и к круглошлифовальным станкам модели 312М. Приспособления предназначены для шлифо вания деталей свободной ветвью в условиях охватывающе го контакта. При их использовании можно получить чи стоту поверхности деталей 9—13-го класса на токарных и круглошлифовальных станках обычной точности.
Шлифование шеек коленчатых валов алмазными беско нечными лентами АЭЛ 20 X 1940 — АСО 80/63 — Р9 — 100% внедрено на Черкесском заводе холодильного машино строения и заводе «Львовсельмаш». Материал валов сталь 45.
и * |
16? |
(HRC 48—52). При обработке бесконечными лентами ш е сто обычного полирования пастой чистота обработанных шеек повышается с 7а—7в до 9а—9в класса, произво дительность увеличивается на 30—40%.
В результате применения алмазных эластичных лент вместо алмазных лент РК 100 х 1540 — АСО 80/63 — ФА — 4 съем повысился с 3—5 мкм до 20—30 мкм, чистота поверхностей — с 7—8-го до 8—9-го класса. Стойкость ин струмента повысилась в 10 раз и составила 15 тыс. валов. Экономический эффект только от снижения расходов по инструменту и повышения производительности труда со ставил 3160 руб. на одну бесконечную ленту, или 27,5 руб. на 1 карат синтетических алмазов.
Алмазные бесконечные ленты зернистостью ACM 40/28 100%-ной концентрации на связках Р9 и Р4 внедрены на операциях шлифования штоков (сталь 38ХА, HRC 33—37), шпилек (сталь 18ХН4ВА, HRC 33—37), пальцев поршня /сталь 15Х, HRC 48—62), штоков (сталь Х18Н9Т хроми рованная).
Обработку алмазными лентами производили при следую щем режиме: скорость ленты 30 м/сек-, скорость вращения детали 7—10 мІмин\ продольная подача — 0,5— 1,5 м!мин\ усилие прижима ленты 3—5 кГ. В качестве СОЖ исполь зовали смесь керосина (75%), масла веретенного № 2 (24%)
иолеиновой кислоты (1%).
Впроцессе обработки алмазными лентами обеспечивал ся съем металла 10—20 мкм, чистота обработанной поверх ности 9—11-го класса, время окончательной обработки сократилось с 20—30 мин до 1—5 мин, стоимость оконча тельной обработки уменьшилась на 50—70%.
ОБРАБОТКА АЛМАЗНЫ МИ ПРИТИРАМИ
Обработка притирами с жесткозакрепленными алмазны ми зернами является новой областью применения алмазов. Основными преимуществами обработки алмазными прити рами по сравнению с притиркой пастами является стабиль ность технологических размеров, высокая износостой кость инструмента, отсутствие шаржирования обрабатыва емых поверхностей. Притиры могут применяться для
.обработки плоских, фасонных, цилиндрических наружных и внутренних поверхностей. Алмазные притиры могут быть
168
изготовлены на металлических и гальванических связках,
атакже из алмазного проката.
ВИнституте сверхтвердых материалов разработан, ис следован и внедрен в промышленность новый метод притир
ки поршневых колец двигателей внутреннего сгорания
валмазных гильзах-притирах.
Сцелью повышения износостойкости поршневых колец рабочую поверхность их хромируют на толщину до 0,2— 0,3 мм. В процессе хромирования не обеспечивается равно мерное отложение хрома, разница в толщине хромового
покрытия достигает 0,05—0,1 мм. Поэтому кольца после хромирования необходимо дополнительно обработать с це лью получения минимальных радиальных зазоров (просве та) и лучшей прирабатываемости колец в цилиндрах.
На промышленных предприятиях применяют следую щие методы обработки хромированных поршневых колец по наружной поверхности: шлифование, наружное хонин гование и притирка.
Шлифование применяют сравнительно редко, в основном при обработке колец судовых дизелей. При этом обеспечи вается высокая точность геометрической формы колец, но производительность обработки низкая.
Наружное хонингование абразивными брусками при меняют на некоторых автомобильных заводах. Этот метод обработки имеет ряд недостатков: из-за низкой стойкости абразивных брусков снижается точность колец по радиаль ному зазору, требуются многократные переналадки, про цесс имеет низкую производительность.
