Технология производства двигателей внутреннего сгорания - Ягудин М.Л.

Author: Ягудин М.Л.
Tags: тепловые двигатели (кроме паровых машин и паровых турбин) машиностроение двигатели тепловые двигатели двигатели внутреннего сгорания
Year: 1967
Similar
Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей
Теория двигателей внутреннего сгорания
Двухтактные карбюраторные двигатели внутреннего сгорания
Двигатели внутреннего сгорания. Книга 1. Теория рабочих процессов
Text
                    ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ДВИ АТЕЛЕЙ
м. Л; я г у д и н
ДВИГАТЕЛЕЙ
М. Л. ЯГУДИН
ТЕХНОЛОГИЯ
ПРОИЗВОДСТВА
ДВИГАТЕЛЕЙ
ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Допущено Министерством высшего и среднего
специального образования СССР
в качестве учебного пособия
для машиностроительных техникумов
ИЗДАТЕЛЬСТВО
«МАШИНОСТРОЕНИЕ»
Москва 1967
УДК 621.43 002.2(071.2)
Курс «Технология машиностроения» охватывает широ-
кий круг вопросов, связанных с различными процессами
производства деталей, узлов и машин в целом. В процес-
се изготовления машин применяются разные технологиче-
ские процессы, разнообразные средства производства, осу-
ществляются контроль правильности выполнения заданных
требований изготовления деталей машин, сборка и испыта-
ние машин. Эти вопросы излагаются в разных предметах,
относящихся к циклу технологических дисциплин.
В соответствии с курсом «Технология производства
двигателей внутреннего сгорания» в учебном пособии рас-
смотрены технологические процессы производства двига-
телей и, кроме общих вопросов, освещены особенности
обработки деталей и сборки различных узлов. В соответст-
вии с программой более подробно изложены вопросы из-
готовления двигателей в различных условиях производст-
ва, а также производство топливной аппаратуры для дви-
гателей с воспламенением от сжатия.
Изложены вопросы выбора баз и методов обработки де-
талей машин, технологии обработки наиболее характерных
поверхностей и выбора необходимого оборудования.
Приведены принципы выбора и проектирования приспо-
соблений; описана конструкция основных элементов и при-
способлений, предназначенных для разных видов работ.
Значительная часть учебного пособия посвящена мето-
дам обработки характерных деталей двигателей, сборки уз-
лов, применяемому для этих целей оборудованию и оснаст-
ке. Рассмотрены вопросы сборки и испытания двигателей
внутреннего сгорания.
Учебное пособие предназначено для учащихся машино-
строительных техникумов по специальности «Двигатели
внутреннего сгорания».
Рецензенты канд. техн, наук Д. П. Маслов и инж. Л. Г. Голод
Редактор канд. техн, наук Н. М. Капустин
3-3-4
45—67
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Глава 1
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
В МАШИНОСТРОЕНИИ
§ 1.	ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССЫ
Продукт конечной стадии машиностроительного производства
называется изделием.
Для того чтобы превратить исходные материалы и сырье в
изделие, нужно выполнить ряд работ: доставить материалы на
предприятие, организовать их складирование и хранение, превра-
тить материалы в заготовки, обработать эти заготовки на стан-
ках, при помощи термической обработки придать необходимые
качества материалу деталей, собрать изделия, произвести окрас-
ку и упаковку. В процессе изготовления деталей и сборки изде-
лий требуется перемещать их от станка к станку и из цеха в цех,
хранить их, предохранять от коррозии, а также контролировать
качество деталей на разных стадиях изготовления.
Весь комплекс работ по превращению сырья и материалов в
готовое изделие называется производственным про-
цессом.
Отдельные стадии производственных процессов на машино-
строительном заводе осуществляются в специализированных це-
хах: литейных, кузнечных, заготовительных, механических,
сборочных, испытательных и являются производственными про-
цессами кузнечного, литейного, механического, сборочного
цехов.
Технологическим процессом называют часть произ-
водственного процесса, непосредственно связанную с последова-
тельным изменением состояния материалов, сырья и полуфабри-
катов до превращения их в готовые изделия. Например, при
ковке и механической обработке изменяются формы, размеры и
качество поверхности, при термической обработке — физико-ме-
ханические свойства материала и т. д.
В технологический процесс включаются также работы, сопут-
ствующие качественным изменениям предмета производства:
контроль качества, промывка и очистка, испытание изделий.
3
Технологический процесс выполняется на рабочих местах.
Рабочим местом называют часть производственной площади, обо-
рудованной в соответствии с выполняемой на ней работрй.
Технологический процесс обычно делится на операции. Опе-
рацией называется часть технологического процесса, выполня-
емая на одном рабочем месте и охватывающая все действия
оборудования и рабочих над одним или несколькими совместно
обрабатываемыми или собираемыми предметами. Примерами
операций могут служить штамповка заготовок на молоте, обточ-
ка детали на токарном станке, нарезание зубьев шестерен. Опе-
рация может быть выполнена за несколько установов.
Уста новом называется часть операции, выполняемая при
одном закреплении обрабатываемой заготовки или собираемого
узла. Например, операция обтачивания вала в центрах с одного
конца до места зажима и обтачивания с другого конца до места
зажима после перестановки вала состоит из двух установов, так
как вал в течение одной операции дважды устанавливают и за-
крепляют.
Положение обрабатываемой детали в приспособлении или со-
бираемого узла относительно рабочих элементов оборудования
может меняться.
Позицией называется каждое из различных положений
неизменно закрепленного предмета относительно оборудования,
на котором производится работа. Например, при обработке заго-
товки на многошпинделыном токарном полуавтомате при каж-
дом повороте стола заготовка меняет свою позицию; на токарно-
револьверном станке меняет позицию инструмент при повороте
револьверной головки.
Операция делится на переходы. Переходом называется
часть операции, при которой обрабатывается одна поверхность
одним или несколькими одновременно действующими инструмен-
тами при неизменном режиме работы станка. Например, фрезе-
рование плоскости головки блока цилиндров, протягивание шпо-
ночного паза в шестерне—-это обработки в один переход. Обра-
ботка отверстия при помощи сверла, зенкера и развертки осу-
ществляется в три перехода.
К переходам относятся такие элементы операции, как уста-
новка и снятие детали. Переходы могут совмещаться по времени
и выполняться путем снятия нескольких слоев материала с по-
верхности заготовки последовательно одним и тем же инструмен-
том, т. е. в несколько проходов.
Проход — это часть перехода, при которой с поверхности
заготовки 'снимается один слой материала при одном перемеще-
нии инструмента в направлении подачи и неизменном режиме
работы станка. Например, обтачивание цилиндрической шейки
валика может быть осуществлено в один переход, выполняемый
в один или больше проходов (в зависимости от припуска).
4
Переход расчленяется на приемы. Прием представляет со-
бой законченную совокупность отдельных движений рабочего в
процессе выполнения работы или в процессе подготовки к ней.
Так, например, фрезерование шпоночного паза можно рас-
членить на следующие приемы: взять деталь, вставить деталь в
приспособление, закрепить деталь в приспособлении, пустить
станок, подвести к фрезе, фрезеровать паз, отвести деталь, оста-
новить станок, освободить деталь, снять деталь с приспособле-
ния, положить деталь.
Расчленение переходов на приемы необходимо производить
для получения данных о затратах рабочего времени на отдель-
ные элементы приемов. Эти данные используются при разработке
нормативов.
§ 2.	ВИДЫ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Построение производственного и технологического процессов
зависит не только от конструкции изделий, но в значительной
мере и от количества изделий, которое нужно изготовить.
В зависимости от выпуска изделий производство условно
можно разделить на единичное, серийное и массовое.
Единичное или индивидуальное производст-
во— такое производство, при котором изготовление изделий не
повторяется или повторяется через неопределенные промежутки
времени. Характерным признаком единичного производства яв-
ляется выполнение на рабочих местах разнообразных операций,
которые не повторяются.
В единичном производстве литые заготовки изготовляются по
деревянным моделям, а поковки—методом свободной ковки;
широко применяются заготовки из сортового проката, даже в
случае больших припусков. Обработку ведут на универсальном
оборудовании; расположение станков групповое (токарный, фре-
зерный, шлифовальный участки) или предметное (участок обра-
ботки валов, шестерен и т. д.). Применяют исключительно уни-
версальные приспособления и нормальный режущий измеритель-
ный инструмент. В единичном производстве трудно обеспечить
взаимозаменяемость; широко используют пригонку деталей по
месту и регулировку сопряжения деталей. Технология разраба-
тывается схематически; в ней указывается только последователь-
ность обработки и работа ведется по чертежам, поэтому рабочие
должны иметь высокую квалификацию.
Примером предприятий единичного производства могут слу-
жить заводы, производящие прокатное оборудование, уникаль-
ные станки, крупные землеройные машины и т. п.
Серийное производство—это производство, при ко-
тором изделия изготовляются партиями и выпуск их повторяется
через определенные промежутки времени. Характерным призна-
ком серийного производства является выполнение на рабочих
5
местах нескольких периодически повторяющихся операций.
В зависимости от количества изделий в серии производств© мо-
жет быть мелкосерийным или крупносерийным. Мелкосерийное
производство по своему характеру приближается к единичному
производству, а крупносерийное — к массовому. При серийном
производстве литые заготовки изготовляют по деревянным или
металлическим моделям, а также литьем в кокиль и другими
прогрессивными методами, поковки — методом свободной ковки
и штамповки. Для изготовления деталей с небольшой разницей
сечений по длине применяется сортовой прокат. В серийном про-
изводстве используют универсальное и специальное оборудова-
ние. Применяют универсальные и специальные приспособления,
универсальный и специальный режущий и мерительный инстру-
мент. Для серийного производства характерна взаимозаменя-
емость большинства деталей, но при сборке изделий возможна
пригонка отдельных деталей. Технология серийного производст-
ва разрабатывается детально; процесс обработки четко разде-
лен на операции, выполняемые на определенных станках.
Примером предприятий серийного производства могут слу-
жить заводы, выпускающие тепловозы, тепловозные и судовые
двигатели, краны и т.п.
Массовое производство — это такое производство,
при котором изготовление изделий ведется непрерывно в течение
достаточно продолжительного промежутка времени. Характер-
ным признаком массового производства является выполнение на
каждом рабочем месте только одной закрепленной за ним опе-
рации.
При массовом производстве применяют отливки, получаемые
по металлическим моделям, литьем в кокиль или под давлением,
специальные виды отливок, штамповки, изготовленные в закры-
тых штампах, специальный и сортовой прокат. Широко исполь-
зуют специальное высокопроизводительное оборудование, агре-
гатные станки и универсальные специализированные станки, ос-
нащенные преимущественно специальными приспособлениями,
специальным и универсальным инструментом.
Технологические процессы разрабатываются подробно и хо-
рошо оснащаются. Это позволяет при невысокой квалификации
рабочих обеспечить высокую точность и взаимозаменяемость де-
талей и узлов в изделиях, малую трудоемкость, а следовательно,
и более низкую, чем при серийном производстве, себестоимость
изделий.
На предприятиях массового производства изготовляются ав-
томобили, тракторы, автотракторные двигатели, шарико- и роли-
коподшипники й другие изделия, применяемые в большом коли-
честве.
