Выбор оборудования для шлифования и расчёт режимов резанья
Клапан изготовлен из стали марки 40ХГНМ, имеющую твёрдость HRC 30…40. Операция шлифования будет выполняться на стержне клапана, для обеспечения правильной геометрии и чистоты поверхности перед хромированием. Чистота поверхности должна быть Ra 0.2.
Слой, который будет шлифоваться и полироваться (выглаживаться), ограничен максимальным слоем хромирования – 0.2 мм.
Расчёт режима резанья при круглом шлифовании с продольной подачей:
t = 0.01 мм
Vк = 30 м/с
Vз = 25 м/мин
B = 20 мм
м/мин
Мощность резанья:
кВТ
Исходя из полученных данных, подходит станок круглошлифовальный 3А12, с кругом 23А16-25НС16К1.
Рис. 10. схема станка круглошлифовального 3А12
Затем детали делят на размерные группы и комплектуют. На второй стадии рабочие поверхности деталей притирают. При этом используют специальные пасты типа ГОИ, НЗТА (на основе окиси хрома, алюминия и карбида бора), микропорошки М40…М5 и алмазные пасты типа АП. Заключительным переходом второй стадии является притирка с чистым индустриальным маслом И-20. Такая технология притирки позволяет получать шероховатость сопрягаемых поверхностей в пределах Rа=0,02 мкм.
Затем деталь отправляют на подготовительные операции перед хромированием.
После хромирования, поверхность детали повергается алмазному выглаживаю (поверхностному пластическому деформированию). Его производят специальным инструментом при взаимном перемещении с деталью. Способ основан на использовании принципа трения скольжения. Инструмент для выглаживания представляет собой державку, в которой установлен наконечник (гладилка). Он изготавливается из природного (синтетического) алмаза марки АСБ (АСПК) или пластинок из твердого сплава Т30К4 (титанокобальтовый сплав), ТТ10К8ФА (титанотанталокобальтовый сплав). Рабочая поверхность наконечника (гладилки) имеет цилиндрическую поверхность R = 3 мм. При вращении детали наконечник прижимается к обрабатываемой поверхности с силой 150 – 500 Н. В процессе обработки применяется СОЖ.
Для увеличения износостойкости наконечника (гладилки) его устанавливают под углом не менее 75о к обрабатываемой поверхности.
При наклонном расположении инструмента делают несколько проходов и один раз обработку проводят при перпендикулярном расположении наконечника (гладилки) по отношению к обрабатываемой поверхности.
При выглаживании диаметр детали уменьшается в пределах 0,5 – 10 мкм. Его применяют для получения шероховатости Ra = 0,02 – 0,08 мкм, придания микропрофилю восстанавливаемой поверхности определенной направленности, повышения твердости поверхностного слоя и формирования в нем благоприятных сжимающих остаточных напряжений. Глубина поверхностного упрочненного слоя достигает 0,1 – 0,3 мм.
В результате повышается износостойкость трущихся пар и увеличивается усталостная прочность восстанавливаемых деталей.
Заключение
Цель работы разработка и оценка технологии восстановления работоспособности клапанов механизма газораспределения бензинового двигателя была достигнута: предложен комплексный подход, включающий измерительный контроль состояния детали и восстановление работоспособности стержня клапана методом хромирования с последующим восстановление геометрии.