Контрольные вопросы

1. Каковы определения терминов «технологический процесс» и «опе­рация»?

2. Каковы условия работы гильзы цилиндров, вид и характер возможных дефектов?

3. Каковы способы и технология ремонта гильзы цилиндров?

4. В какой последовательности назначается режим резания при растачивании?

5. Каковы способы и средства контроля качества ремонта гильзы цилиндров?

Оборудование рабочих мест

Помещение, оборудование, оснастка. Материальную базу для проведения лабораторных работ желательно размещать а двух помещениях (отделение дефектации и комплектования и отделение ремонта) площадью 50—60 м² каждое. Комплект оснащения рабочего места приведен в описании каждой лабораторной работы

Для каждого звена учащихся предусмотрены ДМ рабочих места: учебное — для оформления документов, выполнении расчетом, работы с литера­турой; специализированное — для выполнения технологической операции.

Работы по дефектации и комплектованию выполняются на лабораторном столе, который оснащен комплектом приборов, инструмента и ремонтного фонда для выполнения работ в данном отделении. Рабочее место вибродуго­вой наплавки отделено от ремонтного отделения несгораемой перегородкой.

На станках, верстаках и столах цифрами обозначены номера проводимых на них лабораторных работ.

Документы. Комплект документов и наглядных пособий для проведения лабораторной работы может включать в себя следующее:

методические указания по выполнению работы (приводятся в настоящем Практикуме);

выписки из РК 2 ОО-РСФСР-2025—73 (технические требования на дефектацию, сборку, комплектование, ремонт и т. д.);

чертежи дефектуемых и ремонтируемых деталей;

справочную информацию (режимы резания, наплавки, опера­ционные эскизы, нормативы времени, характеристики режущего инструмента, схемы управления станком, основные данные, необ­ходимые для дефектации и комплектования деталей, и т. д.);

описи комплектности рабочего места;

правила техники безопасности.

Техника безопасности и противопожарные меры. В отделении ремонтных работ все станки являются источниками повышенной опасности. Во избежание несчастных случаев при выполнении ла­бораторных работ необходимо строго соблюдать правила техник!: безопасности и пожарной безопасности. К лабораторным работам учащиеся допускаются только после усвоения ими указанных пра­вил, что подтверждается росписью учащегося в журнале. Средствами пожаротушения лаборатория должна быть обеспечена по установ­ленным нормам. В лаборатории должна быть также аптечка с медикаментами, необходимыми для оказания первой помощи при несчастных случаях.

Вводный инструктаж и инструктаж на рабочем месте проводит преподаватель, ведущий занятия. Инструкция по технике безопас­ности согласуется с профсоюзным комитетом и утверждается ру­ководством техникума. Проведение инструктажа фиксируется в специальном журнале лаборатории.

Лабораторная работа № 11. Восстановление сопряжения седло —клапан

Содержание работы: изучение оборудования, оснастки и инст­румента, применяемых при выполнении операции, закрепление знаний конструктивно-технологической характеристики седла кла­пана, условий его работы, возможных дефектов и способов их уст­ранения, проектирование и выполнение слесарной операции по ремонту седла клапана двигателя.

Оборудование и оснастка рабочего места: станок ОПР-1841А для при­тирки клапанов, верстак слесарный, шлифовальная машинка ЦКБ 2447, приспособление для установки головки блока цилиндров, прибор для про­верки герметичности соединения седло—клапан, прибор для проверки кон­центричности рабочей фаски, шлифовальные круги с конической шлифую­щей поверхностью (15, 30, 45, 75°), комплект фрез с зубьями из твердого сплава ВК-6 с оправками и воротком (15, 30, 45, 75°). штангенциркуль ШЦ-П-250-0,05 (ГОСТ 166—80), линейка 300 (ГОСТ 427—75), лупа 4-кратного увеличения, пневматическая дрель, дрели для притирки (ручная и пневма­тическая), паста для- притирки (одна часть микропорошка зернистостью М20 и две части индустриального масла И-20А).