В крупносерийном и массовом производстве организуются по-
точные линии в основном двух типов: непрерывно-поточные и
6
переменно-поточные. В непрерывно-поточных линиях заготовки
непрерывно в определенном ритме — такте перемещаются по ра-
бочим местам, расположенным по порядку выполнения техноло-
гических операций. В переменно-поточных линиях за рабочими
местами, расположенными по порядку осуществления технологи-
ческих операций, закреплена обработка нескольких заготовок,
близких по технологии обработки. При этом линия занята обра-
боткой одной заготовки в течение определенного времени, затем
линию перестраивают для обработки другой заготовки и т. д.
При проектировании технологических процессов поточного'
производства необходимо определить такт выпуска, под которым
понимается промежуток времени между обработкой двух, сле-
дующих одна за другой, деталей. Такт выпуска te определяется
по формуле
в D ’
где Fd — действительный годовой фонд времени работы станка
в одну смену;
и — число рабочих смен;
D — годовая программа выпуска изделий в шт.
Глава 2
ВИДЫ ОБРАБОТКИ В МАШИНОСТРОЕНИИ
При изготовлении деталей машин, разнообразных по конфи-
гурации, материалу, точности и качеству обработки поверхностей,
твердости и условиям работы, применяют различные технологи-
ческие методы и виды обработки. Обработка деталей может про-
изводиться с изменением формы и размеров и без изменения
формы, а только с изменением качества поверхности и других
свойств. Для предохранения от влияния (Внешней среды и улуч-
шения внешнего вида детали машин подвергают гальваническим
покрытиям, консервации, смазке и окраске. В процессе обработки
возникает необходимость в очистке поверхностей деталей от
стружки, масел, загрязнений и окислов.
§ 3.	ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ С ИЗМЕНЕНИЕМ РАЗМЕРОВ
Изменение размеров и формы деталей производится снятием
стружки — путем обработки резанием — и без снятия стружки —
методом пластической деформации.
Обработка наиболее сложных и ответственных деталей машин
производится на металлорежущих станках и сопровождается
снятием стружки — механическая обработка. Механи-
ческую обработку разделяют на черновую (предварительную),
7
Рис. 1. Схема электроискровой обра-
ботки:
1 — электрод; 2 — ванна; 3 — обрабаты-
ваемое изделие
чистовую и отделочную. При черновой обработке с заго-
товки удаляют основную часть припуска и придают ей форму,
близкую к форме готовой детали. Когда с детали снимается зна-
чительный слой металла, возникают и перераспределяются на-
пряжения и возможна деформация. Поэтому окончательную
форму и размеры детали придают чистовой обработкой,
при которой снимаются небольшие припуски и возможно выпол-
нение размеров с большей точ-
ностью и достаточной чистотой
поверхности.
Для получения поверхности
с высокой степенью чистоты и
обеспечения высокой точности
размеров применяется отде-
лочная обработка.
Предварительная обработ-
ка может производиться путем
строгания, обтачивания, фре-
зерования, сверления, долбле-
ния; чистовая обработка — те-
ми же способами, но при мень-
шей глубине резания и подаче,
а также путем развертывания,
протягивания, шлифования;
отделочная обработка — путем
тонкого точения, шевингова-
ния, шлифования, притирки,
хонингования, доводки и су-
перфиниширования.
При обработке отдельных
деталей сложной конфигурации, изготовленных из очень твер-
дых материалов, применяются электроискровая (электроим-
пульсная), электрохимическая, анодно-механическая обработки,
а также обработка при помощи ультразвука и лучевая обра-
ботка.
Электроискровая обработка заключается в сле-
дующем (рис. 1). Электрод 1 и обрабатываемое изделие 3 по-
гружают в ванну 2, наполненную керосином, маслом или другим
диэлектриком, и включают в цепь постоянного тока. При сбли-
жении электрода и изделия между ними возникает электрическая
дуга.
Включение в цепь конденсаторов делает эту дугу прерыви-
стой, импульсной.
Электрическая искра, возникающая в месте наименьшего рас-
стояния от электрода-инструмента до изделия, производит на-
правленное разрушение металла. Шпиндель с электродом-инст-
рументом совершает возвратно-поступательное движение. В ре-
8
зультате большого количества искровых разрядов, возникающих
с большой частотой, в изделии образуется углубление, по форме'
соответствующее электроду-инструменту.
Этим методом производят прошивание малых отверстий и об-
работку конических поверхностей в распылителях, обработку
сложных поверхностей штампов из твердых сплавов и подобные-
работы.
Электрохимическая обработка — электрополирова-
ние — применяется для улучшения качества поверхности метал-
лических деталей. Эта обработка заключается в следующем.
В ванну с электролитом помещают деталь (анод) и металличе-
ский (свинцовый или медный) катод. Деталь подключают к по-
ложительному полюсу источника постоянного тока низкого на-
пряжения, катод — к отрицательному. При прохождении тока от
детали к катоду выступающие части поверхности (гребешки)
растворяются в электролите, а впадины предохраняет от раство-
рения оксидная пленка, образующаяся на поверхности детали:
Процесс продолжается до тех пор, пока все выступающие участ-
ки поверхности, ее микронеровности, не растворятся.
Анодн о-механическая обработка применяется
для резки твердых металлов, затачивания и шлифования инстру-
ментов из твердого сплава. Анодно-механическая обработка от-
личается от электрохимической тем, что оксидная пленка, обра-
зующаяся на аноде-детали, разрушается механическим путем,
вследствие трения инструмента (катода) о поверхность изделия.
При анодно-механической обработке инструмент служит для под-
вода тока к обрабатываемой поверхности, снятия оксидной плен-
ки и удаления продуктов разрушения. В качестве инструмента?
для резки применяются металлические тонкие диски и ленты;
для шлифования и затачивания — массивные чугунные или мед-
ные диски; для фасонной обработки — скребки, изготовленные из
стальных и медных пластин. Поверхность детали, с которой ок-
сидная пленка удалена анодом, интенсивно растворяется в элек-
тролите и приобретает требуемую форму.
Ультразвуковая обработка является одним из;
видов механической обработки и заключается в скалывании
микрочастиц с поверхности обрабатываемой детали абразивны-
ми зернами, приводимыми в движение ультразвуковыми колеба-
ниями.
Процесс ультразвуковой обработки осуществляется следую-
щим образом (рис. 2). Магнитостриктор 1 (сердечник из сплава,,
который при намагничивании изменяет линейные размеры) под.
действием переменного тока генератора 6 высокой частоты виб-
рирует и через концентратор 2 передает колебания инструмен-
ту 3. Обрабатываемая деталь 5 закреплена на станке и покрыта
непрерывно подаваемой через сопло 4 в зону обработки абразив-
ной суспензией.
9'
Вибрирующий с большой частотой (15 000—30 000 гц) инст-
румент при приближении к поверхности детали ударяет по абра-
зивным зернам, которые, ударяясь о поверхность детали, разру-
шают ее. Кавитационные явления в абразивной суспензии спо-
собствуют перемещению зерен и замене изношенных зерен
новыми. Сердечник во время работы нагревается, и его нужно
интенсивно охлаждать. Инструмент, постепенно углубляясь
ш материал обрабатываемой детали, образует на ней отвер-
стие или выемку, имеющую форму ин-
струмента.
Внедрение новых достижений физи-
ки в практику машиностроения позво-
лило применить совершенно новые ме-
тоды обработки металлов — обработ-
ку электронным и световым лучами и
дуговой плазменной струей.
Сущность обработки электронным
и световым лучами заключается в том,
что концентрированный поток электро-
нов или световой поток направляется
на обрабатываемую поверхность и со-
бирается в фокус электромагнитной
линзой или оптической системой. Ра-
бочая температура при этом достигает
6000—15 000° С, что приводит к испа-
рению металла и образованию отвер-
стия или прорези шириной в несколь-
ко сотых миллиметра.
Обработка дуговой плазменной
струей принципиально не отличается
от указанных выше способов обработ-
ки. Плазменная струя ионизированно-
го газа образуется в специальной горелке под действием дуго-
вого разряда. Температура выходящей из горелки плазменной
струи достигает 15 000° С. Это позволяет резать и плавить струей
различные материалы, наносить покрытия тугоплавких материа-
лов на поверхность, сваривать материалы, которые другими ме-
тодами не соединяются.
Обработка без снятия стружки производится пу-
тем пластической деформации материала деталей.
При изготовлении мелких деталей из черных и цветных ме-
таллов широко применяется холодная высадка, которая
^производится на прессах или холодновысадочных автоматах.
Высадка детали может производиться в один или несколько пе-
реходов.
Образцы деталей, изготовленных методом холодной высадки,
доказаны на рис. 3.
'40
Рис. 2. Схема установки
для ультразвуковой об-
 работки:
1 — магнитостриктор; 2 —
концентратор; 3 — инстру-
мент; 4 — сопло; 5 — об-
рабатываемая деталь; 6 —
генератор
На рис. 4 изображены автоматические линии для производст-
ва болтов и гаек методом холодной высадки и даны эскизы, по-
казывающие последовательное изменение формы детали.
Рис. 3. Образцы деталей, изготовленных методом холодной высадки
Болт изготовляют в три операции. В первой операции от прут-
ка отрезается заготовка и производится предварительная и окон-
чательная высадка головки; во второй операции производится
Рис. 4. Автоматические линии:
а — для производства болтов; б — для производства гаек
обрезка граней головки и при необходимости редуцирование
стержня болта под резьбу и в третьей операции — накатывание
резьбы.
Чеканка и калибровка применяются для повышения
точности заготовок, полученных штамповкой, а также для полу-
чения неглубоких рельефных фигур на поверхностях деталей.
и
Чеканку и калибровку производят на прессах или молотах, при
этом обеспечивается точность размеров 0,2—0,05 мм. ♦
Холодное накатывание применяется для повышения
точности и чистоты поверхности, для образования на поверхно-
сти деталей рифлений, резьбы, зубьев, а также повышения уста-
лостной прочности деталей. Для калибровки и отделки поверх-
ностей деталей применяют накатники, оснащенные шариками
или роликами (стальными закаленными или из твердого сплава).
§ 4.	ПОКРЫТИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ, ОЧИСТКА И ОКРАСКА
Для придания определенных свойств деталям на их поверх-
ности наносят покрытия разных видов.
Для обеспечения антифрикционных свойств подшипники ма-
шин заливают антифрикционными сплавами. Наибо-
лее распространена заливка подшипников баббитом и свинцови-
стой бронзой.
В настоящее время широко применяются подшипники, покры-
тые антифрикционными алюминиевыми сплавами.
Антифрикционные сплавы заливают на предварительно обра-
ботанные заготовки подшипников или на стальную ленту, из ко-
торой затем штампуют половинки подшипников.
Хромирование применяется как декоративное покрытие
и для повышения износостойкости деталей.
Хромированию подвергают поверхности деталей, работающие
на истирание. Покрытая хромом поверхность обладает высокой
твердостью {НВ 800 и более) и устойчива против образования
рисок и задиров. Однако гладкая хромированная поверхность
плохо смачивается маслом, поэтому такие детали, как поршне-
вые кольца и гильзы цилиндров, покрывают пористым хромом.
