Методические указания по выполнению практических работ разработаны на кафедре «Машиностроения и ткм»

Студент должен знать: сущность метода ремонтных размеров, основы селективной групповой сборки, а также устройство и особенности используемого технологического оборудования.

Студент должен уметь: производить необходимые контрольно-измерительные операции, определять число ремонтных групп сопрягаемых изделий, а также выбирать технологические режимы восстановления и реализовать их на практике.
2 Оборудование, приспособления, инструмент
Расточной станок 2А78И, хонинговальный станок 3Н533.
3 Содержание работы
Сущность метода ремонтных размеров заключается в том, при восстановлении двух сопрягаемых деталей обработке под новый, отличный от исходного, размер, который называют ремонтным, подвергают одну из деталей (например, гильза блока цилиндров). а вторая деталь (например, поршень) не обрабатывается, так как она имеет уже соответствующий ремонтный размеp. Ремонтные размеры таких деталей заранее известны и стандартизированы, они поставляются централизованно как запасные части ремонтных размеров.

Метод ремонтных размеров позволяет значительно уменьшить трудоемкость ремонта.

При сборке сопряжения используется селективный (или групповой) метод. Он позволяет при относительно грубых квалитетах точности обработки сопрягаемых деталей разбивкой на размерные группы, с более узкими полями допусков обеспечить высокую точность сборки (см. методические указания «Комплектование деталей кривошипно-шатунного механизма методом групповой взаимозаменяемости» [1]).
4 Последовательность растачивания
Растачивание гильзы цилиндра выполняется на станках расточной группы (2А78Н; 278, 278Н), а также на многошпиндельных полуавтоматах.

Для соблюдения точности соосности наружной и внутренней поверхностей растачиваемой гильзы необходимо, чтобы ось гильзы точно совпадала с осью вращения резцовой головки шпинделя. Такая соосность может быть достигнута различными способами:

• 
  креплением на шпинделе специального конуса, который при опускании в отверстие гильзы своими образующиими выставляет соосью гильзу, свободно установленную на столе станка;
  
• 
  установкой в головку шпинделя специальной шариковой оправки, настроенной на размер обрабатываемого цилиндра (гильзы);
  
• 
  вворачиванием в торцовое резьбовое отверстие резцовой головки специального индикаторного центроискателя, которым окончательно проверяют соосность.
  

Установочный размер «к» определяют по формулам:

Рисунок 1 – Схема расточки. 1 - резцовая головка; 2 - резец; а - вылет резца; D - диаметр расточки; d - диаметр резцовой головки; К- установочный размер

Расточка цилиндра (или гильзы) выполняется в такой последовательности:

1. 
   Определяется диаметр расточки (D_р). Он равен ближайшему ремонтному размеру, уменьшенному на величину припуска на хонингование (0,03- 0,08 мм).
   
2. 
   По формуле (4.2) определяется настроечный размер «к» (см. рис.4.1), на который при помощи микрометра устанавливается резец и закрепляется фиксирующим винтом. После фиксации резца производится обязательная проверка правильности установки резца микрометром.
   
3. 
   По выбранной из таблицы 4.1 скорости резания определяют частоту вращения шпинделя
   

Основное время расточки определяют по формуле:

Величину врезания и перебега при расчетах можно принять суммарно равной 5-6мм.

5.1 Особенности процесса

Хонингование является финишной операцией механической обработки поверхностей, обеспечивающей точность обработки 5-6^й квалитеты и 9-12 классы шероховатости (Р_a ≤ 0,32 мкм).

На рис. 4.2. показана схема процесса хонингования «а» и развертка сетки следов обработки «б».

Кинематика станка обеспечивает получение равномерной сетки пересекающихся рисок, причем одно и тоже зерно абразива никогда не повторяет свою траекторию дважды.

Хонингование ведется при обильной подаче смазочно-охлаждающей жидкости (керосин с добавлением 10-20% индустриального масла) в зону резания для удаления стружки и продуктов износа с поверхности брусков и с обрабатываемой поверхности. Кроме того, смазывающе-охлаждающая жидкость отводит часть выделяющегося при резании тепла, оказывает смазывающее воздействие, улучшая условия резания.