Конструктивно-технологическая характеристика седла клапана двигателя ЗМЗ-24. Деталь относится к классу втулок, заготовкой служит отливка из специального жаропрочного чугуна. Отливки подвергают низкотемпера­турному отжигу и старению. После токарной обработки седло закаливают на твердость HRC 55 и шлифуют.

Основные конструктивные элементы: рабочая (45°) и вспомогательные (75, 15°) фаски, посадочная поверхность размеров мм впускного и мм выпускного клапанов или ремонтного размера с ремонт­ным интервалом 0,25 мм.

Точность размеров — квалитет 8, точность формы и расположения по­верхностей — квалитет 7.

Основные виды обработки: точение, фрезерование, шлифование и при­тирка.

Вид и характер дефекта рабочей фаски седла клапана. В процессе работы двигателя седла клапанов подвергаются воздействию рабочей смеси, топлива, высокой температуры, ударам и трению при посадке клапана в седло. Это приводит к возникновению износов и коррозионных повреждений, которые проявляются в виде выработки, рисок, раковин, увеличения диаметра и ис­кажения формы поверхности, вызывающие снижение контрольного калибра до 1,5 мм относительно торца седла, что, в свою очередь, вызывает неплот­ное прилегание и прогорание клапана.

Возможные способы ремонта. Износ рабочей фаски седла в допустимых руководством по капитальному ремонту (РК) пределах снижения контроль­ного калибра, а также раковины, риски, отложения нагара и несоосность рабочей фаски относительно отверстия в направляющей втулке устраняются слесарно-механической обработкой. Для этого рабочую фаску фрезеруют или шлифуют «как чисто», а затем притирают.

Краткие сведения о процессах развертывания, фрезерования, шлифования

Шероховатость поверхности после развертывания Ra = 1,25 63 мкм, точность размера и формы IT5—IT7.

Так как применяемый для обработки фаски седла инструмент базируется i отверстию в направляющей втулке, то в первую очередь должны быть восстановлены размер и форма отверстия втулки

Фрезерование осуществляется вручную коническими зенкерами с зубьями из твердого сплава ВК-6. Шероховатость обработанной поверхности: Rа = 2,5 0,63 мкм.

Фаски седла клапана фрезеруют в следующей последовательности: рабочую фаску до получения чистой, ровной поверхности; нижнюю вспомогательную фаску (15 ), выдерживая диаметр рабочей фаски (большой диаметр конуса); верхнюю вспомогательную фаску (75 ) до получении требуемой ширины рабочей фаски.

Шлифование как метод предварительной и окончательной обработки фаски седла обеспечивает шероховатость поверхности Ra = 1,25 0,08 мкм и точность размера и формы IT6—IT7.

Шлифование производят коническими абразивными кругами зерни­стостью 16-20 пневматическими или электрическими дрелями. Возможно применение и алмазного инструмента.

Примечание. После фрезерования (шлифования) седла проверяют концентричность рабочей фаски относительно оси отверстия направляющей втулки.

Притиранием получают соединения, непроницаемые для жидкостей и газов (например, краны, клапаны к их гнездам, плунжеры к гильзам и т. п.).

Притирка обеспечивает высокую точность размера и формы (IT5 и выше), шероховатость поверхности Ra =0,16 мкм.

Притиркой можно обрабатывать цилиндрические, конические, плоские и фасонные поверхности. Эти поверхности должны быть предварительно обработаны по квалитету 6 и с шероховатостью не грубее Ra = 1,25 0,32 мкм.

Притирку выполняют в одну, две, а в некоторых случаях и в три опера­ции. При этом снимается припуск 0,02—0,005 мм на диаметр и менее. При­тирка осуществляется свободными абразивными зернами, которые в смеси со связующей жидкостью наносятся на рабочую поверхность притира.

Для притирки клапанов двигателей применяют притирочные пасты на основе абразивных порошков и синтетических алмазов. В качестве свя­зующей среды применяют минеральное масло, дизельное топливо, микро­порошок белого электрокорунда зернистостью М20 или М14 (ГОСТ 3647—80), карбид бора М40 (ГОСТ 5744—74), дизельное масло ДЛ-11 (ГОСТ 8581—78).

