3 Констуркторско-технологический раздел

3.1 Технологический процесс восстановления изношенных поверхностей коленчатого вала

Анализ технологического процесса ремонта коленчатых валов, проведенный в главе 1, выявил ряд недостатков существующей технологии восстановления. В качестве способа восстановления изношенных поверхностей коренных и шатунных шеек вала применялась наплавка в среде углекислого газа или под слоем флюса. Для наплавки применялись дорогостоящие материалы, либо, в случае использования дешевых материалов, требовалась дополнительная термическая обработка (закалка). Как следствие, возникает необходимость дополнительного технологического оборудования и производственных площадей.

Данный метод восстановления приводил к значительному нагреву восстанавливаемой детали, появлению остаточных напряжений и деформаций. Для устранения данных дефектов проводилась дополнительная технологическая операция – правка. Все вышеизложенные недостатки существующей технологии ремонта коленчатых валов привели к необходимости замены наплавки на более совершенный метод восстановления.

Обзор методов восстановления изношенных поверхностей деталей показал, что все рассмотренные методы имеют свои достоинства, недостатки и область применения. В данном дипломном проекте в качестве метода восстановления коренных и шатунных шеек коленчатых валов двигателей предлагается использовать плазменное напыление, как наиболее эффективный, производительный метод восстановления изношенных поверхностей деталей.

Технологический процесс восстановления коленчатых валов представлен в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Технологический процесс восстановления коленчатых валов

№ оп.	Наименование операции	Переходы	Оборудование
1	2	3	4
005	Моечная	- мойка моющими средствами - мойка в проточной воде - сушка, продувка	Моечная машина
010	Дефектовочная	- внешний осмотр - дефектация	Стол контрольный
015	Правильная		Пресс гидравл.
020	Шлифовальная	- шлифование коренных и шатунных шеек	Станок круглошлифоваль-ный 3М151, приспособление специальное
025	Плазменное напыление	- подготовка к напылению (струйно-абразивная обработка) - напыление	Камера струйно-абразивная, установка для плазменного напыления УПН-201
030	Токарная (при необходимости)	- точение (исправление центра) - зенкерование центровой фаски	Станок токарно-винторезный 1А62, приспособление специальное

Продолжение таблицы 3.1

1	2	3	4
035	Токарная (при необходимости)	- точение первой коренной шейки (2 прохода) - точение остальных коренных шеек (2 прохода) - точение шейки под шестерню (2 прохода)	Станок токарно-винторезный 1А62, приспособление специальное
040	Сверлильная	- разметка отверстий - сверление отверстий - зенкерование отверстий	Станок радиально-сверлильный 2А53
045	Правильная		Пресс гидравлический
050	Шлифовальная	- шлифование шатунных шеек	Станок круглошлифоваль-ный 3М151, приспособление специальное
055	Шлифовальная	- шлифование коренных шеек
060	Балансировочная		Станок балансировочный, пневмодрель
065	Правильная		Пресс гидравлический
070	Моечная		Ванна
075	Контрольная		Стол контрольный, инструмент измерительный

Операция 010 - дефектовочная

После проведения моечной операции коленчатый вал, поступающий на восстановление, должен пройти операцию дефектации. Внешним осмотром выявляются трещины, риски, обломы, пробоины, вмяти­ны, задиры, коррозия на поверхности детали. С помощью измерительного инструмента определяются геометрические параметры коленчатого вала. Проверяется отклонение от круглости шеек вала, радиальное биение - стрела прогиба, определяется возможность правки детали. На данном этапе для определения величины отклонения используют индикаторное приспо­собление и призму. Для более точной оценки состояния коленчатого вала целесообразно приме­нять дефектоскопию. После проведения дефектовочной операции дается заключение о возможности восстановления шеек коленчатого вала.

Операция 015 - правильная

После дефектации коленчатый вал передается на правильную операцию. Правку производят на гидравлическом прессе.

Операция 020 – шлифовальная

Шлифование проводят для устранения неравномерности износа поверхностей коренных и шатунных шеек коленчатого вала. Операция осуществляется на круглошлифовальном станке 3М151.

Операция 025 – плазменное напыление

Для восстановления размеров изношенных шеек коленчатых валов предлагается операция - плазменное напыление. Сначала необходимо провести струйно-абразивную обработку изношенных поверхностей детали для снятия оксидной пленки и придания требуемой шероховатости. Обработку производят в специальной струйно-абразивной камере.

Напыление изношенных поверхностей валов производят на специальной установке. После напыления контролируется качество покрытия. Наличие пор, раковин, трещин, вспучиваний, отслоений недопустимо.

Операция 050, 055 – шлифовальная

Окончательная механическая обработка коленчатого вала осуществляется на круглошлифовальном станке 3М151 в соответствии с режимами шлифования по­крытий.

Операция 060 – балансировочная

После восстановления коленчатого вала необходимо проверить сбалансированность вала на динамическом стенде.

Операция 070 – моечная

После проведения балансировочной операции, восстановленные коленчатые валы поступают на мойку. Необходимо тщательно прочистить и промыть масляные каналы, во избежание попадания в них мелких частиц твердого абразива при проведении операций восстановления и шлифования. Попадание абразива на рабочие поверхности вала может привести к выходу его из строя при эксплуатации.