Бруски для хонингования изготавливаются из различных материалов, чаще всего из карбида кремния, ңапример, зеленого (63с, 64с), однако наиболее высокое качество хонингования обеспечивают бруски из зерен природных (А) и естественных (АС) алмазов. Абразивные бруски из карбида кремния характеризуются видом aбpaзивного материала (64С), зернистостью (М20П), твердость» (СІ), структурой (6), видом связи (К5), классом (А), типом (ВКв) и габаритными размерами.

Примөр условного обозначения:

64СМ20-М28ПСТ2-Т26К5ФВК100 х 10 ГОСТ 2424-75

Рисунок 1 – Схема хонингования. 1- шпиндель станка; 2- шарнирное устройство; 3 - хонинговальная головка (хон); 4 - гильза; 5 - хонинговальный брусок; 2α - угол скрещивания следов; α- угол подъема следа: I, II, III - последовательные положения брусков за один двойной ход.

Пример условного обозначения:

2768 - 0124 - I - АСР 80/63 - 100 - МІ СТ СЭВ 204-75.

4.2.3. Режимы хонингования

Рекомендуемые параметры режима хонингования приведены в табл. 4.2.

Таблица 2. Параметры режима

Обрабаты-ваемый материал	Характер обработ-ки	Мате-риал бруска	Размеры бруска, мм	Окружаю-щая скорость, Vок, м/мин	Возвр. поступ. скорость, Vв.п, м/мин		При-пуск на диа-метр, мм
чугун	Предва-ритель-ная	64С10	В=10-13 lбр-100, 125; 150	40-80	17-22	3-5	0,04-0,08
	Оконча-тельная	64СМ20		30-50	10-15	5-8	0,005-0,01

п - частота вращения хонинговальной головки, мин;

Скорость возвратно-поступательного движения головки, м/мин
(4.6)
где L = l_отв + 2l_пер - l_бр - длина рабочего хода хонинговальной головки, мм;

l_отв - длина гильзы цилиндра, мм;

l_пер - перебег бруска за пределы отверстия (принимается равный 13-15 мм);

l_бр - длина бруска, мм;

n - число двойных ходов хонинговальной головки в минуту.

Возвратно-поступательная скорость определяется по нормативам (см. табл.4.2), а затем корректируется в соответствии с паспортными данными станка.

По известному фактическому значению V_в.п.ф определяют, число двойных ходов в минуту n₂ из формулы (4.6):

Основное время хонингования определяют по формуле:
, мин (4.7)
где n₁ - число двойных ходов, необходимое для снятия припуска на хонингованиу.

Значение n₁ определяют по формуле:

(4.8)
где а_х - припуск на сторону, мм;

b - слой металла, снимаемый за один двойной ход (для чугуна можно принять 0,0002 мм).

6.2 Освоить методику установки резца для расточкицилиндра на заданный размер, а также порядок выбора к расчета параметров режима расточки; произвести расточку гильзы на требуемый ремонтный размер.

6.3 Освоить методику выбора режимов хонингования. Выполнить операцию хонингования гильзы в соответствии с техническими условиями.
7 Содержание отчета
7.1 Результаты расчетов и режимы обработки (включая определение основного времени) при расточке и хонинговании цилиндров.

7.2 Оценку точности и качества обработки восстанавливаемых сопрягаемых поверхностей изделий.

Список использованных источников
1 Лаукарт В.И. Комплектование деталей кривошипно-шатунного механизма двигателей методом групповой взаимозаменяемости /Методические указания, кафедра СММ, 1987 г.

2 Боднев А.Г., Шаверин Н.Н. Лабораторный практикум по ремонту автомобилей. – М.: Транспорт, 1984.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4
ВЫБОР РЕМОНТНЫХ РАЗМЕРОВ СЕЛЕКТИВНЫМ МЕТОДОМ
1 Цель работы
Уяснение сущности метода групповой взаимозаменяемости. Приобретение практичесних навыков в работе размерных групп деталей и подборе сопряженных деталей по ремонтным размерам и размерным группам.