При изготовлении точных деталей применяется мерное хромиро-
вание, при котором на поверхность наносится слой хрома строго
заданной величины. Прочное покрытие получается при толщине
слоя хрома не более 0,15—0,20 мм. При большей толщине слоя
нельзя обеспечить прочное соединение хрома с материалом
детали.
Никелирование применяют главным образом как деко-
ративное и антикоррозионное покрытие.
Покрытие деталей тонким слоем (3—7 мк) свинца, олова,
кадмия и индия способствует хорошей приработке деталей
при обкатке машины, так как эти металлы хорошо смачиваются
маслом.^
Цинкование применяется как антикоррозионное по-
крытие.
Оксидирование черных металлов производится путем
обработки поверхностей концентрированным раствором щелочи
с азотнокислой солью натрия.
12
Алюминиевые сплавы оксидируются путем анодного элек-
трохимического окисления (анодирования). Оксидные пленки пр*
•вышают антикоррозионные свойства металла. Кроме того, окси-
дирование применяется в качестве декоративного покрытия.
Фосфатирование производят в растворе ортофосфорной
кислоты и фосфорнокислых солей железа и марганца. Оно при-
меняется для защиты от коррозии деталей из стали и чугуна, а
иногда в качестве грунта под лакокрасочное покрытие.
Омеднение производят главным образом для предохране-
ния поверхности деталей от цементации.
Металлизацию напылением используют как защит-
но-декоративное антифрикционное и жаростойкое покрытие, а
также для восстановления изношенных деталей с последующей
обработкой их на металлорежущих станках. Нанесенный на по-
верхность детали пористый слой непластичен, хрупок, но хорошо
сопротивляется сжатию. Металлизация производится при помо-
щи специальных аппаратов. Материалом служит проволока диа-
метром 1,5—2 мм. Расплавленный металл выбрасывается на по-
верхность струей сжатого воздуха. Подготовка поверхностей к
металлизации заключается в очистке и обезжиривании.
Металлизация напылением применяется для покрытия не
только для металлов, но и для неметаллических материалов.
Очистку деталей перед поступлением на обработку из
.заготовительных цехов и после термической обработки произво-
дят при помощи гидро-пескоочистки, дробеструйной или дробе-
метной очистки.
Гидро-пескоочистка производится струей воды, смешанной с
песком (пульпой), выбрасываемой под большим давлением на
поверхность детали. Частицы песка, двигаясь с большой скоро-
стью, удаляют с поверхности детали окалину, пригоревшие части-
цы формовочных составов и другие загрязнения. После гидро-
пескоочистки детали промывают струей горячей воды, и они
быстро высыхают.
Дробеметная или дробеструйная очистка производится чугун-
ной или стальной дробью, которая выбрасывается на поверх-
ность детали со скоростью 30—50 м[сек при помощи лопастных
дробеметов или струей сжатого воздуха.
Промывка деталей после механической обработки произ-
водится в моечных ваннах или конвейерных моечных машинах.
Детали из черных металлов промывают растворами щелочей, в
которые добавлены антикоррозионные вещества, а детали из
цветных сплавов — растворами хромпика. Керосин, бензин и
другие легковоспламеняющиеся жидкости используют только
для промывки деталей небольших размеров или в особых слу-
чаях, когда применение других моющих средств нежелательно
(прецизионные детали топливной аппаратуры, шарикоподшипни-
ки, детали с узкими каналами и т. п.).
в
Для лучшего удаления загрязнений моечные машины и ван-
ны оснащают ультразвуковыми генераторами, вызывающими ко-
лебания деталей, что способствует отделению и удалению загряз-
нений.
Для предохранения деталей от коррозии при хранении произ-
водят к о н с е р в а ц и ю их или смазку маслами. Масла,,
применяемые для консервации, не должны содержать влаги и
кислот. Для удаления влаги масло перед нанесением на деталь
нагревают до температуры 110—120° С и поддерживают эту тем-
пературу до прекращения выделения пены. Для того чтобы масла
не стекало с поверхности деталей при длительном хранении, в
него добавляют загустители (парафин), а после консервации
детали обертывают в промасленную или парафинированную бу-
магу. Для лучшего предохранения деталей от коррозии бумагу
пропитывают ингибиторами.
Окраска деталей и машин производится для придания им
хорошего внешнего вида и предохранения от атмосферных воз-
действий. Для того чтобы краска хорошо сохранялась, окраши-
ваемые поверхности должны быть хорошо очищены от загрязне-
ний и масла.
Очищенные поверхности покрывают слоем грунта, обеспечи-
вающим хорошую адгезию краски к металлу. Неровности литых
поверхностей выравнивают шпатлевкой, которая после высыха-
ния тщательно зачищается.
Подготовленные поверхности покрывают одним или несколь-
кими слоями краски. Краску наносят кистью, распылением, оку-
нанием или обливанием. Широкое распространение получил ме-
тод окраски в электростатическом поле. Распыленные частицы
краски заряжаются положительным зарядом и под действием
электростатического поля высокого напряжения переносятся на
поверхность детали, заряженной отрицательно. При этом методе
обеспечиваются равномерное нанесение слоя краски и экономное
ее расходование.
Для окраски машин применяют масляные глифталевые и син-
тетические краски, эмали и лаки.
Глава 3
УСТАНОВКА ДЕТАЛЕЙ ПРИ ОБРАБОТКЕ
§ 5.	ПОНЯТИЕ О БАЗАХ. ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Точность соблюдения размеров деталей при обработке в зна-
чительной степени зависит от их установки относительно рабочих
органов станка и режущего инструмента. Положение детали при
обработке определяется ее поверхностями, которыми деталь
устанавливается на стол станка или в приспособление.
14
Базами называются поверхности детали, определяющие ее-
положение при установке.
Различают три вида баз: конструкторские, производственные
(технологические) и сборочные.
Конструкторские базы — это линии или точки на чер-
теже, от которых конструктор задает размеры и взаимное поло-
жение других линий, соответствующих поверхностям детали или
их осям.
Производственные (технологические) базы подразделяют
на установочные и измерительные.
Установочные базы бывают опорные и проверочные.
Опорная установочная база — это поверхность, при контакте
которой с установочными элементами приспособления деталь
ориентируется в нужном направлении с требуемой точностью.
Различают следующие виды опорных установочных баз: основ-
ные и вспомогательные.
Основная опорная установочная база — это сочетание поверх-
ностей; при соприкосновении которых с другими деталями в со-
бранном узле или механизме определяется взаимное положение
деталей.
Вспомогательными опорными установочными базами назы-
ваются поверхности, используемые для установки деталей при
обработке, но не определяющие положение обработанной детали
относительно других деталей при их соединении в узел. Вспомо-
гательными опорными установочными базами называют также
поверхности, специально обрабатываемые для установки детали
в процессе изготовления (например, центровые углубления в
валах).
Проверочная установочная база — это сочетание поверхно-
стей или разметочных рисок, по которым выверяется положение
обрабатываемой детали на станке при установке без приспособ-
ления.
Измерительной базой называют поверхность, от ко-
торой производят отсчет размеров при измерении детали или по
отношению к которой проверяют правильность положения дру-
гих поверхностей.
Сборочной базой называют поверхность, по которой де-
таль ориентируется по отношению к другим деталям в собран-
ной машине. Если эти поверхности используют как установоч-
ные опорные базы в процессе обработки деталей, то они являют-
ся в то же время установочными базами.
Для уменьшения погрешностей обработки нужно по возмож-
ности использовать в качестве конструктивной, технологической
измерительной баз одни и те же поверхности детали.
Для того чтобы ориентировать деталь при обработке в опре-
деленном положении, необходимо лишить ее всех шести степеней
свободы, т. е. исключить возможность перемещения в трех взаим-
15
но перпендикулярных направлениях и вращательного движения
вокруг трех взаимно перпендикулярных осей.
Установка детали при обработке определяется’ правилом
шести точек, каждая из которых лишает деталь одной из шести
степеней свободы. На рис. 5, а показана установка призматиче-
ской детали. Три опоры детали в плоскости хоу лишают ее трех
степеней свободы — перемещения вдоль оси z и вращения вокруг
осей х и у. Плоскость хоу называется установочной. Две опоры
Рис. 5. Установка деталей по правилам шести точек:
а — призматическая деталь; б — валик
детали в плоскости xoz лишают деталь еще двух степеней свобо-
ды— перемещения вдоль оси х и вращения вокруг оси г. Плос-
кость xoz называется направляющей. И, наконец, опора детали
в плоскости yoz, которая называется упорной, лишает деталь
шестой степени свободы — перемещения вдоль оси у.
При установке цилиндрической детали на призме (рис. 5, б)
поверхности призмы лишают деталь четырех степеней свобо-
ды— перемещения в направлении осей х и z и вращения вокруг
этих же осей. Возможность перемещения вдоль оси *у и враще-
ния вокруг этой оси исключается наличием упора в торец и
.шпоночный паз или заменяющей эти упоры силой трения, возни-
кающей при зажиме.
16
Для того чтобы в процессе обработки положение детали,
определенное ее базирующими поверхностями, было неизмен-
ным, необходимо при установке детали приложить силы, которые
должны быть больше сил, возникающих в процессе обработки и
стремящихся нарушить контакт детали с опорами. Эти силы соз-
даются при помощи зажимных устройств.
Существует два способа установки деталей при обработке.
1.	Установка с выверкой непосредственно на станке. Такая
установка применяется при обработке деталей в единичном и
мелкосерийном производстве и выполняется рабочим по чертежу
детали. Для установки деталей рабочий должен иметь высокую
квалификацию. При этом не обеспечивается высокая точность и
равномерное распределение припусков.
Установка с выверкой может осуществляться по необработан-
ным и обработанным поверхностям, а также по разметочным ри-
скам.
Выверка по обработанным поверхностям обеспечивает наи-
более высокую точность установки заготовок при обработке (от
±0,1 до ±0,3 мм, в зависимости от размеров заготовки). При
выверке по необработанным поверхностям точность установки
ниже (от ±1,5 до ±3,0 мм). Для повышения точности выверки
необработанных заготовок используются разметочные риски, ко-
торые наносятся на деталь для облегчения выверки, проверки
пригодности заготовок к обработке, указания границ обработки
(припусков), контроля сложных деталей, установки накладных
кондукторов и расточных приспособлений.
2.	Установка без выверки в приспособлении, в котором поло-
жение детали определяется установочными элементами приспо-
собления. Такая установка деталей применяется в крупносерий-
ном и массовом производстве. При этом обеспечивается высо-
кая точность и сокращается время, затрачиваемое на установку
детали.
§ 6.	ПОГРЕШНОСТИ УСТАНОВКИ ДЕТАЛЕЙ
Погрешности установки детали при обработке суммируются
из погрешностей базирования, погрешностей закрепления, по-
грешностей положения детали вследствие неточного изготовле-
ния приспособления, износа его установочных элементов, а так-
же ошибок установки приспособления на станок.
Погрешностью базирования &б называется раз-
ность предельных расстояний измерительной базы относительно
установленного на размер инструмента.
Если при обработке детали технологическая установочная
база не совпадает с измерительной, возникает погрешность ба-
зирования. На рис. 6 показана такая погрешность, возникшая
при фрезеровании замка в блоке двигателя. В этой операции
2 Зак. 259
необходимо выдержать размер А с допуском +0,2 мм. Деталь
базируется на станке поверхностью М, станок настроен на раз-
мер В.
