9. Особенности технологии накатывания

Для коленчатых валов дизелей типа Д100, изготовленных из высокопрочного чугуна с глобулярным графитом, имеющим химический состав: 3,10% С; 0,77% Мп; 1,8% Si; 0,06% Р; 0,05% S; 0,05% Сг; 40% феррита; менее 5% цементита; сорби­тообразный перлит, местами тонкопластинчатый о_в = 460 МПа; 6 = 3,6%; НВ 207; усилие накатывания составляет 20000-Н. Установлено, что при этом усилии остаточные наибольшие сжимающие напряжения наблюдаются на глубине 2 — 5 мм от поверхности детали, а поверхностная твердость возрастает с 30 до 50% по отношению к ненаклепанному металлу.

Такое накатывание следует производить как при изготовле­нии новых валов, так и при их шлифовании на ремонтный

размер. При этом накатыванию подлежат галтели всех корен­ных и шатунных шеек. Перед накатыванием цилиндрическую поверхность шейки сошлифо- вывают на 0,2 мм и прорезают галтели на глубину 0,7—1,2 мм. Изменение профиля шей­ки и толщина удаляемого при этих операциях слоя (0,2 мм) металла с поверхности шейки показаны на рис. 16. накаткой является ответствен­ной операцией. Выполняют эту операцию с помощью двух профильных дисковых резцов, закрепленных в одной головке (скобе) накатного приспособления, которые за одну установку на токарном станке прорезают обе галтели одной шатунной или коренной шейки вала. Такое приспособление обеспечивает вы­сокую производительность и постоянный качественный профиль галтели. При этом усадка галтели достигает 0,03 мм.

Рис. 16. Схема обработки Шлифова­нием и накатыванием шейки колен­чатого вала:

1 — шлифовальный круг; 2 — зона на­клепанного металла галтели

Прорезание галтелей перед

Головки (скобы) для профильных резцов по конструкции одинаковы с накатными скобами, имеют три державки с под­держивающими роликами. Подача державки с резцами для прорезания осуществляется гидравлическим силовым приводом. Величина заглубления резцов в цилиндрическую часть шейки ограничивается упором, установленным при наладке приспосо­бления. Чтобы сохранить возможно большую длину цилиндри­ческой части шейки при прорезании ее галтелей, профиль рез­ца выполняют радиусами 8 и 2,5 мм. Шероховатость поверхно-

20

сти прорезанной галтели должна быть не ниже R_z ■/. Глубина кольцевой проточки галтели должна быть не менее 0,8—1,3 мм, причем заход галтели на щеку допускается не более 0,2 мм, кроме одиннадцатой коренной шейки.

После прорезания галтелей их накатывают профильными роликами. В процессе накатывания упрочняемая поверхность смазывается жидким машинным маслом в смеси с олеиновой кислотой. Смазывающая жидкость не должна содержать каких- либо механических примесей. Накатка производится только при вращении вала заданной технологическим процессом ско­ростью. Прекращать вращение вала в процессе накатывания запрещается, так как остановка его вызывает местные вмяти­ны на галтелях, создающие концентраторы напряжений.

Коленчатый вал на накатном станке устанавливают в опре­деленной последовательности. На хвостовик вала под антиви­братор надевают специальную втулку и закрепляют винтом. Эту часть вала устанавливают на центр задней бабки, а про­тивоположную (фланцевую) — в шпиндельную бабку станка. После закрепления вала на его упрочняемые шейки надвигают 44

скобы с накатными роликами и закрепляют. После накатыва­ния галтелей одной пары шеек (коренной и шатунной) коман- доаппарат, которым снабжено накатное устройство, отключа­ет гидросиловую систему и двигатель станка. Затем откидные скобы раскрепляют и передвигают суппортом станка вручную на следующую пару шеек.

Накатывание галтелей первой и одиннадцатой коренных шеек выполняется с помощью дополнительной оснастки. При накатывании первой коренной шейки, имеющей одну галтель, второй опорой для накатных роликов служит галтель, предус­мотренная на технологической втулке, устанавливаемой на пер­вую шейку и закрепляемой на хвостовике антивибратора перед установкой коленчатого вала на накатном станке.

Одиннадцатая коренная шейка, имеющая большую длину, чем остальные шейки, накатывается с применением сменного комплекта роликодержателей (головок) с увеличенным рассто­янием между роликами или с использованием для этой цели третьей дополнительной скобы со специальным комплектом роликодержателей.

Чтобы добиться наибольшего повышения предела выносли­вости коленчатых валов при наименьшем их короблении, каж­дую галтель коренных и шатунных шеек вала накатывают одновременно тремя роликами с различными профильными ра­диусами при обязательном вращении коленчатого вала. Про­фильный радиус роликов подобран с таким расчетом, чтобы обеспечить равномерный наклеп металла по всей Поверхности галтели. Для галтелей коренных и шатунных шеек коленчатого вала дизеля типа ДЮО, имеющих радиус 8 и 2,5 мм, профиль­ные радиусы роликов должны иметь следующие размеры: 7,6 и 2,5; 8,0 и 2,5; 8,4 и 2,5 мм при общем диаметре ролика 75 мм. Наклон роликов к оси вала составляет 65—70°, а усилие накатывания на каждую пару роликов, опирающихся на две противоположные галтели одной шейки, должны быть в пре­делах (20,0⁺³>°) кН, что соответствует давлению масла в си­ловых гидроцилиндрах накатного устройства (2,4⁺⁰’³) МПа.

Частота вращения коленчатого вала не должна превышать 50 об/мин и при указанном усилии должна достигать 8—12 об/мин. Галтели коленчатых валов, поступающих в ре­монт, должны обязательно подвергаться накатыванию незави­симо от того, производилось оно ранее или нет. Если на ре­монтируемом коленчатом валу галтели не были достаточно глубоки, то перед его накатыванием галтели прорезают про­фильными резцами.

Перечень технологических операций и технические требова­ния, выполняемые при обработке шеек упрочняемого вала дизеля типа ДЮО приведены в табл. 13.

Контролируют усилие накатывания по показаниям мано­метров на силовых гидроцилиндрах, профиль роликов измеряют

Операция

Технические требования

Обтачивание шестой коренной шейки, фланцев и хвостовиков Обтачивание всех корённых шеек и галтелей

Предварительное шлифование коренных шеек, фланцев и хво­стовиков

Обтачивание шатунных шеек, Щек и галтелей

Предварительное шлифование шатунных шеек

Прорезаиие галтелей первой и одиннадцатой коренных шеек

Прорезание галтелей на всех коренных и шатунных шейках

Накатка галтелей на всех ко­ренных и шатунных шейках

Окончательное шлифование шатунных шеек

Поднутрение фланцев, шеек и хво­стовиков не допускается Биение предварительно обработан­ных коренных шеек и буртов не более 0,1 мм; рнски и поднутрение буртов галтелей не допускаются Овальность и конусность не более 0,05 мм; допускаются лыски и ссадины не более одной на шейке площадью и глубиной соответственно не более