Студент должен знать: основные принципы групповой взаимозаменяемости (селективной сборки).

Студент должен уметь: практически расчитывать число групп и подбирать детали сопряжөния, обеспечивающие стабильность и однородность посадки.
2 Оборудование, приспособления, инструмент
Гильзы цилиндров и поршни двигатолей ЗиЛ 130, индикаторный нутромер с ценой отсчета 0,001, НИИ50-100 (ГОСТ 968-82), плоско-параллельные концевые меры.
3 Содержание работы
Подготовка и анализ исходных данных о размерах, точности и характере посадки сопрягаемых поверхностей деталей гильза цилиндра-поршень, поршень-поршневой палец-шатун, определение числа размерных групп данного соединения.

Основные понятия и определения. Поверхности деталей делят на сопрягаемые и несопрягаемыө. Сопрягаемые - это поверхности, которыми детали соединяются в подгруппы, группы и механизмы. Диаметры отверстий обозначают D, а диаметры валов d. Размеры выражают численные значения линейных величин (диаметров, длин) и делят их на номинальные (D, d), действительные (D_і , d_i), предельные (D_max ,d_max, D_min ,d_min).

Предельные размеры характеризуют точность действительных размеров и погрешности обработки.

Точность размера определяется величиной поля допуска (ТD, Тd ). Поле допуска определяют его величиной и положением относительно номинального размера. Алгебраическую разность между размером действительным (предельным) и номинальным называют отклонение (Е, е). Различают верхнее (ЕS, еS) н нижнее (EJ, еі) отклонения.

Посадка - характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся в нем зазоров S (или натягов N). Характер ооөдинения должен обеспечивать надежность эксплуатации изделия.

В зависимости от расположения полей допусков отверстия и вала посадки подразделяются на посадки с зазором, с натягом и переходные. Допуск посадки (ТП) равен сумме допусков отверстия и вала, составляющих соединения ТП = ТD = Td.

Для посадки с зазором допуск равен допуску зазора. (Т) или разности предельных зазоров ТП = ТS = S_max – S_min.

Для посадок с натягом допуск посадки равен допуску натяга (ТN) или разности натягов ТП = TN = N_max – N_min.

Допуск переходной посадки равен сумме максимального зазора и максимального натяга ТП = S_max + N_max.

Сущность сборки по методу групповой взаимозаменяемости. Уровень качества изделий определяют качеством поступающих на сборку деталей и сборочных единиц, а также качеством выполнения сборочных работ, то есть обеспечением требуемой точности сборки.

Под точностью сборки понимают степень соответствия действительных значений параметров, характеризующих характер соединения сопряженных деталей, значениям, обусловленным технической документацией.

Точность зазоров, натягов и пространственного расположения деталей в соединении может быть достигнута методами полной, неполной или групповой взаимозаменяемости, регулированием и пригонкой.

Сборка по методу полной взаимозаменяемости возможна при соблюдении условия ТП = ТS , или ТП = ТN.

Соединения деталөй двигателя (гильза-поршень, поршень-поршневой палец-верхняя головка шатуна и некоторые другие) собирают по методу групповой взаимозаменяемости, так как сборка их по методу полной взаимозаменяемости технически и экономически не целесообразно (производственные допуски деталей соединения значительно больше, чем технические требования к допуску посадки). В таких случаях существующий производственный допуск на изготовление деталей соеджинения (гильзы и поршня) искусственно уменьшают (), чтобы получить равенство ТП = ТS , или ТП = ТN.

По этим суженным допускам (TD₂. Td₂) детали сортируют на размерные группы. При сборке деталей соединения, относящихся к одной размерной группе, будет обеспечена посадка по методы полной взаимозаменяемости в соответствии с требованиями технической документации. Этим достигается стабильность посадок, что предопределяет их надежность в работе и долговечность. Размерная группа обозначается буквой, цифрой или краской.

2. 
   .Определить величины допуска и соответствующие предельные отклонения размеров деталей соединения (TD, Td, ES, EJ, eS, ei), Построить графическое расположение полей допусков.
   
