Пантелеенко Ф.И. и др. - Восстановление деталей машин (1038481), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Две вершины упорядоченного графа: Т1 — плоскость под голову цилиндров и ДЗ вЂ” поверхности отверстий под гильзы цилиндров— аходятся в верхнем нулевом слое графа. Эти поверхности при восстаовлении не обрабатываются. В первом и втором слоях графа находятся зи узловые вершины: Д~ — поверхности коренных опор, Т1 — передний ~рец первой коренной опоры, Д4 — поверхности отверстий во втулках кпределительного вала. Относительно трех последних узловых вершин эиентированы три группы поверхностей, находящиеся в предпоследнем Рис. 4.2.
Упорядоченный граф поверхностей блока цилиндров, полученный выделением вершин, ие имеющих предков 464 Глава 4. МЕХАНИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЛЕЗВИЙНАЯ ОБРАБОТКА и последнем слоях графа. В качестве технологических баз последовательно принимают вершины-поверхности Т~ и Дэ, Д~, Д4 и Т~ „находящиеся по отношению друг к другу и остальным вершинам в верхних слоях графа.
Реализация полученных результатов в производстве обеспечила следующую очередность механической обработки и базирования сборочной единицы «блок цилиндров» двухрядного восьмицилиндрового двигателя. Коренные опоры, отверстия в картере сцепления и под стартер предварительно растачивают с базированием по стыковой плоскости к головке цилиндров (установочная база) и крайним отверстиям под гильзы цилиндров (направляющая и опорная базы). Затем предварительно обработанные отверстия вместе с начерно обработанными втулками распределительного вала растачивают окончательно с прежним базированием. Торцы первой коренной опоры подрезают с базированием по обработанным коренным опорам (двойная направляющая база) и поверхности отверстия под гильзу первого цилиндра (опорная база). Торец картера сцепления подрезают с базированием по коренным опорам и обрабатываемой поверхности (опорная база).
Последняя база обеспечивает снятие припуска наименьшей толщины. Отверстия под толкатели разворачивают под ремонтный размер с направлением инструмента по обрабатываемой поверхности. Торец отверстия под гильзу цекуют ручным инструментом с базированием его по плоскости под головку цилиндров. Значения параметров расположения осей цилиндров и оси коренных опор зависят от точности обработки гильз цилиндров, которые восстанавливаются отдельно. Отверстия под гильзы цилиндров в результате эксплуатационных нагрузок принимают форму овала. Большая его ось расположена в плоскости качания шатуна и превышает меньшую ось до 0,07 мм.
Гильзы, установленные в такие отверстия, принимают их форму. Точность указанных параметров обеспечивают следу:ощим образом. Гильзы цилиндров собирают с блоком, имея припуск на окончательное растачивание и хонингование. Их жестко фиксируют в отверстиях блока с помощью прижимов.
Отверстия в гильзах растачивают с базированием блока цилиндров по обработанным коренным опорам (двойная направляющая база), переднему торцу первой коренной опоры и поверхности под головку цилиндров (опорные базы). Применяют позиционное растачивание с принудительным перемещением детали во время вспомогательного перехода на величину расстояния между осями цилиндров. Гильзы хонингуют также в сборе их с блоком цилиндров. Гильзы не ~олько не разукомплектовывают с блоком цилиндров, но и не изменяют их положение, приданное им при первоначальной установке. Предложенный процесс обработки блока цилиндров в сборе с картером сцепления допускает нанесение покрытий в 2 раза меньшей толщины, чем при традиционных процессах восстановления, с достижением гочности взаимного расположения поверхностей (как обрабатываемых, гак и необрабатываемых при восстановлении), установленной заводом- изготовителем. Усовершенствование механической обработки испытано на следующих операциях: позиционного растачивания зеркала цилиндров рядного блока цилиндров на оснащенном станке 2Е78П; хонингования цилиндров на станке ЗМ83; подрезки торцев передней коренной опоры на переоборудованном станке ОР-14572; подрезки торца картера сцепления па станке ОР-120б8.
Полное внедрение процесса требует переоснащения опорно-базирующими приспособлениями расточного оборудования 11А775, или ОР-14572, или РД-53 силами заводов — изготовителей этого оборудования. На заключительных операциях обрабатываемым элементам придают правильную форму и точность размеров. На последней операции создают необходимую шероховатость поверхности без изменения достигнутых ранее значений параметров расположения и формы.
4.3. Лезвийная обработка Заготовки с покрытиями точат (в том числе ротационным инструментом), фрезеруют, строгают и сверлят. Точением и фрезерованием обычно обрабатывают относительно пластичные покрытия из малоуглеродистых сталей, алюминия, мели и их сплавов, а также из самофлюсующихся сплавов твердостью до 45 НКС.
При обработке резанием необходимо обеспечить срезание частиц без их выкрашивания. Напыленные покрытия во время механической обработки не следует нагружать растяжением, изгибом или отрывом. Лезвийная обработка покрытий из высоколегированных, нержавеющих сталей и самафлюсующихся сплавов выполняется резцами из быстрорежущих сталей или твердых сплавов в том случае, когда припуск на обработку > 0„25 мм на сторону и твердость монолитного материала < 3000 МПа (35...45 НКС). Механическую лезвийную обработку наплавленных и напыленных покрытий с твердостью до 35 НКС выполняют в несколько ходов. Скорость резания при черновом точении уменьшают на 30...60 %, а при чистовом на 20...40 % по сравнению со скоростью обработки нормализованной стали 45.