Операции притирки могут выполняться вручную и на станках в зави­симости от типа производства.

Скорость притира яри ручной притирке 2,6 м/мин, а при механической 10—З0 м/мин.

Скорость притирки снижается при повышении требований к качеству поверхностей соединения.

Давление инструмента на обрабатываемую поверхность устанавливают в зависимости от выполняемой операции: при предварительной притирке 0,2— 0,4 МПа, а при окончательной 0,10—0,15МПа.

Ручная притирка поверхности седло—клапан двигателя выполняется в следующей последовательности.

Головку цилиндров с обработанными седлами и направляющими втул­ками устанавливают в приспособление (плоскостью разъема вверх). Стер­жень клапана смазывают маслом, а на рабочую фаску клапана износят ки­сточкой притирочную пасту.

Клапан вставляют в свое седло, предварительно установив под него сла­бую пружину. Затем клапан вращают при помощи ручной (пневматической) дрели вправо и влево.

Каждый раз, когда меняют направление вращения, поднимают клапан при помощи пружины. Когда притираемые поверхности станут совершенно гладкими и приобретут ровный сероватый цвет, притирку ведут только на чистом масле.

При механизированной обработке ручной режим притирки копируется специальным механизмом станка.

Притирка считается законченной, если на рабочих фасках клапана и седла появляются сплошные кольцевые полосы шириной 2—3 мм.

Плотность прилегания клапанов к седлам можно проверить следующими способами:

пробой на карандаш (стирание радиальных карандашных рисок, нанесённых на фаску клапана при повертывании его в седле в ту и другую сто­рону);

Рисунок 1. Станок ОПР-1841А:

1—станина; 2 — стойка левая. 3— кожух; 4 — блок шпинделей; 5 — маховик ручного подъема блока шпинделей; 6 —электродвигатель: 7 — кнопка подъема блока «Вверх»: 8 — кнопка опускания блока «Вниз»; 9 — Кнопка «Пуск»; 10 — кнопка «Стоп»; 11 — Стойка правая; 12—приспособление; 13 — маховик ручного подъема головки цилиндра; 14 - кнопка выключения станка.

пробой на краску при нанесении берлинской лазури на седло и попере­менном поворачивании клапана;

просачиванием керосина через испытуемое сопряжение при заливке его в патрубок головки цилиндров;

проверкой на герметичность по времени падения давления воздуха в ка­мере, расположенной над клапаном.

При правильной притирке карандашные риски сотрутся, на фаске кла­пана останется след от краски в виде ровной кольцевой поверхности шириной 1,5-е-2мм; керосин не просачивается через сопряжение клапан—седло, дав­ление воздуха (Р = 0,02 МПа) в камере не падает в течение 10 с.

Технические данные станка ОПР-1841А: число шпинделей 12; угол пово­рота шпинделей 360°; смещение шпинделя за двойной ход 14°; число двойных ходов рейки в минуту 70; высота подъема корпуса шпинделей 27 мм; установ­ленная мощность 1,7 кВт; габаритные размеры 1840 X 640 X 1450 мм; мас­са 845 кг.

Базовой деталью станка (рисунок 1) является станина 1, на кото­рой крепятся стойки, рольганг, а внутри располагается подъемный механизм с электродвигателем мощностью головок цилиндров на нужную высоту.

На стойках установлены мотор-редуктор мощностью 1,1 кВт и блок шпинделей с гидравлическим механизмом смещения.

Приспособление для установки головки цилиндров закрепляют на площадках подъемного механизма.

Кинематическая схема станка позволяет осуществить: подъем и опуска­ние блока шпинделей вручную, с помощью маховика (шестерня ручного при­вода корпуса включается перемещением маховика в осевом направлении от себя);

подъем и опускание головки цилиндров вручную и от электродвигателя через клиноременную передачу;

возвратно-вращательное и возвратно-поступательное движение шпинде­лей в осевом направлении от электродвигателя через редуктор и кривошипно-шатунные механизмы.