Для выполнения размера А с заданным допуском необходимо,
чтобы сумма допусков на размеры В и С была меньше допуска
на размер А.
Если размер С выполнен с допуском более 0,2 мм, то соблю-
дение допуска на размер А невозможно .ни при каких условиях.
Если размер С выполнен с допуском 0,2 мм, то допуск на раз-
мер А может быть выдержан при настройке станка на размер В
с отклонением, равным нулю, что практически также невоз-
можно.
Для того чтобы исключить погрешности базирования, необ-
Рис. 6. Погрешности ба-
зирования при несовпа-
дении измерительной и
технологической баз
ходимо совмещать установочную и
измерительную базы или пересчиты-
вать допуски, предусмотренные чер-
тежом, и назначать более жесткие
допуски.
Рис. 7. Схема влияния зажи-
ма на погрешность закрепле-
ния
Погрешностью закрепления &3 называется раз-
ность между наибольшим и наименьшим расстояниями измери-
тельной базы относительно установленного на размер инстру-
мента, вызванная смещением обрабатываемой заготовки под
действием усилия зажима. Эта разность может иметь очень ма-
лую величину, если величина смещения велика, но постоянна.
Из рис. 7 видно, что погрешность закрепления по отношению к
размеру а не равна нулю, так как в этом направлении действуют
усилия зажима, вызывающие контактную деформацию устано-
вочной плоскости заготовки; деформацию заготовки и деталей
приспособления, через которые происходит зажим ( Вза ¥=0).
Для размера h погрешность закрепления равна нулю (&3h — 0),
так как верхняя измерительная поверхность при закреплении
перемещается в собственной плоскости, т. е. не изменяет своего
положения.
18
Погрешность положения заготовки &пр вызыва-
ется неточностью изготовления приспособления, износа его уста-
новочных элементов, а также неточностью установки приспособ-
ления на станок. Эти неточности учитываются при проектирова-
нии приспособлений, периодически контролируются и устраняют-
ся при ремонте оснастки.
Погрешности 8е, и &пР представляют собой поля рассеяния
случайных величин, распределение которых можно (приближен-
но) считать подчиняющимся нормальному закону распределения.
При этом в общем виде погрешность установки 8 k^lk суммарное
поле рассеяния выполняемого размера определится из формулы
1/ 2 .	2 .	2
— V &б “г 8з + &пр-
§ 7.	ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ВЫБОРА БАЗ
При выборе баз следует руководствоваться приведенными
ниже основными правилами.
1.	Совмещать установочную и измерительную базы, чтобы
исключить погрешность базирования.
2.	Во всех случаях, когда это возможно, надо использовать
в качестве технологических измерительных баз поверхности,
являющиеся конструктивными базами.
3.	Необходимо соблюдать принцип постоянства баз, т. е.
использовать одни и те же базы при большем числе операций,
или обрабатывать возможно большее количество поверхностей
с одной установки для сохранения точности взаимного располо-
жения поверхностей детали, которые обрабатываются в разных
операциях.
4.	В качестве базовых следует применять поверхности наи-
большей протяженности для повышения точности установки
детали.
5.	Для деталей, у которых некоторые поверхности не обраба-
тываются, в качестве черновых баз (баз на первой операции)
нужно принимать необрабатываемые поверхности. На черновую
базу разрешается устанавливать деталь только один раз.
6.	Для деталей, обрабатываемых полностью, в качестве чер-
новой базы принимаются поверхности с наименьшим припуском
на обработку.
7.	В случае необходимости следует искусственно увеличивать
размеры технологических баз или делать специальные техноло-
гические базы.
8.	Технологические установочные базы надо выбирать так,
чтобы обеспечить жесткость установки и отсутствие деформаций
детали от усилий зажима и сил, возникающих в процессе об-
работки.
2*	19
Глава 4
ТОЧНОСТЬ И КАЧЕСТВО ОБРАБАТЫВАЕМЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
§ 8.	ПОНЯТИЕ О ТОЧНОСТИ ОБРАБОТКИ, ПРИЧИНЫ
ПОГРЕШНОСТЕЙ ОБРАБОТКИ .
Под точностью обработки понимают степень соответствия об-
работанной детали прототипу, изображенному на чертеже.
Точность обработки непосредственно влияет на эксплуатаци-
онные качества и долговечность машин и приобретает большое
формы поверхно-
*)
Рис. 8. Погрешности
стей:
а — овальность; б — граненность; в — бочко-
образность; г — корсетность; д — криволи-
нейность; е — конусность; ж — отклонение
от плоскостности; з — отклонение от эволь-
венты
значение при увеличении
их скорости и удельных
нагрузок. Кроме того,
требуемая точность изго-
товления детали влияет
на построение технологи-
ческого процесса, выбор
припусков, трудоемкость
обработки деталей и сбор-
ки машин. Повышение
точности обеспечивает
взаимозаменяемость де-
талей.
Большое значение во-
просы точности приобре-
тают при автоматизации
производства
Каждая деталь огра-
ничена комплексом по-
верхностей, часть из ко-
торых подвергается меха-
нической обработке. По-
этому, говоря о точности,
подр азум ев ают следую-
щие понятия:
отдельных поверхностей
угол и длина конуса, глу-
1.	Точность выполнения размеров
детали (диаметр вала или отверстия,
бина отверстия или паза), которая регламентируется допусками,
указанными в чертежах.
2.	Точность выполнения формы поверхностей, под которой
подразумевается степень соответствия их формам, заданным в
чертеже. Погрешности формы весьма разнообразны (рис. 8).
Предельные отклонения формы для плоскостей и цилиндриче-
ских поверхностей приведены в ГОСТе 10356—63. Цилиндриче-
ские поверхности могут иметь овальность, граненность, бочкооб-
разность, корсетность, кривизну и конусность. Плоскости могут
иметь выпуклости, вогнутости, скрученности и другие искажения.
Например, профиль поверхности зуба шестерни или нитки ре,зь-
20
бы могут быть отклонены от теоретической формы эвольвенты
или спирали и т. д. Неточность формы поверхностей оказывает
большое влияние на работоспособность машины. Допускаемая
величина отклонения формы поверхности нередко задается ча-
стью допуска на ее размер.
3.	Точность взаимного расположения поверхностей деталей.
Погрешности взаимного расположения поверхностей деталей
Рис. 9. Обозначение характерных погрешностей взаимного расположения по-
верхностей блока двигателя:
а — неперпендикулярность оси отверстия под гильзу к верхней плоскости; б — непа-
раллельность осей отверстий под коленчатый и распределительный валы; в — непер-
пендикулярность оси отверстий под гильзу к оси отверстия под коленчатый вал; г —•
непараллельность верхней и нижней плоскостей; д — неперпендикулярность торцовой и
нижней плоскостей; е — несоосность верхнего и нижнего посадочных поясов расточки
под гильзы
даже при правильных размерах и форме могут привести к нару-
шениям работы детали в машине. К таким погрешностям отно-
сятся несоосность шеек вала или наружной и внутренней поверх-
ности полой детали, (эксцентрицитет), непараллельность или
неперпендикулярность оси цилиндрической поверхности к ее тор-
цу, ошибки углового расположения поверхности (шатунных
шеек коленчатого вала, зубьев шестерен), непараллельность и
неперпендикулярность плоских поверхностей (верхней, нижней и
торцовой поверхностей блока) и т. п. На рис. 9 показаны приме-
ры обозначения характерных погрешностей взаимного располо-
жения поверхностей блока двигателя.
Предельно допустимое отклонение от теоретической формы,
размеров или взаимного расположения поверхностей, оговорен-
ное чертежом, называется допуском.
Величина допустимого отклонения назначается из условий
работы и сопряжения деталей в соответствии с ГОСТами. Клас-
сы точности определяют величину допускаемых отклонений, а
посадки — характер соединений и величину зазоров и натягов
между сопрягаемыми поверхностями.
Точность, заданная чертежом, может быть обеспечена раз-
ными технологическими методами. В условиях единичного про-
21
изводства точность взаимного положения поверхностей обеспе-
чивается выверкой, а точность размеров — пробными прохода-
ми— последовательным снятием стружки и пробными промерами
в начале каждого прохода; при этом точность в значитель-
ной степени зависит от квалификации рабочего. В условиях
мелкосерийного производства для обеспечения размеров обраба-
тываемой детали применяется установка по лимбу, нужное де-
ление которого определяется пробной обработкой первой детали
или по эталону. В серийном и массовом производстве точность
обеспечивается предварительной настройкой станка, приспособ-
ления и инструмента, т. е. способом автоматического получения
заданных размеров; при этом установка детали в приспособле-
нии обеспечивает взаимное положение поверхностей, а установ-
ка инструмента относительно обрабатываемой детали — точность
размеров.
При обработке деталей на автоматических станках и авто-
матических линиях применяются измерительные и регулирую-
щие устройства (подналадчики), которые в случае выхода дета-
ли за пределы допуска автоматически подналаживают станок
на заданный размер. Такие устройства называют устройствами
с обратной связью.
При использовании мерных режущих инструментов (сверла,
зенкера, развертки, протяжки, мерные фрезы и резцы, фасонные
инструменты) точность размеров обрабатываемых поверхностей
зависит от размеров и состояния инструмента и правильности
его установки.
Основные причины, вызывающие погрешности при обработке
деталей, следующие:
1)	геометрические погрешности станка, допущенные при его
изготовлении или вызванные износом его деталей;
2)	упругие деформации технологической системы станок —
приспособление — инструмент — деталь под действием усилий
резания;
3)	погрешности установки заготовок (на станке);
4)	размерный износ инструмента;
5)	погрешности настройки станка на выполняемый размер;
6)	температурные деформации отдельных элементов системы
станок — приспособление — инструмент — деталь;
7)	погрешности, связанные с внутренними напряжениями в
материале заготовки.
§ 9.	РАССЕИВАНИЕ РАЗМЕРОВ ПРИ ОБРАБОТКЕ
В результате суммирования перечисленных выше погрешно-
стей детали в процессе обработки получаются с отклонениями
от заданных размеров.
Эти отклонения или погрешности могут быть систематически-
ми и случайными.
22
Систематические погрешности возникают в силу
вполне определенных причин и остаются постоянными или зако-
номерно изменяются. К постоянным систематическим погрешно-
стям можно отнести погрешности формы деталей, вызываемые
геометрическими погрешностями станка, погрешности настройки
станка на размер при обработке одной партии заготовок. При-
мером закономерно изменяющихся систематических погрешно-
стей могут служить погрешности, вызванные износом режущего
инструмента.
В большинстве случаев при выборе технологического процес-
са можно учесть влияние указанных погрешностей и принять
меры для их устранения.
Случайные погрешности возникают в результате
действия множества различных не связанных между собой при-
чин. к ним относятся погрешности, вызванные разной твердо-
стью заготовок или неравномерным припуском на обработку, из-
менением усилия зажима детали в приспособлении и т. д.
В результате влияния систематических и случайных погреш-
ностей размеры обрабатываемых деталей будут переменными.
Это явление носит название рассеивания размеров.