466 Глава 4. МЕХАНИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ЛЕЗВИЙ!-!АЯ ОБРАБОТКА Нвплавленные покрытия, имеющие твердость до 45 НКС можно обрабатывать резцами из твердого сплава Т)5К6. Обработку ведут в два хода: первый, черновой, по корке, второй получистовой. Оставляют припуск на шлифование 0,3 мм на диаметр (при необходимости). Возможна лезвийная обработка наплавленных поверхностей твердостью 45... 65 НКС инструментом из мелкозернистого твердого сплава ВКб-ОМ. Задние и передние углы инструмента рекомендуется устанавливать в пределах 5...10', скорость резания 30...60 маймин, подачу 0,03...
0,20 мм/об, а глубину резания 0,05...1 мм. Электролитические железные покрытия точат резцами из твердых сплавов Т5К) О, Т15Кб обычной геометрии. Детали из пластмасс обрабатывают на больших скоростях резания. Термопласты обтачивают резцами, снабженными пластинками из твердых сплавов ВК-б и ВК-З, со скоростью резания 300...600 мамин и подачей до 0,4 мм/об. Термореактивные пластмассы обрабатывают теми же резцами, но со скоростью резания 200...500 маймин и подачей до 0,3 мм/об. Качество поверхностей и производительность обработки значительно повышаются при использовании инструментальных материалов в виде минералокерамики и иоликристаллических сверхтвердых материалов (ПСТМ).
Термически обработанные стали и чугуны и наплавленные покрытия обрабатывают резцами, оснащенными пластинками из минералокерамики. Материалы ВО-13 применяют для чистового и получистового точения покрытий из порошков конструкционных и легированных сталей твердостью до 160...230 НВ; ВОК-60 и ВОК-71 — соответственно для чистового и получистового точения покрытий из порошков сталей твердостью 30...64 НКС; В-З и ОНТ-20 — для чистового и получистового точения покрытий из порошков на основе соответственно меди и сплава меди с никелем; силинит-Р— для чистового и получистового точения покрытий из порошков сталей твердостью 230...380 НВ на основе никеля. При точении сплавов ПГ-СР2, ПГ-СРЗ и ПГ-СР4 может быть использована режущая керамика на основе А1203 с незначительными добавками МцО и %02 или с добавками Т!С и ФС.
Применение в ремонтном производстве инструмента, оснащенного ПСТМ на основе кубического нитрида бора при содержании последнего 50...98 %, существенно улучшает технико-экономические показател и процесса резания наплавленных и напыленных покрытий. Для черновой обработки покрытий высокой твердости (в том числе и по корке) целесообразно применять ПСТМ киборит. Для чистовой и отделочной обработки служат инструменты с режущей частью из композитов: 01 (эльбор-Р), 02 (белбор), 05 и 09 (ПТНБ), 10 (гексанит-Р), )ОД (двухслойные поликристаллы) и др.
Наиболее работоспособны из ПСТМ киборит и композит-!О. Высокая теплопроводность киборита — > 50 Вт/(м К) обусловливает высокую износостойкость резцов при скорости резания до 200 мамин. Институт сверхтвердых материалов НАН Украины разработал и освоил выпуск сменных многогранных неперетачиваемых пластин из киборита. Пластины выпускаются пяти форм в соответствии со стандартом !БО !832-199!Е (К): трехгранной (Т), квадратной (Я), ромбической (С) с углом при вершине 80' (0), с углом при вершине 55', а также специальной формы для оснащения станков с ЧПУ.
Пластины изготовляются с задними углами 0 (М), 5 (В), 7 (С) и ! 1'(Р) классов точности Б, М и 6 без отверстий и канавок. Размеры цилиндрических пластин изменяются от диаметра 3,97 до 12,7 мм с высотой 2,38...4,76 мм. Применяют и другие формы пластин, вписанные в приведенные размеры. Композит выпускают в виде режущих зерен, впаиваемых в металлическую матрицу. Тепло- стойкость материалов на воздухе > 1200 'С, пределы прочности при растяжении > 0,3 ГПа, при изгибе > 0,6 ГПа, а модуль упругости 800 ГПа. Наиболее изучены способы обработки материалов мартенситного класса, нанесенных вибродуговой наплавкой или наплавкой под слоем флюса, в том числе порошковыми проволоками и электродными лентами, а также напыленных покрытий из материалов системы % — Сг —  — Я и керамических покрытий из А!203.
Большой эффект достигнут при точении покрытий из порошка ПГ-НЗОХ13С2Р, полученных газопорошковой наплавкой, и покрытий из порошка ПГ-СРЗ, нанесенных плазменным напылением с последующим оплавлением, При точении покрытий из порошковых проволок типов ПП-АН106, ПП-АН125 и ПП-АН ! 54М, имеющих аустенитную структуру, эффективность резцов из ПСТМ значительно ниже. При обработке наплавленных покрытий инструментом из киборита достигают производительности 5...10 см'~мин, а напыленных— ! 0...20 см'/мин.