3. 
   Определить варианты возможных типов посадок в зависимости от расположения полей допусков отверстия и вала:
   

Сделать вывод о возможности применения вариантов посадок исходя из условий работы данного соединения. Установить метод обеспечения точности сборки (полная или групповая взаимозаменяемость)

Найти число размерных групп деталей соединения (n), т.е. определить, во сколько раз надо уменьшить существующий производственный допуск, чтобы получить равенство TП = TS и, следовательно обеспечить условия точной сборки .

5. Определить условный (групповой) допуск деталей соединения (TD₂ и Td₂) по формулам

Таблица 1

ПРИМЕР 1. Расчитать число размерных групп для комплектования поршней с гильзами цилиндров двигателя «Москвич-412» и последующей их сборки методом групповой взаимозаменяемости.

Исходные данные:

гильза цилиндра - ǿ мм;

поршень - ǿ мм;

посадка с зазором S_maх = 0,08 мм; S_min = 0,06 мм;

допуск зазора ТS - 0,02 мм.

2. TD = 0.05 мм; Td = 0.05 мм; ES = 0.06 мм; EJ = 0.01 мм; eS = 0.01 мм; ei = 0.06 мм.

ТП - ТD + Тd = 0,05 + 0,05 = 0,10 мм.

Вывод; ТП > TS.

Графическое расположение полей допусков
ES +60

EJ +18

es -10

Чтобы получить равенство ТП = ТS (условие обеспечения точности cборки), необходимо определить число размерных групп:

Гильза			Поршень
ES, EJ, мм	Dmax - Dmin мм	Обозначе-ние группы	eS, ei, мм	dmax - dmin мм	Обозначе-ние группы
	82,06-82,05	A		81,99-81,98	A
	82,05-82,04	B		81,98-81,97	B
	82,04-82,03	C		81,97-81,96	C
	82,03-82,02	D		81,96-81,95	D
	82,02-82,01	E		81,95-81,94	E

Расчет показывает, что величина зазора для каждой размерной группы лежит в пределах О,08-0,06 мм, что соответствует требованиям.

ПРИМЕР 2. Расчитать чиоло размерных групп для комплектования поршней с поршневыми пальцами и поршневых пальцев с втулками верхней головки шатуна двигателя «Москвич-412» и последующей их сборкой методом групповой взаимозаменяемости.

Исходные данные, мм:

диаметр отверстия в бобышках поршня

диаметр пальца

диаметр отверстия во втулке верхней головки шатуна

Расчет ведется параллельно для двух соединений: I - поршень-палец; II - палец-шатун. Характер посадки для соединения поршень-палец: S_{1 max} = 0,0025. N_{1 max} = 0,0025 мм. Допуск посадки (зазора и натяга) - TSN = 0,0050 мм.

Характер посадки для соединения палец-шатун: S_{II max} = 0,0095; S_{II min} = 0,0045 мм. Допуск посадки (зазора) TS = 0,0050 мм.

2. Величины допусков и предельные отклонения деталей соединения

Графическое расположение полей допусков

S_{l max} = ЕS₁ - ei = -0,0025 - (-0,0125) = 0,0100 мм;

N_{1 max} = eS – EJ₁ = -0,0025 - (-0,0125) = 0,0100 мм;

S_{l1 max} = ЕS₁₁ - ei = 0,0045 - (-0,0125) = 0,0170 мм;

N_{11 max} = eS – EJ₁₁ = -0.0025 - («0,0055) = 0,0030 мм.

Вывод: варианты посадок, характеризующиеся для первого соединения

S_{l max} = 0,0100 мм и N_{1 max} = 0,0100 мм;

для второго соединения '

S_{l1 max} = 0,0170 мм и N_{11 max} 0,0030 мм, не соответствуют требованиям РК 200-РСФСР-2025-73. Для обеспечения требуемой точности сборки необходим подбор по методу групповой взаимозаменяемости, для чего выполняют следующие расчеты.

4. Число размерных групп

Таблица 3- Размерные группы.

Расчеты показывают, что величины зазоров и натягов для каждой размерной группы лежат в пределах, предусмотренных требованиями.