Величину постоянных систематических погрешностей можно
определить расчетным путем. Например, можно рассчитать пог-
решность' формы обработанной детали, связанную с геометриче-
скими погрешностями станка (погрешностями от биения шпин-
деля). Однако во многих случаях, когда действует несколько
факторов, в том числе и случайные, расчет затрудняется и де-
лается неточным. В таких случаях используют статистический
метод определения погрешностей.
Влияние погрешностей на оассеивание размеров определяют
путем построения кривой распределения методом, основанным на
теории вероятности и математической статистике. Результаты
измерения достаточно большого количества деталей, но не менее
50 шт., графически изображают на диаграмме, которая строится
в прямоугольных координатах. По оси абсцисс откладывают раз-
мер детали, а по оси ординат — количество деталей каждого
размера. Соединяя нанесенные точки, получают ломаную линию
(рис. 10).
При достаточно большом количестве замеров ломаная линия
приближается к кривой, показанной штриховой линией. Рассто-
яние ab соответствует разности. между наибольшим и наимень-
шим размерами, которое называется рассеиванием разме-
ре в б или полем рассеивания. Если допуск на изготовле-
ние детали больше величины рассеивания б, то при обработке не
будет брака.
Для анализа точности обработки используют закон нормаль-
ного распределения, который графически выражается кривыми
Гаусса (рис. 11). Эти кривые симметричны.
23
Величина рассеивания характеризуется средним квадратич-
ным отклонением о, определяемым по формуле
(*1 — Хер)2 + (х2 — хсру* + ...+(хп— ХСрУ*
п
где xb х2, x2,.t.,xn — текущие размеры измеренных деталей;
хСр — среднее арифметическое размеров изме-
ренных деталей;
Y __	*1 + *2 + *3 + • • • +
СР ~ -
п— число измеренных деталей.
Кривая Гаусса характерна тем, что ветви ее асимптотически
приближаются к оси абсцисс. В пределах ± Зег от оси симметрии
Рис. 10. Кривая распределения раз-
меров
кривой содержится 99,73%
размеров деталей.
Рис. 11. Формы кривых нор-
мального распределения при
различных величинах о
Форма кривых Гаусса изменяется под влиянием случайных и
закономерно изменяющихся систематических погрешностей. При
действии постоянных систематических погрешностей форма кри-
вой распределения не изменяется, кривая смещается только
вдоль оси абсцисс.
Таким образом, если построенная на основании замеров кри-
вая распределения близка к кривой Гаусса, заданная точность
обработки может быть обеспечена при условии
А 6о + У
/я=я1
где А — допуск на изготовление детали;
i—n
—'арифметическая сумма постоянных систематических по-
zTi грешностей.
24
Величина бег включает только случайные и систематические
погрешности, изменяющиеся по определенному закону. Поэтому
постоянные систематические погрешности необходимо учитывать
при определении допуска.
Анализ кривой рассеивания позволяет не только выяснить»
возможно ли соблюдение в данных условиях заданного допуска»
но и выявить причины отдельных погрешностей.
§ 10.	ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ
При использовании специальных методов обработки может
быть достигнута очень высокая точность с отклонениями от за-
данных размеров в десятых и сотых долях микрона. Однако при
проектировании технологического процесса необходимо учиты-
вать, что повышение точности станка, инструмента и приспособ-
ления, применение высококвалифицированного труда и увеличе-
ние затраты времени вызывает увеличение стоимости обработки.
Поэтому для каждого вида оборудования устанавливается точ-
ность обработки, достижимая при высокой производительности
труда и низкой стоимости обработки — экономическая
точность обработки.
Экономическая точность обработки является величиной ус-
ловной. Она характеризуется средними отклонениями размеров
обрабатываемых деталей, получаемыми с наименьшими затра-
тами труда и средств в конкретных производственных условиях.
Незначительные изменения технологии и производственных усло-
вий вызывают изменение экономической точности обработки.
Например, при переходе от обработки запорного конца иглы
распылителя в цанговом зажиме к обработке в призме точность
повышается в 5—10 раз без существенного увеличения затрат.
§ 11.	КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ЧИСТОТЫ
ПОВЕРХНОСТИ
Обработанные поверхности деталей не являются идеально
гладкими; они имеют шероховатости, величина и форма которых
зависит от метода обработки, формы и состояния инструмента,
а также от свойства' материала обрабатываемой детали. Вели-
чина шероховатости, или, как ее называют, микрогеометрия
поверхности, характеризует чистоту обработки.
Качество обработанной поверхности характеризуется также
физико-механическими свойствами поверхностного слоя, которые
во время обработки под действием давления при резании, трения
инструмента о поверхность детали и пластических деформаций
изменяются и отличаются от свойств необработанных поверх-
ностей.
Чистота и качество поверхности оказывают большое влия-
ние на эксплуатационные свойства детали; от них зависят
25
износостойкость трущихся поверхностей, усталостная прочность,
устойчивость против коррозии, надежность неподвижных по-
садок.
Влияние микрогеометрии поверхности на износостойкость
трущихся деталей объясняется тем, что при скольжении одной
поверхности относительно другой происходит разрушение высту-
пающих частей гребешков, отрыв частиц металла в результате
сваривания их в местах точечного контакта при нарушении це-
лостности масляного слоя а (рис. 12).
В начале процесса приработки деталей износ происходит
быстро вследствие усиленного истирания верхушек гребешков;
затем износ происходит медленно. Он вызывается разрушением
Рис. 12. Микрогеометрия сопрягаемых поверхностей
трущихся поверхностей в результате абразивного действия ча-
стиц, образующихся при разрушении гребешков, пыли и грязи,
попадающих вместе со смазкой, а также электрохимическими
процессами.
Уменьшение шероховатости при обработке повышает изно-
состойкость поверхностей, однако для каждого конкретного слу-
чая сочетания условий работы и материала трущихся поверхно-
стей должна выбираться оптимальная шероховатость поверх-
ностей.
Микрогеометрия поверхности оказывает значительное влия-
ние на усталостную прочность, так как имеющиеся на поверхно-
сти детали риски вызывают концентрацию напряжений и могут
привести к разрушению детали. Например, при наличии рисок
от обработки на образцах из конструкционной углеродистой
стали их прочность снижается до 20%, а на образцах из легиро-
ванных сталей — почти вдвое.
Понижение коррозионной стойкости грубо обработанных де-
талей объясняется тем, что впадины между гребешками, в кото-
рых сосредоточивается влага, являются очагами распростране-
ния коррозии в теле детали.
Величина шероховатости влияет на надежность неподвижных
посадок, так как при разрушении выступов гребешков, по кото-
рым определялся размер деталей, может уменьшиться расчетный
натяг.
26
В отдельных случаях поверхности деталей обрабатывают с
повышенной частотой для обеспечения хорошего внешнего вида
или для подготовки к гальваническим покрытиям.
Классификация и обозначения шероховатости поверхности
устанавливаются в соответствии с ГОСТом 2789—59. Шерохова-
тость поверхности определяется одним из следующих пара-
метров:
а)	средним арифметическим отклонением профиля Ra, кото-
рое равно среднему значению расстояний (уь #2, • • • ж) точек
измеренного профиля до его средней линии т (рис. 13). Рассто-
яние до средней линии суммируется без учета алгебраического
знака:
i
^a = ~Y^\y\dx,
О
где I — базовая длина.
Приближенно
SI yi 1
D	1
б)	высотой неровностей Rz, которая равна среднему расстоя-
нию между находящимися в пределах базовой длины пятью выс-
шими точками выступов с пятью низшими точками впадин, изме-
ренному от линии, параллельной средней линии профиля:
п __ (^1 + Л3 ... + h9) — (h2 -Н4 т . • т ^ю)
Базовая длина согласно ГОСТу 2789—59 принимается в пре-
делах 0,08—8 мм для разных классов точности. Установлено 14
классов чистоты поверхности, для которых максимальные число-
вые значения шероховатости Ra и Rz соответствуют определенным
базовым длинам. На этой базовой длине осуществляется изме-
рение шероховатости поверхности, которое должно производить’
ся в направлении наибольшего значения параметра Ra или Rz.
27
Классы 6—14 дополнительно разделяются на разряды, обо»
значаемые буквами а, б, в.
На чертежах классы чистоты обозначаются равносторонним
треугольником (V), около которого указывается номер класса
или номер класса и разряда, например, V 8, V 86, V 10а.
Для классов 6—12 основной является шкала Ra, а для клас-
сов 1—5, 13 и 14 — шкала Rz.
Оценку чистоты поверхности можно производить двумя ме-
тодами: качественным и количественным. При качественном ме-
тоде обработанную поверхность сравнивают с образцом-этало-
ном визуально, путем ощупывания или сопоставлением обрабо-
танной поверхности с эталоном под микроскопом, позволяющим
иметь в поле зрения обе сравниваемые поверхности. Этими мето-
дами можно определять чистоту поверхности не выше 7—8-го
класса.
При количественной оценке качества обработанной поверхно-
сти производят измерение неровностей. С этой целью применяют
оптико-механические профилографы (для замера чистоты по-
верхностей 3—10-го классов, точность измерения 0,1—0,2 мк)7
электродинамические, пьезоэлектрические и индуктивные профи-
лометры (для оценки чистоты в пределах 5—12-го классов),
двойной микроскоп Линника (для замера средней высоты гре-
бешков поверхностей 3—8-го классов) и микроинтерферометр
Линника (позволяющий измерять неровности для контроля в
пределах 10—14-го классов чистоты).
На оптико-механических и электрических приборах высота
неровностей определяется путем контакта измерительной иглы с
проверяемой поверхностью.
Глава 5
ВИДЫ ЗАГОТОВОК И СПОСОБЫ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ
§ 12. ВЫБОР ЗАГОТОВОК
Под заготовкой подразумевается материал, которому придана
форма и физико-механические свойства, необходимые для полу-
чения из этого материала готовой детали. На выбор формы, раз-
меров и способа получения заготовки главное влияние оказывает
конструкция, форма, размеры и материал детали.
В.	качестве заготовок деталей машин применяются:
1.	Прокат. Для непосредственного изготовления деталей
машин из проката используют калиброванные прутки и горяче-
катаную сталь повышенной и обычной точности. По ГОСТу 7417—
57 калиброванные прутки изготовляют диаметром 3—30 мм по
классу точности 2а, диаметром 3—65 мм по 3-му и За классам
28
точности и 3—100 мм по 4—5-му классу точности. При крепле-
нии в цанговых зажимах применяются калиброванные прутки
5-го класса точности. Заготовки из калиброванных прутков 4-го
и высших классов точности обычно не обрабатывают лезвийным
инструментом, а шлифуют.
В условиях крупносерийного и массового производства целе-
сообразно использовать прокат специальных профилей; при этом
почти полностью исключается или значительно сокращается ме-
ханическая обработка.
Профильное холодное волочение обеспечивает 4-й класс точ-
ности и 6-й класс чистоты. Наиболее целесообразно применять
профильное волочение для деталей с одинаковым фасонным про-
филем по всей длине.