Работа на станке

1. Установить головку цилиндров на приспособление так, чтобы притираемое седло расположилось под шпинделем станка.

2. Вращением маховика 5 поднять блок шпинделей в верхнее положение.

3. Оттянуть маховик на себя (шестерня ручного подъема отклю­чится из зацепления). Во время работы станка вращение маховика не допускается.

4. Нанести на фаску клапана притирочную пасту, надеть на стержень клапана вспомогательную пружину и установить его в свое седло.

5. Нажать кнопку «Подъемник вверх» и подвести головку клапа­на к резиновому присосу шпинделя так, чтобы расстояние между тарелкой клапана и седлом было 8—10 мм.

6. Нажать кнопку «Пуск». Притирка началась. Время притирки 1 мин.

7. Нажать кнопку «Стоп».

8. Кратковременным нажатием кнопки «Подъемник вниз» вы­вести головку цилиндров в исходное положение.

8. Выключить станок.

Машинка для шлифования фаски на седле клапана входит в комплект прибора модели ЦКБ-2447. Машинка состоит из высоко­частотного электродвигателя и планетарношлифовального механиз­ма. Частота вращения шлифовальной головки 7140 мин^-1, шпинделя 13 мин^-1.

При работе машинка центрируется отверстием шпинделя на непод­вижном штоке («пилоте»), который устанавливаете it и направляющей втулки клапана и вращается вокруг него. При >том шлифовальная головка описывает окружность седла.

Работа с машинкой

1. Произвести правку шлифовального круга. Навернуть шли­фовальную головку. Кронштейн приспособления для правки уста­новить в положение, соответствующее углу фаски шлифуемого клапанного гнезда. Установить машинку на приспособление для правки. Включить электродвигатель. Подвести алмазный карандаш к шли­фовальному кругу, а затем перемещать его вверх и вниз на полную длину правки круга (до полного выравнивания поверхности).

2. Установить «пилот» в направляющую втулку клапана до упора в конусную часть штока.

3. Закрепить «пилот» в направляющей втулке (ввинтить шток в цангу).

4. Смазать шток «пилота» индустриальным маслом и устано­вить машинку на «пилот». Винтом отрегулировать положение машин­ки по высоте (шлифовальный круг не должен касаться фаски седла).

5. Включить электродвигатель машинки. Винтом подать шли­фовальный круг на нужную глубину резания.

6. Шлифовать фаску седла «как чисто».

7. Выключить электродвигатель. Снять машинку. Вывернуть шток из цанги и вынуть «пилот» из направляющей втулки.

Проектирование операции ремонта седла клапана. Операция состоит из вспомогательных переходов, связанных с установкой, закреплением и откреплением головки цилиндров, технологических переходов, целью которых могут быть фрезерование или шлифова­ние седла клапана и притирка, а также контрольных переходов, включающих в себя проверку концентричности фаски седла клапана относительно оси отверстия направляющей втулки и герметичности сопряжения седло—клапан.

Вариант формулировки технологического перехода:

установить на оправку фрезу с углом режущей кромки 45° и обработать «как чисто» основную фаску или в отверстие направляющей втулки вставить оправку со шлифовальным кругом 45° и шлифовать рабочую фаску «как чисто».

Вспомогательные переходы обозначаются прописными буквами русско­го алфавита (А, Б, В и т. д.). Технологические переходы нумеруются арабс­кими цифрами (1, 2 ...).

Режим обработки в слесарной операции определяется техничес­кими характеристиками применяемого оборудования (см. выше), ин­струмента и приспособлений, а также квалификацией исполнителя.

Ниже приводится технологическая инструкция на восстановле­ние седла—клапана (таблице 1).