Широко применяют притирку поршневых колец в чу гунных гильзах всухую или с доводочной пастой. Однако при обработке хромированных колец такие гильзы имеют низкую стойкость. Ниже приведены данные об износе чу гунного притира (гильзы) в зависимости от количества при тертых колец двигателя «Москвич-408» с пастой ГОИ-10:
|
Количество колец, |
Износ цилиндра, мм |
притертых с начала работы, |
шт. |
|
0 , 0 0 ..................................... |
26 |
0 , 1 8 ..................................... |
60 |
0 , 3 1 ..................................... |
96 |
0 , 2 4 ..................................... |
132 |
0 , 3 6 ..................................... |
168 |
1,00 .......................................... |
1200 |
139
Удовлетворительное качество получается только при об работке первых 100—200 колец. Дальнейшая обработка ведется в гильзах со значительно увеличенным диаметром против номинального, что приводит к резкому увеличению количества колец, имеющих радиальный зазор (просвет).
Алмазная гильза представляет собой высокоточную втулку, на внутреннюю поверхность которой нанесен алма зоносный слой.
Наиболее простыми в технологическом отношении явля ются гильзы, изготовленные гальваническим методом. При
Рис. 55. Схемы притирки поршневых колец.
таком нанесении алмазоносного слоя обеспечивается 100%-ное использование алмазов при незначительном из носе гильз, равном по величине размеру алмазных зерен.
В качестве связки могут применяться гальванический никель, хром, медь и серебро, а также их комбинации. Для равномерного нанесения алмазоносного слоя гильзы враща ют в центрах специального приспособления. Электролит с алмазным порошком заливают внутрь гильзы, отверстия ко торой закрывают эбонитовыми фланцами. Корпус гильзы служит катодом, а стержни из никеля, хрома или другого осаждаемого металла, закрепляемые внутри вращающей ся гильзы,— анодом. При подаче тока происходит процесс электролитического осаждения металла с алмазами на стен ки гильзы.
Притирка поршневых колец двигателей в алмазных гиль зах. Притирку колец производят с целью исправления по грешностей механической и гальванической обработки. На производстве применяют две схемы притирки (рис. 55): когда кольца 1, набранные на оправку, совершают враща-
170
тельное и возвратно-поступательное движение, а гильзапритир 2 жестко закреплена на станке (рис. 55, а); когда вращательное и возвратно-поступательное движение совершает гильза 2, а кольца 1 с оправкой неподвижны (рис. 55, б).
В случае применения первой схемы притирки кольца набирают на оправку, обжимают в специальном приспособ лении, диаметр которого на
0,1 мм |
меньше номиналь |
|
|
|
|||||
ного диаметра гильз двига |
|
|
|
||||||
телей. Кольца обжимают по |
|
|
|
||||||
упорам, |
которыми |
служат |
|
|
|
||||
шайба и бурт оправки. Упо |
|
|
|
||||||
ры |
предохраняют |
кольца |
|
|
|
||||
от поломок. Обжатые коль |
|
|
|
||||||
ца |
сжимают с торцов |
гай |
|
|
|
||||
кой и в сжатом состоянии |
|
|
|
||||||
вводят в гильзу, после че |
|
|
|
||||||
го освобождают, гайку сто |
|
|
|
||||||
порят |
и |
притирают |
коль |
|
|
|
|||
ца |
в |
свободном состоянии. |
|
|
|
||||
Основной |
недостаток |
при |
|
|
|
||||
тирки |
по |
этой |
схеме — |
Рис. 56. Крепление |
алмазных |
||||
большое |
|
вспомогательное |
гильз. |
|
|
||||
время, необходимое для об |
|
|
|
||||||
жимки колец, сжатия |
их с торцов и введения в гильзу. |
||||||||
|
На рис. 56, а показан вариант крепления алмазных |
||||||||
гильз для притирки колец 0 |
82 мм к двигателю «Москвич- |
||||||||
408», а на рис. 56,6 — для |
притирки колец 0 |
ПО |
мм к |
||||||
тракторному двигателю Д-50. |
|
алмаз |
|||||||
|
В оправке 1 при помощи |
винтов 3 закрепляется |
ная гильза 2. На нижней части гильзы протачивают посадоч ное место для установки конической насадки 4, которая предназначена для сжатия колец при введении их в алмаз ную гильзу. Диаметр цилиндрической части насадки на 0,1—0,15 мм меньше внутреннего диаметра алмазной гильзы.
Притирка в обоих случаях производится на вертикаль но-хонинговальных станках моделей ОФ-20, ОФ-38, ОФ-38А, ОФ-50, СС-67, СС-27, 383, 3A83, 382, ЗБ833 и дру гих, а также на специальном станке модели 3M83.
Материал колец двигателя «Москвич-408» чугун специ
альный |
(HRB 98—106), общая толщина хрома 80— |
200 М.КМ, |
толщина пористого хрома 20—60 мкм. |
171