Механической обработке заготовок из проката предшествуют
правка и отрезка
Отрезка заготовок производится на токарных и токарно-отрез-
ных станках, дисковых, ленточных и ножовочных пилах, криво-
шипных и эксцентриковых прессах. Способ отрезки на прессах
обеспечивает высокую производительность, но при нем не дости-
гается перпендикулярность реза к оси прутка и происходит смя-
тие конца заготовки. При отрезке на ножовочных и ленточных
пилах сокращается расход металла, однако производительность
этих способов невысока. При выборе способа отрезки заготовки
учитывается экономическая целесообразность того или иного
способа.
Заготовки из листового проката отрезаются от листа или по-
лосы на гильотинных ножницах, пресс-ножницах, при помощи
газовой резки по разметке или на специальных машинах, рабо-
тающих по копирам и позволяющих одновременно вырезать
несколько заготовок с достаточно высокой точностью.
Заготовки деталей из листового металла изготовляются путем
вырубки (плоские детали разной конфигурации), гибки, вытяж-
ки и совмещения этих методов. Штамповку целесообразно при-
менять при изготовлении значительного количества деталей; при
этом стоимость изготовления штампов компенсируется снижени-
ем затрат на изготовление деталей.
Штамповку деталей из листового материала производят на
механических (кривошипных и эксцентриковых) и гидравличе-
ских прессах.
2.	Поковки. Их применяют для деталей сложной конфигу-
рации большого сечения или для деталей, имеющих большую раз-
ницу в сечениях по длине (шестерни, диски, ступенчатые и флан-
цевые валы). Поковки изготовляют на пневматических и паро-
воздушных молотах и гидравлических прессах из сортового про-
ката или из слитков.
Точность заготовок, изготовленных свободной ковкой, невы-
сокая, поэтому они имеют значительные припуски на обработку.
29
Допуски на размеры поковок, изготовленных свободной ковкой
на прессах, составляют 12—72 мм в зависимости от конфигура-
ции и размеров поковки (ГОСТ 7062—54).
Свободной ковкой трудно получить заготовки сложной конфи-
гурации— с выступами, ребрами, выемками. Свободной ковкой
получают заготовки в индивидуальном и мелкосерийном произ-
водстве в тех случаях, когда при применении проката расхо-
дуется большое количество металла на стружку, а также для по-
вышения механических свойств материала.
3.	Шт а м п о в к и . Штампованные заготовки используют для
производства деталей сложной конфигурации. При штамповке
в закрытых штампах форма и размеры заготовок определяются
формой и размерами ручьев штампа. В закрытых штампах можно
получить детали сложной конфигурации — с ребрами, выступа-
ми, изгибом. Производительность труда при этом высокая. На-
пример, производительность труда при штамповке сложных не-
больших деталей в нескольких ручьях составляет 200—400
деталей в час, а при штамповке более крупных деталей массой
(весом) около 100 кг— до 100 деталей в час. Высокая точность
заготовок позволяет значительно уменьшить припуски на обра-
ботку и в отдельных случаях, применяя чеканку, совсем отка-
заться от припуска.
Несмотря на отмеченные преимущества, штамповка в закры-
тых штампах применяется только при значительном количестве
деталей в серии. Это объясняется высокой стоимостью ковочных
и обрезных штампов.
Штамповки изготовляют на паро-воздушных и фрикционных
молотах, на фрикционных, кривошипных и гидравлических прес-
сах и на горизонтально-ковочных и ротационных машинах. При
небольших сериях штамповки могут быть изготовлены в под-
кладных штампах на ковочных молотах. На горизонтальных
ковочных машинах изготовляют детали типа клапанов, валов с
фланцами, валов шестерен, втулок, рычагов. При этом можно по-
лучить заготовки без штамповочных уклонов или с очень малыми
штамповочными уклонами, с прошитыми глухими или сквозны-
ми отверстиями, а также заготовки с большой разницей сечения
по длине.
Припуски на штампованных заготовках принимаются в пре-
делах 0,5—5 мм и зависят от способа изготовления и размеров
детали; допуски на изготовление обычно не превышают половины
величины припуска.
В последнее время появились новые способы получения штам-
пованных заготовок из сортового и листового проката:
штамповка с применением взрывчатых веществ, при которой
взрывной волной, действующей на заготовку через водную или
воздушную среду, ей придается форма матрицы, изготовленной
из металла, бетона и других материалов;
30
штамповка в электромагнитном поле, при которой под дей-
ствием мощного кратковременного электромагнитного импульса
заготовке придается форма матрицы.
Преимуществами этих способов являются возможность полу-
чения крупных заготовок при отсутствии мощного оборудования,
простота оснастки и ее невысокая стоимость, возможность штам-
повки заготовок из материалов, трудно штампуемых другими
способами.
Указанные способы штамповки еще не получили широкого
применения в промышленности.
4.	Отливки из стали, чугуна и цветных метал-
лов. Их применяют в качестве заготовок для деталей сложной
конфигурации.
Способы получения отливок следующие:
а)	Литье в земляные формы, которые служат для изготовле-
ния только одной детали и при извлечении заготовки разрушают-
ся. Допускаемые отклонения по размерам отливок из серого чу-
гуна, изготовляемых литьем в земляные формы, регламентирова-
ны ГОСТом 1855—55, а стальных отливок—ГОСТом 2009—55.
б)	Литье в оболочковые фирмы, изготовленные из песка,
плакированного бакелитовыми или другими полимеризующими-
ся связками. В оболочковых формах можно получить отливки
высокой точности (4—5-й класс) с чистотой поверхности 4—5-го
класса и малыми уклонами, что позволяет уменьшить припуски
на обработку.
в)	Литье в постоянные металлические формы — кокили. При-
меняется при изготовлении деталей из цветных металлов. Отлив-
ки, полученные литьем в кокили, более точны (отклонение по
размерам 0,1—0,5 мм), чем отливки, изготовленные литьем в
земляные формы, имеют более высокую чистоту поверхности
и повышенные механические свойства.
г)	Литье в постоянные формы под давлением. Этим способом
изготовляют детали из цветных металлов. Отливки, полученные
литьем под давлением, имеют высокую чистоту поверхности (до
8-го класса), высокую точность (±0,03 мм) и малые литейные
уклоны, что позволяет значительно сократить припуски на обра-
ботку и в некоторых случаях отказаться от обработки.
д)	Литье по выплавляемым моделям. Применяется для дета-
лей из стали и цветных металлов. По выплавляемым моделям
можно получить детали очень сложной конфигурации, с отвер-
стиями, каналами, тонкими ребрами и выступами, с точностью
по 4—7-му классам и чистотой поверхности 3—4-го класса. При-
менение этого дорогостоящего метода получения заготовок це-
лесообразно в тех случаях, когда точное литье позволяет отка-
заться от механической обработки. Точным литьем изготовляют
такие детали, как грузы регуляторов, толкатели топливных насо-
сов, крыльчатки водяных насосов, рабочие и направляющие
31
колеса нагнетателей и т. п. (рис. 14). Этим методом можно
получить отверстия диаметром до 2,5 мм и стенки толщиной
до 0,3 мм.
е)	Центробежный способ литья. Этим способом получают ча-
ще всего заготовки для деталей, имеющих форму тел вращения
(втулки, трубы, гильзы) и заготовки для деталей фасонного про-
филя, имеющих ось симметрии (рычаги, вилки и т. п.). Допуски
на размеры отливок, полученных центробежным способом литья,
соответствуют 7—8-му классу точности. Заготовки, полученные
этим способом, характеризуются мелкозернистой структурой.
Рис. 14. Детали, отлитые по выплавляемым моделям
ж)	Литье способом вакуумного всасывания. Этим способом
изготовляют втулки и другие заготовки несложной формы.
з)	Литье методом выжимания. Применяется для изготовления
тонкостенных крупногабаритных деталей типа крышек, тонко-
стенных плит и др.
5.	Штамповки из жидкого металла. Их использу-
ют для изготовления заготовок из цветных металлов. Заготовки
получают путем заливки в подогретый штамп жидкого металла,
который при охлаждении до полужидкого состояния под давле-
нием пуансона заполняет форму и кристаллизуется. Кристалли-
зация под давлением обеспечивает плотность структуры, высо-
кую точность и чистоту поверхности.
Этот способ применяется для изготовления ответственных
заготовок.
6.	Металлокерамические заготовки. Их получа-
ют путем прессования заготовок из смеси металлических порош-
ков в прессформах с последующим спеканием и калибровкой.
Этим методом можно получить детали со специальными свойст-
вами: жаростойкие (вставки седел клапанов), антифрикционные
(втулки, подшипники), фрикционные, а также детали, не тре-
бующие дополнительной обработки.
32
7.	Заготовки из пластических масс. Их можно по-
лучать из термопластических и термореактивных полимерных
материалов. Для придания изделиям определенных физико-
механических свойств полимерные материалы прессуются с раз-
личными пластификаторами, отвердителями, красителями и на-
полнителями: порошковыми (древесные, металлические и мине-
ральные порошки), волокнистыми (хлопчатобумажное, шелковое,
стеклянное, древесное, асбестовое и другое волокно) и слоистыми
(ткани из различных материалов, фанера). В зависимости от
назначения и формы изделий и свойств пластмассы заготовки
изготовляют методом прессования на прессах с обогреваемыми
прессформами, в литьевых и шнековых машинах. Заготовки из
пластмасс изготовляют с высокой точностью и чистотой поверх-
ности; их не требуется механически обрабатывать, обработке под-
вергаются только отдельные поверхности, которые невозможно
выполнить в прессформах.
' Поковки, штамповки, отливки из  чугуна, стали и легких
сплавов перед механической обработкой часто подвергают тер-
мической обработке: нормализации, отжигу, улучшению, старе-
нию, закалке и т. д. Это позволяет придать материалу заготовок
повышенные механические свойства, улучшить обрабатывае-
мость или устранить внутренние напряжения, возникшие при
остывании заготовки и вызывающие коробление деталей в про-
цессе обработки или эксплуатации.
Вид заготовки оказывает значительное влияние на характер
технологического процесса, трудоемкость и экономичность обра-
ботки. При выборе заготовки желательно, чтобы ее форма мак-
симально приближалась к форме готовой детали. Это позволяет
лучше использовать материал и уменьшить затраты труда на
снятие припуска. Однако при усложнении формы и повышении
точности заготовок увеличивается стоимость изготовления, так
как требуется применять более сложные и дорогие оснастку и
оборудование. Поэтому для одинаковых деталей различных се-
рий выбирают разные заготовки. Если выпускается несколько
десятков коленчатых валов двигателей в год, то применяется
заготовка-поковка; если же необходимо производить несколько
тысяч таких коленчатых валов, заготовка выполняется штам-
повкой.
В каждом конкретном случае при выборе заготовки следует
определить стоимость обработки детали с учетом затрат труда,
материалов и оснастки.
При определении формы и размеров заготовки необходимо
предусмотреть припуск, достаточный для получения требуемой
чистоты обрабатываемых поверхностей с учетом компенсации
погрешностей, вызываемых неточностью изготовления заготовки
и ее деформацией, а также погрешностей установки заготовки
при обработке.
3 Зак. 259	33
§ 13, ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМЫ РАСХОДА МАТЕРИАЛОВ
Определяя потребность в материалах для производства изде-
лий, производят расчеты норм расхода материалов для каждой
детали — подетальные нормы, на основании которых разрабаты-
вают и утверждают сводные нормы расхода материалов на изде-
лие. Основанием для расчета норм расхода материала является
чертеж заготовки, технологический процесс и чертеж детали.
