Разработка восстановительных операций
Для восстановления отверстия в нижней головке шатуна наибольшее применение получило осталивание (железнение) ванным методом. Сущность процесса состоит в том, что в качестве ванны используется сама деталь. Электролит удерживается в изношенном отверстии при помощи приспособлений с уплотнениями. В качестве источника питания для наносимого покрытия используется растворимые аноды из стали 10, 20.
В настоящее время в производстве широко используется железнение в холодном электролите на асимметричном токе с катодно-анодным соотношением b=8¸10. Для железнения применяется электролит с концентрацией хлористого железа FeCl24H2O – 200 г/л, йодистый калий KI – 20 г/л, HCl – 15 г/л. Температура электролита поддерживается в пределах 50 °С, а плотность тока 50¸60 А/дм.
Технологический процесс железнения включает операции: электрохимическое обезжиривание, анодное травление, железнение, нейтрализацию с последующими промывками после каждой операции. Далее шатуны отправляют в сушку.
Расчёт режимов механической обработки
При обработке деталей на металлорежущих станках элементами режима обработки является: глубина резания, подача, скорость резания, мощность резания.
Расточная обработка
Обрабатываем отверстие нижней головки шатуна. Глубина резания t при черновой обработке равна или кратна припуску z на выполняемом технологическом переходе. При чистовой обработке (Ra<2,5) глубина резания принимается в пределах 0,1¸0,4 мм. После назначения глубины резания t=0,1 мм назначаем подачу из числа существующих в характеристике станка S=0,1 мм/об.
Скорость резания v рассчитывается по формуле:
, (1.23)
где Сv, m, xv, yv – коэффициенты и показатели степени, учитывающие условия обработки; Т – период стойкости режущего инструмента; Kv – поправочный коэффициент, учитывающий условия обработки, которые не учтены при выборе Cv.
Период стойкости режущего инструмента Т принимаем равным 60 минутам. Поправочный коэффициент Kv рассчитываем по формуле:
, (1.24)
где Kmv=1,67 – коэффициент, учитывающий механические свойства обрабатываемого материала; Knv=1 – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки; Kуv=1 коэффициент, учитывающий главный угол резца в плане; Kу1v=0,9 – коэффициент, учитывающий вспомогательный угол резца в плане; Krv=1 – коэффициент, учитывающий радиус при вершине режущей части резца; Kqv=0,91 – коэффициент, учитывающий размеры державки резца; Kоv=1 – коэффициент, учитывающий вид обработки; Kuv=0,9 – коэффициент, учитывающий вид материала режущей части инструмента.
.
Определим скорость резания по формуле (1.23):
м/мин.
По расчётному значению скорости резания определяется частота вращения шпинделя с закреплённым резцом:
, (1.25)
где dД – диаметр детали (отверстия), мм.
об./мин.
Максимальная частота вращения шпинделя станка равна 450 об./мин. Принимаем частоту вращения шпинделя, близкую к расчётной n=350 об./мин.
Тогда скорость обработки рассчитывается по формуле:
, (1.26)
м/мин.
Рассчитанные элементы режима резания необходимо проверить по мощности электродвигателя станка. Мощность резания определим по формуле:
, (1.27)
где рz – составляющая силы резания.
, (1.28)
где Срz, xрz, yрz, nрz – коэффициенты и показатели степеней, учитывающие условия обработки; Крz – поправочный коэффициент, учитывающий условия обработки, неучтённые коэффициентом Срz.
, (1.29)
где КMрz=0,68 – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала; Кjрz=1 – коэффициент, учитывающий главный угол в плане режущей части инструмента; Кyрz=0,94 – коэффициент, учитывающий передний угол режущей части инструмента; Кpрz=1,1 – коэффициент, учитывающий угол наклона лезвия; КRрz=1 – коэффициент, учитывающий влияние радиуса при вершине резца.