Дипломная (вкр): Проект участка по ремонту агрегатов авторемонтного предприятия

Для восстановления отверстия в нижней головке шатуна наибольшее Изменение получило осталивание (железнение) ванным методом. Сущность процесса состоит в том, что в качестве ванны используется сама деталь. Электролит удерживается в изношенном отверстии при помощи приспособлений с уплотнениями. В качестве источника питания для наносимого покрытия используются растворимые аноды из стали 10, 20.

В настоящее время в производстве широко используется железнение в холодном электролите на ассиметричном токе с катодно-анодным соотношением β=8÷10. Для железнения применяется электролит с концентрацией хлористого железа  г/л, йодистый калий Kl - 20 г/л, HCI - 15 г/л. Температура электролита поддерживается в пределах 50°С, а плотность тока 50÷60 А/дм.

Технологический процесс железнения включает операции: электрохимическое обезжиривание, анодное травление, железнение, нейтрализацию с последующими промывками после каждой операции. Далее шатуны отправляют в сушку.

.10 Расчет режимов механической обработки

При обработке деталей на металлорежущих станках элементами режима обработки является глубина резания, подача, скорость резания, мощность резания.

.10.1 Расточная обработка

Обрабатываем отверстие нижней головки шатуна. Глубина резания t при черновой обработке равна или кратна припуску z на выполненном технологическом переходе. При чистовой обработке (Rа < 2,5) глубина резания принимается в пределах 0,1÷0,4 мм. После назначения глубины резания t=0,l мм назначаем подачу из числа существующих в характеристике решка S=0,1 мм/об.

Скорость резания v рассчитывается по формуле:

где.  - коэффициенты и показатели степени, учитывающие условия обработки;

Т - период стойкости режущего инструмента;

Kv - поправочный коэффициент, учитывающий условия обработки, которые не учтены при выборе Cv.

Период стойкости режущего инструмента Т принимаем равным 60 минутам. Поправочный коэффициент К, рассчитываем по формуле:

где:  = 1,67 - коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала;

 = 1 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

= 1 - коэффициент, учитывающий главный угол резца в плане,

 = 0,9 - коэффициент, учитывающий вспомогательный угол резца в плане;

 = 1 - коэффициент, учитывающий радиус при вершине режущей части резца;

= 0,91 - коэффициент, учитывающий размеры державки резца;

 = 1 - коэффициент, учитывающий вид обработки;

= 0,9 - коэффициент, учитывающий вид материала режущей части инструмента.

Определим скорость резания по формуле (1.23.):

По расчетному значению скорости резания определяется частота вращения шпинделя с закрепленным резцом:

где: - диаметр детали (отверстия), мм.

Максимальная частота вращения шпинделя станка равна 450 об./мин. Принимаем частоту вращения шпинделя, близкую к расчетной n=350 об/мин.

Тогда скорость обработки рассчитывается по формуле:

Рассчитанные элементы режима резания необходимо проверить по мощности электродвигателя станка. Мощность резания определим по формуле:

где:  - составляющая сила резания.

Где:  - коэффициенты и показатели степеней, учитывающие условия обработки;

- поправочный коэффициент, учитывающий условия обработки, неучтенные коэффициентом .

где:  = 0,68 - коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала,

= 1 - коэффициент, учитывающий главный угол в плане режущей части инструмента;

. = 0,94 - коэффициент, учитывающий передний угол режущей части инструмента;

 = 1,1 - коэффициент, учитывающий угол наклона лезвия;

 = 1 - коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине резца.

Коэффициент  не усчитываем, т.к. сталь резца не быстрорежущая.

 - составляющая силы резания.

 - мощность резания.

Мощность резания, приведенная к валу электродвигателя, должна быть равна или несколько меньше мощности электродвигателя станка.

Условие выполняется:

.10.2 Железнение

После выполнения токарной обработки предусмотрена гальваническая операция (железнение) отверстия нижней головки шатуна.

.10.3 Шлифование

Чистовое шлифование отверстия нижней головки шатуна. При шлифовании периферией круга с радиальной подачей (врезное шлифование) мощность определяется по формуле:

где: d - диаметр шлифования, мм;

b - ширина шлифования, мм;

vd - скорость вращательного движения детали, об./мин;

Sp - перемещение шлифовального круга в радиальном направлении, мин/об.;

Сn, г, v, q, z - поправочный коэффициент степени для табличных условий работы.

Условия выполняется: Nр < Nэст

3,6 < 8,275

3.10.4 Хонингование отверстия нижней головки шатуна

Определяем скорость резания по формуле:

где: vв - скорость вращательного движения хона, об./мин;в -n - скорость возвратно-поступательного движения хона, м./мин.

где: D = 63,4мм. - диаметр хонингуемого отверстия;

n = 155 об./мин. - частота вращения шпинделя станка.

где: = 10ход/мин. - число двойных ходов хона;

 = 0,15 мм - длина хона.

Мощность при вращательном движении определяется по формуле:

где:  - осевая составляющая силы резания, м.

где:  - коэффициент трения резания; р - давление брусков. Па;- площадь контакта одного бруска с обрабатываемой поверхностью, м²;

 - количество брусков в хоне, ед.

Условие выполняется: Nв < Nэст

1,25 <2,8

.10.5 Растачивание отверстия верхней головки шатуна

Протачиваем отверстие верхней головки шатуна до ремонтного размера. Глубина резания t при черновой обработке равна или кратна припуску z на выполняемом технологическом переходе. При чистовой обработке (Ra<2,5) глубина резания принимается в пределах 0,1÷0,4 мм. После назначения глубины резания t=0,lмм. Назначаем подачу из числа существующих в характеристике станка S=0,1 мм/об.

Скорость резания v рассчитывается по формуле:

где: , m,xv,yv - коэффициенты и показатели степени, учитывающие условия обработки;

Т - период стойкости режущего инструмента;

 - поправочный коэффициент, учитывающий условии обработки, которые не учтены при выборе .

Период стойкости режущего инструмента Т принимаем равным 60 минутам. Поправочный коэффициент , рассчитываем по формуле:

где:  = 1,67 - коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала;

 = 1 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

 = 1 - коэффициент, учитывающий главный угол резца в плане;

 = 0,9 - коэффициент, учитывающий вспомогательный угол резца в плане;

 = 1 - коэффициент, учитывающий радиус при вершине режущей части резца;

 = 0,91 - коэффициент, учитывающий размеры державки резца;

 = 1 - коэффициент, учитывающий вид обработки;

= 0,9 - коэффициент, учитывающий вид материала режущей части инструмента.

Определим скорость резания по формуле (1.23):

По расчетному значению скорости резания определяется частота вращения шпинделя с закрепленным резцом:

где:  - диаметр детали (отверстия), мм.

Максимальная частота вращения шпинделя станка равна 2000 об./мин. Принимаем частоту вращения шпинделя, близкую к расчетной =850 об/мин.

Тогда скорость обработки рассчитывается по формуле:

Рассчитанные элементы режима резания необходимо проверить по мощности электродвигателя станка. Мощность резания определим по формуле:

где: - составляющая сила резания.