При определении нормы расхода материала на детали, изго-
товляемые из проката, надо учитывать не только длину заготов-
ки, равную длине детали с припуском на обработку, но и расход
материала на отрезку (резцом, пилой и т. д.), а также отход
в случае некратности длины прутка длине заготовки и остаток,
необходимый для зажима прутка при отрезке.
При расчете норм расхода материала на детали, получаемые
из листового металла, надо пользоваться картами раскроя метал-
ла и учитывать массу отходов, которые нельзя использовать для
других деталей.
При определении нормы расхода материала на детали, изго-
товляемые из поковок и штамповок, необходимо учитывать, кро-
ме массы заготовки, расход металла на угар, облой и клещевые
концы, составляющий 15—25% массы .заготовки.
Основанием для определения нормы расхода литых заготовок
служит чертеж литой заготовки или чертеж детали с учетом
припусков на обработку и всех предусмотренных технологией от-
ливки приливов, которые не удаляются в литейном цехе. В связи
со сложностью конфигурации большинства отливок и многих
штамповок и значительными допусками на толщину стенок нор-
мы расхода металла для их изготовления уточняются путем взве-
шивания нескольких десятков заготовок из разных партий.
Глава 6
ПРИПУСКИ И ДОПУСКИ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ
§ 14. ПРИПУСКИ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ ОБРАБОТКУ
Слой материала, снимаемый с поверхности .заготовки для до-
ведения ее до размеров и формы готовой детали, называется
припуском на обработку. Припуски делят на межопера-
ционные и общие.
Величина слоя материала, который снимается с поверхности
при выполнении определенной операции, называется операцион-
ным или меж операционным припуском.
Сумма операционных припусков, снимаемых на всех опера-
циях, которые выполняются для получения из заготовки детали,
называются общим припуском на обработку.
34
Величина припуска существенно влияет на экономичность
технологического процесса. Увеличение припуска вызывает до-
полнительные затраты труда, электроэнергии и материалов;
кроме того, увеличивается время работы станков и повышается
их нагрузка. Однако при чрезмерном уменьшении припусков воз-
никает необходимость в повышении чистоты поверхности и точ-
ности заготовки и увеличивается вероятность получения брако-
ванных деталей. При этом требуется применять сложную оснаст-
ку, а рабочие в заготовительных и механических цехах должны
иметь высокую квалификацию.
Припуски могут быть симметричными и асимметричными.
Асимметричные припуски назначаются в том случае, если условия
изготовления заготовки не обеспечивают одинакового качества
материала и чистоты поверхности в разных частях заготовки.
Например, поверхности отливки, которые находятся в верхней
половине литейной формы, требуют больших припусков, так как
на них скопляется больше засоров и шлаковых включений.
При выборе величины припуска необходимо учитывать точ-
ность изготовления заготовки—допуски на размеры за-
готовки.
Допуски на размеры заготовки должны обеспечивать стабилы
ность установки детали и условий обработки и в то же время
должны быть достаточно большими для того, чтобы не услож-
нять и не повышать стоимость изготовления детали.
При выборе величины припусков на обработку следует исхо-
дить из того, что припуски должны быть: а) достаточными для
получения заданной формы и размеров детали; б) минимальными
для сокращения расхода металла и уменьшения затрат на об-
работку. При этом необходимо учитывать: 1) материал, из кото-
рого изготовляются детали; 2) размеры и форму деталей; 3) спо-
соб получения заготовок и точность их изготовления; 4) точность
и чистоту поверхностей обрабатываемых деталей; 5) деформацию
деталей при термической обработке и возможную точность
правки; 6) величину дефектного слоя поверхности заготовок;
7) возможные погрешности при установке детали для обработки.
§ 15. РАСЧЕТ МЕЖОПЕРАЦИОННЫХ ПРИПУСКОВ И ДОПУСКОВ
Обработка многих поверхностей производится за несколько
операций. Некоторые поверхности заготовки могут обрабаты-
ваться за несколько переходов. Для осуществления каждого
перехода необходим слой материала — припуск.
Минимальный межоперационный припуск должен обеспечить
снятие микронеровностей поверхности и дефектного слоя (литей-
ная корка у отливок, обезуглероженный слой у поковок, дефор-
мированный слой), компенсировать отклонения формы и погреш-
ностей.
3*	35
По формулам проф. В. М. Кована минимальный межопера-
ционный припуск //пип определяется следующим образом:
минимальный асимметричный межоперационный припуск при
последовательной обработке противолежащих плоских поверх-
ностей
Zf min = (hi— 1 + Тi—\) + (pz—1 + &yi),
где Аг-i — высота микронеровностей, полученная на смежном
предшествующем переходе;
Тi-i — глубина дефектного поверхностного слоя, получен-
ного на смежном предшествующем переходе;
Pz-i— геометрическая сумма отклонений формы взаимо-
связанных поверхностей обрабатываемой заготов-
ки, возникших на смежном переходе;
—погрешность установки на выполняемом переходе;
минимальный симметричный межоперационный припуск при
параллельной обработке противолежащих плоских поверхностей
2Z/ min = 2 [(Az—1 + ТА—1 ) + (Pz— 1 + sj>z)l,*l
минимальный симметричный межоперационный припуск при
обработке наружных и внутренних поверхностей тел вращения
2Z/ min — 2 [(А/— 1 + Тi— 1) Ц-	рг-—1 +
Приведенные выше формулы расчета минимального припуска
-Zimin относятся к обработке деталей на настроенном оборудова-
Рис. 15. Схема определения промежуточных размеров
нии методом автоматического получения заданного размера. При
получении заданного размера методом пробных проходов для
расчета припуска Zimm в указанную формулу вместо погрешно-
стей установки на выполняемом переходе syi вводится погреш-
ность выверки Sei.
Зная минимальные припуски, можно определить промежуточ-
ные размеры от готовой детали до черновой заготовки.
Определим размеры при обработке плоскостей у партии за-
готовок. Для простоты расчета будем иметь один переход. На
рис. 15 изображены две заготовки из партии — с наибольшим
и наименьшим предельными размерами.
36
Инструмент устанавливают на определенный размер сн. При
обработке вследствие разной глубины резания и колебания от-
жатий технологической системы от z/min до z/max обработанные де-
тали в партии имеют разные размеры:
max min = 6/,
где fl/max И azmin — максимальные и минимальные размеры
заготовки после обработки;
6г — допуск на выполнение перехода.
Зная размер flimin в предыдущей формуле и величину мини-
мального припуска, можно определить минимальный размер заго-
товки по формуле
—1 min — min Zi min*
Максимальный размер заготовки определяется из формулы
1 max — (^i—1 min	6/—1
ИЛИ
^i— 1 max ~ max max,
где Zi maX — максимальный припуск.
При этом
Zi max = Zi min 4“ 6/—1	6Z’
Zi max Zt min = 6z,
где 6z — допуск на припуск.
Все данные для расчета припусков и промежуточных разме-
ров берутся из нормативов. Для облегчения определения припус-
ков пользуются опытно-статистическим методом, т. е. припуск
выбирают с помощью таблицы припусков, составленной на осно-
вании производственного опыта.
Величины припусков, полученные этим методом, являются
обычно завышенными, так как они устанавливаются суммарно
на весь технологический процесс и не учитывают особенности
выполнения отдельных операций.
Для возможности уменьшения припусков на обработку
применяют правку заготовок перед обработкой и в процессе обра-
ботки; изготовляют заготовки способом, обеспечивающим чисто-
ту поверхности и отсутствие поверхностных дефектов; использу-
ют приспособления и способы крепления, при которых достигают-
ся точность и постоянство положения деталей при обработке;
производят обдирочное шлифование вместо токарной и фрезер-
ной обработки.
Выбор способов обработки и размеров припусков взаимозави-
сим и должен увязываться при разработке технологии.
37
Глава 7
ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
| 16. ТРЕБОВАНИЯ К ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМУ ПРОЦЕССУ
И ЕГО СОДЕРЖАНИЕ
Технологический процесс должен обеспечить получение дета-
ли или изделия, отвечающих требованиям чертежа и технических
условий, при наименьших затратах труда и материальных ресур-
сов, возможных в условиях данного предприятия.
Технологический процесс устанавливает рациональный для
конкретных условий порядок обработки, определяет, на каком
оборудовании и с применением какой оснастки должна вестись
обработка, какие методы и средства контроля должны приме-
няться для обеспечения заданных размеров и технических тре-
бований.
При разработке технологических процессов для вновь проек-
тируемого предприятия в технологическом процессе назначается
оборудование и оснащение, обеспечивающее максимальную
производительность, с учетом заданной программы и возможно-
сти приобретения оборудования. При разработке технологии в
условиях действующего предприятия следует учитывать налич-
ный парк оборудования, возможность его пополнения и целесо-
образость замены, загрузку и точность отдельных станков и вы-
бирать вариант, обеспечивающий минимальную трудоемкость.
Технологический процесс должен содержать все данные, необ-
ходимые для подготовки производства и изготовления изделия.
Кроме схемы обработки, методов крепления и базирования,
применяемого оборудования и оснастки, технологический процесс
определяет размеры, последовательно придаваемые деталям на
разных стадиях обработки, требования к чистоте и взаимному
расположению поверхностей, режимы обработки и нормы време-
ни, а также сведения о способе получения заготовки, материале,
из которого она изготовлена, и обработке ее до поступления
в цех.
Основным документом, на основании которого ведется разра-
ботка технологического процесса, являются рабочие черте-
ж и изделия и технические условия на его изготовление.
Конструкция детали и ее технологичность оказывают решаю-
щее влияние на выбор технологического процесса. Под техно-
логичностью конструкции понимают степень учета при конструк-
торском оформлении элементов машин факторов, влияющих на
трудоемкость обработки, производительность труда, соблюдение
заданных допусков ив конечном итоге на стоимость изготовления
изделия.
В связи с этим важным элементом работы технологических
служб предприятия является проверка технологичности конструк-
38
ции, которая должна вестись одновременно с проектированием.
Это позволяет значительно ускорить и удешевить подготовку про-
изводства и снизить трудоемкость изготовления изделий.
При проверке технологичности деталей надо согласовать
с конструкторами способы простановки размеров, требования к
точности и взаимному расположению отдельных элементов, при
возможности исключить из конструкции элементы, затрудняю-
щие подвод и выход инструмента, а также формы, очерченные
сложными кривыми и излишние требования к точности и чисто-
те обработки.
При проектировании технологических процессов технолог
должен ознакомиться с конструкцией всей машины.
Для разработки технологического процесса механической об-
работки нужно иметь чертеж заготовки, в котором должны быть
указаны базовые поверхности, термическая обработка и требо-
вания к материалам. Чертеж заготовки является документом,
связывающим технологические процессы заготовительного и об-
рабатывающего цехов.
Для правильного выбора технологического процесса надо
знать годовую программу выпуска, а при выпуске небольшими
сериями — также периодичность выпуска.
Необходимыми материалами для разработки технологических
процессов являются данные об оборудовании: каталоги и паспор-
та, а для действующих предприятий также ведомости наличного
оборудования и сведения о его загрузке.
При проектировании технологических процессов целесооб-
разно широко использовать справочные и нормативные мате-
риалы.
