4.3 Определение пропусков на обработку
Определяем припуски на шлифование при осталивании стержня впускного клапана двигателя ЗМЗ-402.10 (ЗМЗ-24) под увеличенный категорийный ремонтный размер.
Номинальный диаметр увеличенного категорийного ремонтного размера составляет Dном=,
Принимаем к расчету dном = 9,135
(т.е. Dmax=9,15; Dmin = 9,125).
Ремонт осталиванием требуется при диаметре стержня менее Ддоп= 8,8.
Предполагаем, диаметр изношенного стержня клапана dизнос=8,7. Перед осталиванием стержень шлифуют "как чисто" для устранения следов износа и придания правильной геометрической формы.
Припуск на шлифование (на диаметр) 2•б1=0,1 [Л-6, с.85, табл.11 1.23]
С учетом шлифования «как чисто» диаметр стержня клапана составит:
Для восстановления стержня клапана впускного следует нанести слой металла (осталиванием) такой толщины, чтобы после обработки обеспечить размеры и шероховатость по рабочему чертежу, выполнить предварительную и окончательную обработки.
Определяем припуск на шлифование после осталивания.
Предварительное: 2б2=0,050 [Л-6, с.85, табл.11 1.23]
Окончательное: 2б3=0,034 [Л-6, с.85, табл.11 1.23]
Таким образом, максимальный диаметр стержня клапана впускного должен быть:
Следовательно, толщина гальванического покрытия должна быть не менее:
Результаты расчета
1. Шлифование до хромирования "как чисто":
припуск б1=0,050 (на сторону)
2. Толщина осталивания:
припуск Н=0,310 ( - // - )
3. Шлифование после осталивания:
– предварительное: припуск б2=0,025 ( - // - )
– окончательное: припуск б3=0,017 ( - // - )
4.4 Расчет режимов обработки и норм времени
Операция 05 гальваническая
Определим норму времени на осталивание стержня клапана впускного двигателя ЗМЗ-402.10 (ЗМЗ-24) с диаметра 8,6 мм до диаметра 9,219.
1) Исходные данные:
- Деталь - клапан впускной двигателя ЗМЗ-402.10 (ЗМЗ-24)
стержень клапана. Д =8,6 мм, l = 95 мм.
1.2. Материал - 40Х9С2 ГОСТ 5632-72.
1.3. Твердость - твердости поверхности стержня HRC 30…40
1.4. Масса детали - 0,12 кг.
1.5. Оборудование - ванны для обезжиривания и осталивания, подвеска для осталивания, кисть для изоляции, ванна для промывки детали в процессе осталивания.
1.6. Электролит - средней концентрации: 400±20 кг/м3 FeCl2•4H2O, 2±0,2 кг/м3 НCl, 10±2 кг/м3 MnCl2•4H2O
1.7. Установка детали - на подвеске для осталивания по 100 шт на подвеске. Масса подвески с деталями 15 кг. В ванну загружают 8 приспособлений с деталями (800 шт).
2) Содержание операции:
- подготовить деталь и монтировать на подвесное оборудование
- Загрузить деталь в ванну для осталивания и осталивать стержень клапана впускного
- Демонтировать деталь с подвесного оборудования и промыть.
3) Основное время нанесения гальванического покрытия осталиванием рассчитывается по формуле:
(2) [Л-3, стр. 242, ф. 69]
Где: h- толщина слоя покрытия, мм. h = 0,310 мм;
Dк - катодная плотность тока, А/дм2.
Для получения слоя при осталивании с твердостью HRC 30…40 плотность тока (при температуре электролита 80оС) должна находиться в интервале 15-25 А/дм2 [Л-2, с.139, рис.18.5]. Принимаю Dк =20 А/дм2.
Таким образом, основное время на нанесение слоя металла при осталивании стержня клапана составит:
4) Норма времени на осталивание одного клапана рассчитывается по формуле:
(3) [Л-3, с.243, ф.72]
где: - вспомогательное время на загрузку деталей в ванну и их выгрузку, мин. = 0,48 мин [Л-3, с.243, т.295];
- оперативное время на все операции, следующие после покрытия деталей (кроме сушки их в сушильном шкафу). = 4,33 мин [Л-3, с.244, т.296];
- число деталей одновременно загруженных в ванну. =800 шт.
- коэффициент использования оборудования. = 0,80 [Л-3, с.244, т.297].
Операция 07 шлифовальная
Определим штучное время на шлифование стержня клапана впускного двигателя ЗМЗ-402.10 (ЗМЗ-24) после осталивания. Диаметр до обработки 9,219 мм, после обработки 9,135 мм, длина шейки 95 мм.
1) Исходные данные:
- деталь - клапан впускной, шлифовка после осталивания: Д=9,219; d=9,135; l=95.
- материал детали - сталь 40Х9С2 ГОСТ 5632-72
- твердость шейки - HRC 30…40
- масса детали - до 0,12 кг
- оборудование - бесцентрово-шлифовальный станок 3180
- режущий инструмент - шлифовальный круг ПВД 500Ч150Ч305
Э60-80СМ1К.
- требуемая чистота поверхности - Rа 0,63
- условия обработки - с охлаждением.
2) Содержание операции:
- Установить деталь на станок
- Шлифовать стержень клапана
- Измерить стержень клапана
- Снять деталь.
3) Основное время при круглом бесцентровом шлифовании методом врезания определяется по формуле:
(4) [Л-1, стр. 44]
где: = 0,01-0,02 мин - время врезания.
z - припуск на диаметр, мм. При черновом шлифовании z = 0,050, при чистовом z=0,034 [см. раздел 4, п.4.3];
- поперечная подача минутная, мм/мин.
(5) [Л-1, стр. 44]
где: - радиальная подача, мм/об. При черновом шлифовании =0,020 мм/об [Л-3, стр.118, т.84], чистовое - =0,005 мм/об [Л-3, стр.119, т.86];
n - частота вращения шлифовального круга, об/мин.
(6) [Л-1, стр. 44]
- окружная скорость круга, м/с. = 25 м/с [Л-13, стр. 334];
D - диаметр круга (принять D = 300 мм)