6.7.2.3. Правка с термофиксацией

Для повышения стабильности формы детали после правки проводится термообработка вала (нагрев до 600 °С и выдержка 4 ч).

Способ характеризуется высокой энергоемкостью, длительным производственным циклом и предполагает необходимость использования дополнительного оборудования и производственных площадей.

6.7.2.4. Правка наклепом

По специальным зонам щек вала в области перекрытия шеек наносится серия ударов специальным пневматическим ударным инструментом с закругленным бойком. Поверхностная деформация щеек приводит к общей деформации вала и таким образом устраняет биение шеек.

Правильный выбор числа, силы и мест нанесения ударов позволяет обеспечить высокую точность правки и производительность труда.

Зоны нанесения ударов (зоны наклепа) представлены на рис. 27.

Рис. 27. Зона наклепа при правке коленчатого вала

Зоны щек вала, где нанесение ударов приводит к деформации вала, ограничены по своей площади и расположены в области перекрытия щек. Расширение зон наклепа не дает эффекта. Зависимость деформации вала от числа ударов представлена на рис. 28.

Рис. 28. Зависимость деформации вала от числа удара

С увеличением количества ударов деформация вала сначала быстро изменяется, а затем процесс замедляется и прекращается. Это связано с тем, что многократное нанесение ударов по одной и той же зоне не приводит к дополнительной деформации детали.

Форма детали после правки наклепом стабильна и не изменяется в процессе экс­плуатации. Недостатком способа является повышенный производственный шум.

Исправление центровых фасок. Операция выполняется на токарном станке резцом или зенкером. Сначала вал закрепляется первой коренной шейкой в трехкулачковом патроне, а последняя коренная шейка базируется в люнете. После обработки задней центровой фаски вал переустанавливается и проводится обработка передней центровой фаски.

Заварка шпоночных пазов и отверстий под штифты производится с помощью электросварки. Зачистка сварочного шва - ручной шлифовальной машиной с пневмо- или электроприводом.

Накатка шеек и фланца производится для обеспечения припуска для последующей механической обработки. Операция проводится на токарном станке специальной накаткой. Более эффективно использование электровысаживания. Оба этих способа дают возможность только однократного восстановления поверхности. Возможны также нанесение гальванопокрытий методом элетронатирания, газотермическое напыление металла.

Шлифование шеек под шкив, шестерню, звездочку, а также цилиндрической поверхности фланца осуществляется под размер рабочего чертежа на кругло-шлифовальном станке.

Фрезерование шпоночных пазов после их заварки производится на горизонтально-фрезерном станке.

Вал устанавливается в призмах по коренным шейкам. Точное угловое положение вала обеспечивается специальным упором по первой шатунной шейке или по специальной базовой площадке на щеке первого кривошипа.

Можно исключить необходимость заварки шпоночных пазов. В этом случае вместо поврежденного паза фрезеруется новый, расположенный под углом 180° по отношению к старому.

При этом следует соответствующим образом изменить маркировку распределительной шестерни коленчатого вала и шкива.

Растачивание отверстия под подшипник первичного вала коробки передач. Для восстановления отверстия под подшипник первичного вала коробки передач используется метод ДРД. Операция выполняется на токарном станке. Вал закрепляется первой коренной шейкой в трех кулачковый патрон, а последняя шейка базируется в люнете. Растачивается отверстие под установку ДРД, в качестве которой используется втулка с толщиной стенки 2 - 4 мм.

Предварительно изготовленная втулка запрессовывается в отверстие специальным приспособлением. Внутренняя поверхность втулки растачивается под размер рабочего чертежа. Торец фланца обрабатывается резцом с учетом существующих ограничений, указанных в технических условиях и на ремонтном чертеже. Затем обрабатывается центровая фаска.

Шлифование коренных шеек под один из ремонтных размеров производится на кругло-шлифовальном станке.

Деталь устанавливается в центрах. Обрабатываемая шейка поддерживается люнетом.

Шлифование производится методом врезания или с продольной подачей.

Перед операцией шлифования абразивный круг правится. При этом закругляются кромки в соответствии с требованиями чертежа к радиусу галтели.

Скорость резания при шлифовании составляет 30 - 35 м/с. В процессе шлифования обязательно применяется охлаждение. Шлифуются последовательно все коренные шейки вала. После обработки они должны иметь один и тот же ремонтный размер.

Шлифование шатунных шеек производится также на кругло-шлифовальном станке. В качестве дополнительного оснащения используется специальный центро-сместитель с делительным устройством. Угловое положение вала обеспечивается с помощью специального фиксатора, устанавливаемого в шпоночный паз распределительной шестерни (шкива привода распределительного вала).

Радиус кривошипа обеспечивается центросместителем. Ось обрабатываемой шатунной шейки располагается на оси шпинделя станка. После обработки первой шейки вал поворачивается для обработки следующей шейку с сохранением постоянного радиуса кривошипа. Необходимый угол между кривошипами обеспечивается делительным устройством приспособления.

Применение центросместителей без делительного устройства приводит к нарушению углов между кривошипами и, как следствие, низкому качеству ремонта.

Все шатунные шейки должны иметь одинаковый ремонтный размер.

Режимы обработки шатунных шеек такие же, как и коренных.

Обработка отверстий под болты крепления маховика под ремонтный размер выполняется на сверлильном станке разверткой. Обработка должна производиться по кондуктору, обеспечивающему точное расположение центров отверстий. Часто обработку проводят в сборе с маховиком. Это снижает трудоемкость операции, так как одновременно обрабатываются две детали - вал и маховик. Но при этом происходит смещение центров отверстий от их первоначального положения и нарушается взаимозаменяемость валов и маховиков при последующих ремонтах.

Обработка фасок масляных каналов. Кромки масляных каналов обрабатываются ручной шлифовальной машиной с пневмо- или электроприводом абразивным инструментом.

Наличие острых кромок масляных отверстий приведет к повреждению рабочих поверхностей вкладышей.

Суперфиниш или вибрационно-ленточное полирование. Финишной операцией при обработке коренных шатунных шеек вала является суперфиниш. При этой операции обеспечивается получение нужной шероховатости поверхности шейки и оптимального ее микрорельефа.

Применение суперфинишных станков эффективно при больших производственных программах. На небольших ремонтных предприятиях с разномарочной программой целесообразно использование вибрационно-ленточного полирования абразивной лентой.

Мойка вала. Перед поступлением на контроль и сборку валы подвергаются общей мойке с промывкой и продувкой масляных каналов, где в процессе обработки скапливается большое количество металлической стружки и абразивных частиц от шлифовального инструмента.

Современные двигатели предполагают дополнительную сортировку коленчатых валов на размерные группы в пределах допуска. Этим обеспечивается максимальная точность зазоров в подшипниковых узлах.