Актуальность темы обусловлена экономической целесообразностью восстановления изношенных распределительных валов вместо их замены новыми. Распределительный вал — одна из наиболее дорогостоящих и ответственных деталей газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания. Стоимость нового вала для современных двигателей достигает 75 000 рублей, тогда как восстановление с применением наплавки и последующей механической обработки обходится порядка 7 000 рублей, что в 10 и более раз дешевле. При этом технологических операций по восстановлению требуется в 5–8 раз меньше по сравнению с изготовлением новых деталей, а до 85 % деталей восстанавливаются при износе не более 0,3 мм.

В процессе эксплуатации двигателя распределительный вал подвергается знакопеременным нагрузкам, циклическому трению и износу. Основными дефектами являются износ опорных шеек, износ и смятие кулачков, смятие шпоночного паза, деформация вала, трещины и отколы. В большинстве случаев изношенные валы отбраковываются, однако для сокращения издержек целесообразно их восстановление. Одним из актуальных вопросов ремонтного производства является многократное использование изношенных деталей, что требует разработки рационального технологического процесса.

Современные методы наплавки (электроконтактная приварка, газопорошковая наплавка, наплавка под слоем флюса, наплавка в среде защитных газов) позволяют наносить покрытия на изношенные поверхности. Однако после наплавки геометрия вала существенно отличается от номинальной: наплавленный слой имеет неравномерную толщину, повышенную шероховатость и требует последующего шлифования. Шлифование кулачков представляет сложную задачу, поскольку профиль кулачка имеет переменную кривизну, и условия шлифования на разных участках профиля отличаются. Существующее оборудование для шлифования кулачковых валов (полуавтоматы с ЧПУ типа ОШ-600Ф3.1, специальные копировально-шлифовальные станки) обладает высокой стоимостью (от 8 900 000 рублей) и значительными габаритами (масса до 7200 кг), что делает его недоступным для большинства ремонтных предприятий.

Таким образом, актуальной является задача разработки доступного, экономически эффективного и точного приспособления для шлифования распределительных валов после наплавки, реализуемого на базе распространённого токарного оборудования. Разработка комплекса восстановления геометрической точности распределительных валов после процесса наплавки позволит снизить себестоимость восстановления, обеспечить годовой экономический эффект, повысить качество и долговечность восстановленных деталей, а также внести вклад в ресурсосбережение и снижение экологической нагрузки. Тема является актуальной как с экономической, так и с научно-технической и практической точек зрения.

Целью работы: заключается в повышение периода стойкости спиральных сверл из быстрорежущей стали при сверлении глубоких отверстий диаметром до 2 мм в заготовках из цветных сплавов (широко используемых марок латуни и дюралюминия) путем создания в зоне обработки предварительного упругодеформированного состояния (ПУДС).

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:

1) Разработать способ восстановление геометрии распределительных валов после процесса наплавки.

2) Разработать комплекс восстановление геометрии распределительных валов после процесса наплавки.

3) Провести дисперсионной анализ влияния получаемой поверхности после восстановление геометрии наплавленных распределительных валов .

4) Выполнить экспериментальное исследование процесса восстановление геометрии распределительных валов после процесса наплавки.

Объектом исследования является процесс восстановление геометрии распределительных валов после процесса наплавки.

Методы исследования. Исследования процесса восстановление геометрии распределительных валов после процесса наплавки производились на основе положений теории резания, математической статистики, планирования и организации эксперимента.

Статистическая обработка полученных экспериментальных результатов производилась с использованием математического аппарата программных комплексов Maple, STATISTICA и Excel.

Экспериментальные исследования проводились с использованием современных стандартных и специальных измерительных приборов: микротвердомера ПМТ-3; инструментальный микроскоп ММИ-2; профилометр АБРИС - ПМ7 и пр.

Предметом исследования является метод проектирования процесса восстановление геометрии распределительных валов после процесса наплавки.

Достоверность результатов обеспечена корректностью постановки задач, обоснованным использованием аналитических зависимостей, строгостью использованного математического аппарата, корректной постановкой экспериментов, обработкой экспериментальных данных и подтверждается качественным и количественным соответствием теоретических исследований с экспериментальными данными.

На страницу проекта