Таблица 1

Содержание перехода	Указания по выполнению
Ознакомиться с ор­ганизацией рабочего ме­ста и проверить его комплектность	Уяснить специализацию и организацию рабоче­го места, назначение и расположение оборудова­ния, оснастки и деталей, документов и справоч­ной информации. Проверить по описи комплектность
Изучить характери­стику детали, условия ее работы, дефекты, способы ремонта	Уяснить конструктивные элементы детали и технологические требования к ним, вид и род тре­ния, характер нагрузки, агрессивность среды, вид и характер дефектов, способы и средства дефектации, возможные методы и технологию ремонта, а также требования руководства по капитально­му ремонту
3. Изучить применя­емые оборудование и оснастку	Уяснить основные узлы станка, его кинемати­ку, органы управления и порядок работы на станке, способ установки и крепления детали при

Продолжение таблицы 1

Содержание перехода	Указания по выполнению
	обработке, паспортные данные частоты вращения инструмента и диапазон подач S, правила безо­пасности при работе на станке, характеристику режущего инструмента. Электродвигатель не включать!
4. Ознакомиться с особенностями видов обработки седла клапана	Уяснить схему и сущность процессов разверты­вания, фрезерования, шлифования и притирки; требуемую точность получаемых размеров, фор­мы и величину шероховатости поверхности, об­ласть применения этих видов обработки при ре­монте автомобилей, параметры режима обработ­ки и их влияние на качество, и эффективность об­работки.
5. Определить припуск на обработку	Осмотром установить вид и характер дефекта седла клапана (головка цилиндров установлена в приспособлении на верстаке). С помощью калибра (величины снижения его) установить степень износа фаски, измерить ши­рину фаски. (При ремонте может быть использовано новое седло, в котором не обработана фаска). Назначить способы обработки фаски (при ус­ловии, что направляющая втулка клапана вос­становлена)
6. Спроектировать слесарную операцию на ремонт фаски седла	Уяснить технические требования (чертежа, РК) к восстановленной фаске седла клапана (цель операции). Подобрать оборудование, приспособления, ин­струмент, контрольные приборы. Назначить содержание переходов н очередность их выполнения. Установить технологические тре­бования на каждый переход операции. Напри­мер, слесарная операция: установить головку цилиндров в приспособле­ние на верстаке, плоскостью разъема с блоком вверх; установить на оправку фрезу с углом режущей кромки 15о и фрезеровать вспомогательную фас­ку «как чисто»; снять фрезу с углом 15°, установить фрезу с углом 45° и фрезеровать рабочую фаску «как чисто», но не шире 3 мм; проверить концентричность фаски и т. д. Назначить способ и содержание контроля опе­рации и переходов. Содержание переходов, технологические требо­вания к ним, оборудование, инструмент, значе­ния параметров режима записать в отчет
7. Выполнить ремонтную операцию	I. Операцию выполнить в назначенной после­довательности (см. выше) с разрешения и в при­сутствии преподавателя
8. Контроль операций	Очистить притираемые детали от технологиче­ских загрязнений Проверить герметичность сопряжения седло—клапан одним из рекомендованных выше спосо­бов Угол и ширина рабочей фаски седла должны соответствовать требованиям чертежа (РК). По­верхность фаски должна быть
Содержание перехода	Указания по выполнению
	ровной, без пятен и рисок, матово-серого цвета. Притёртый поясок должен начинаться от большого диаметра кону­са фаски. Сделать запись в отчет
9. Организационно- техническое обслуживание рабочего места	Привести в исходное положение инструмент, деталь, документы. Привести в порядок станок, приспособления, инструмент. Подписать операционную карту-отчет. Рабочее место сдать дежурному.
10. Защита результа­тов работы и сдача от­чета	Уметь объяснить (если необходимо—доказать) выполненные расчеты и принятые технологические решения по разработке и выполнению операции. Знать основные характеристики оборудования и инструмента, применявшихся при выполнении операции Знать область применения работ при ремонте деталей автомобилей и требования ЕСТД в ча­сти, касающейся операции.

Контрольные вопросы и задания

1. Каковы технические требования к фаске седла клапана?

2. Какой режущий инструмент применяют для обработки седла клапана?

3. С какой целью выполняются вспомогательные фаски седла клапана?

4. Перечислите последовательность работ ремонта седла клапана.

5. Перечислите способы и средства контроля качества ремонта седла