Последовательность разработки технологических процессов
примерно следующая:
1.	Определяют такт выпуска или размеры партии.
2.	Определяют вид и размеры заготовки и величину припус-
ков на обработку.
3.	Устанавливают технологический маршрут — рациональную
последовательность выполнения операций.
4.	Выбирают способы установки заготовки, базовые поверх-
ности и способы закрепления заготовки на каждой операции.
5.	Назначают станки для выполнения всех операций.
6.	Выбирают универсальные приспособления и принципиаль-
ные схемы специальных приспособлений.
7.	Расчленяют операции на переходы и проходы, устанавли-
вают операционные размеры, допуски и припуски.
8.	Подбирают типы и размеры режущего инструмента.
9.	Устанавливают режимы резания, производят техническое
нормирование и расчеты экономичности выбранной схемы техно-
логического процесса.
10.	Оформляют технологические карты.
39
§ 17.	ОФОРМЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ
Выбор форм и степени детализации технологической доку-
ментации зависит от вида производства, а также от характера,
сложности и точности изделий.
При разработке технологических процессов применяется сле-
дующая документация. Для механической обработки при еди-
ничном и мелкосерийном производстве оформляются маршрут-
но-технологические карты, в которых указываются
материал и размеры заготовки, порядок выполнения операций и
краткое их содержание, тип оборудования, на котором выпол-
няются операции, разряд работы и норма времени. При крупно-
серийном и массовом производстве технологический процесс
оформляется в виде комплекта карт, состоящего из опера-
ционных карт механической обработки, в которых
подробно, по переходам, изложено содержание операции; указа-
ны режимы резания, режущие и измерительные инструменты;
вычерчен эскиз детали с размерами, необходимыми для выпол-
нения операции, а также указаны материал и твердость детали,
приспособления, норма времени, цех, тип и номер станка.
Кроме операционных карт, составляется сводная техно-
логическая карта. В ней кратко излагается содержание
операции, а иногда только называется операция, указываются
станок, на котором она выполняется, и операционные нормы вре-
мени. В сводную карту вносятся также заготовительные операции
и операции, выполняемые в термическом, гальваническом и дру-
гих цехах.
В тех случаях, когда в процессе обработки деталь передается
из цеха в цех, составляется карта согласования обработки.
В этой карте указывается, после каких операций, в каком виде
и с соблюдением каких технологических условий деталь пере-
дается другому цеху и возвращается из него. Например, при пе-
редаче детали на термическую обработку указываются погреш-
ности, допускаемые до термообработки, и требования к точности
детали, предъявляемые после термообработки (глубина цемен-
тации, коробление, биение и т. п.). Такое согласование необхо-
димо для увязки требований, технологии смежных цехов, предот-
вращения появления бракованных деталей.
К документации технологического процесса относятся также
карты технического контроля и сводная инст-
рументальная карта. В картах технического контроля
указываются, какие размеры и какими инструментами прове-
ряются, процент деталей, подвергаемых контролю, и особые тех-
нические требования.
Инструментальные карты содержат перечень оснастки, приме-
няемой при изготовлении детали, и служат для подготовки про-
изводства и учета оснащенности технологического процесса из-
готовления данной детали.
40
Для подготовки производства изделия составляют сводные
ведомости технологической оснастки, в которые
заносятся все специальные приспособления, режущие, измери-
тельные и вспомогательные инструменты, штампы, модели, пресс-
формы.
В массовом производстве на отдельные операции с большим
количеством переходов разрабатывают карты наладки, в ко-
торых даются схемы наладки, указываются инструмент, режи-
мы обработки и т. д.
Для расчета норм времени на каждую операцию составляют
нормировочные карты. Эти карты служат для учета тру-
доемкости процесса, расчетов численности рабочих и загрузки
оборудования.
§ 18.	ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ПОСТРОЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Технологические процессы обработки деталей машин очень
разнообразны, и каждую деталь можно обработать многими
методами. Однако существуют основные правила, которыми сле-
дует руководствоваться при построении технологического про-
цесса.
1.	В первую очередь намечаются базовые поверхности, кото-
рые должны быть обработаны в самом начале процесса.
2.	При выборе баз для обработки следует придерживаться
положений, изложенных в гл. 3. Особенно тщательно следует вы-
бирать базы для первой установки и стремиться выдержать
принцип постоянства баз.
3.	Определяют вид и размер заготовки. От вида заготовки за-
висит процесс дальнейшей обработки детали. В частности, от
способа получения заготовки зависит выбор метода получения
размеров при механической обработке.
4.	В первых операциях надо обрабатывать поверхности, на
которых оставлены большие припуски. Это связано с тем, что
при снятии больших припусков происходит перераспределение
напряжений, возникающих в процессе отливки, ковки или свар-
ки заготовки, и ее деформация, влияние которой можно устра-
нить последующей обработкой. Кроме того, это позволяет на
более ранних стадиях обработки выявить и исправить дефекты
и избежать дополнительной затраты труда на обработку брако-
ванной детали.
В начальных операциях можно снимать стружку большого
сечения и зажимать детали с усилием, не опасаясь повреждения
или деформации окончательно обработанных поверхностей. Это
относится главным образом к крупным деталям с большими об-
рабатываемыми поверхностями.
41
5.	В первых операциях следует также обрабатывать поверх-
ности, не требующие высокой чистоты обработки и высокой точ-
ности. Кроме того, можно предварительно обрабатывать поверх-
ности, если отделочные операции отнесены к концу обработки.
При этом уменьшается возможность повреждения точных поверх-
ностей и нарушения размеров.
6.	Нежелательно совмещать в одной операции черновую и
чистовую обработки, так как для них нужны разные усилия за-
жима детали. Кроме того, если на станках выполняются только
чистовые операции, то станки в течение большего времени сохра-
няют точность.
7.	В связи с тем что в механических цехах выявляются дефек-
ты материала и заготовок, в начале обработки следует произво-
дить операции, при которых наиболее вероятно выявление брака.
8.	Поверхности, которые не требуют высокой точности и чис-
тоты обработки, следует обрабатывать в одной операции и в од-
ном переходе, не разделяя обработку на черновую и чистовую.
9.	Технологические припуски на обработку элементарных по-
верхностей деталей определяют расчетом. На базе этого расчета
устанавливают с учетом заданной точности и чистоты обработки
необходимые технологические переходы.
10.	При разработке технологического процесса необходимо
учитывать целесообразность концентрации или дифференциации
операций. Концентрация операций, т. е. обработка в операции
максимально возможного числа поверхностей, требует использо-
вания более сложной и дорогостоящей оснастки и целесообразна
в тех случаях, когда стоимость оснастки компенсируется сниже-
нием трудоемкости изготовления большого количества деталей.
Дифференциация операций, т. е. разделение операций на про-
стые, выполняемые на операционных станках с применением
простой наладки, целесообразна при условии частой смены объек-
тов производства и достаточно больших сериях. При этом сокра-
щаются затраты на подготовку производства и время обучения
рабочих.
И. Необходимо учитывать, на каких стадиях процесса целе-
сообразно производить термическую обработку и гальванические
покрытия. Термическая обработка существенно сказывается на
всем построении технологического процесса. Так, например, в
зависимости от метода предохранения отдельных поверхностей
от цементации коренным образом меняется технологический про-
цесс обработки. При цементации кулачкового вала с предохра-
нением от цементации отдельных мест путем омеднения вал до
термообработки обрабатывают с припусками на шлифование
и после цементации закаливают. Если омеднение не применяется,
на поверхностях, где не должно быть цементованного слоя, остав-
ляют значительные припуски, которые между операциями це-
ментации и закалки снимаются путем обтачивания.
42
§ 19.	ВЫБОР СТАНКОВ
Правильный выбор оборудования — один из важнейших фак-
торов успешного выполнения технологического процесса. При
выборе оборудования необходимо, кроме вида обработки (токар-
ная, шлифовальная и т. д.), учитывать:
1)	характер производства;
2)	метод достижения заданной точности при обработке;
3)	необходимую сменную (или часовую) производительность
станка;
4)	соответствие станка размерам детали;
5)	мощность станка и ее соответствие требованиям обра-
ботки;
6)	возможность обеспечения требуемой точности и чистоты
обработки;
7)	удобство управления и обслуживания станка при обра-
ботке детали (возможность наблюдения за процессом обработки,
удобство измерения, удаления стружки, подвода охлаждающей
жидкости);
8)	размеры станка;
9)	стоимость станка;
10)	возможность оснащения станка высокопроизводительными
приспособлениями и средствами механизации и автоматизации;
11)	кинематические данные станка (число оборотов, величина
и усилие подачи и т. д.).
При выборе станка большое значение имеет вид производства.
В единичном и мелкосерийном производстве выбирают универ-
сальные станки (станки общего назначения) с учетом возможно-
сти производства изделий, характерных для данного предприя-
тия. В массовом и крупносерийном производстве при проектиро-
вании технологических процессов выбирают специализированные
и определенного назначения станки. При этом учитывают такт
выпуска, возможность концентрации операций и автоматизации
процесса обработки.
Однако важнейшим фактором, определяющим выбор станка,
является экономичность обработки: получение заданной произ-
водительности и точности при наименьших затратах.
При достаточно большой серии экономически целесообразно
применять агрегатные станки, которые позволяют концентриро-
вать операции. При смене объекта производства их основные
узлы могут быть использованы для новых агрегатных станков.
§ 20.	АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Автоматизация технологических процессов заключается в со-
кращении или исключении ручного труда, затрачиваемого на
установку, зажим и снятие деталей, управление станком и кон-
троль размеров.
43
Автоматизация осуществляется в следующих направлениях:
а) автоматизация отдельных станков и агрегатов, которая
производится как при проектировании вновь создаваемого обо-
рудования, так и при модернизации работающего;
б)	создание автоматических линий для изготовления опре-
деленной детали или изделия;
в)	организация автоматических цехов и предприятий для
производства изделий, которые выпускаются в больших количе-
ствах.
Автоматизация отдельных станков обеспечивает различную
степень участия рабочего в выполнении операции. Создаются
станки с полуавтоматическим циклом, при работе которых функ-
ции рабочего заключаются в установке заготовки, пуске станка
и снятии обработанной детали. Примером могут служить токар-
ные многорезцовые и зуборезные станки и станки с автоматиче-
ским циклом, оборудованные устройствами, обеспечивающими
работу станка без участия рабочего; токарно-револьверные авто-
маты; станки для шлифования торцовых поверхностей поршне-
вых колец и др.
Простейшим способом автоматизации является оснащение
станков продольными и поперечными упорами, лимбами, отсчет-
ными линейками, автоматическими конечными выключателями и
переключателями, автоматическими устройствами для правки
шлифовального круга, гидравлическими или пневматическими
зажимами, загрузочными устройствами, средствами автомати-
ческого контроля и т. д.
Поточные линии для обработки массовых деталей создаются
путем применения оборудования с различной степенью автома-
тизации. Автоматические поточные линии могут быть созданы
на базе имеющегося оборудования путем оснащения станков ав-
томатическими транспортными и загрузочными средствами. Одна-
ко при выпуске сложных деталей, обрабатываемых на станках
разных типов, организация автоматической линии на базе дей-
ствующих станков может оказаться дорогой и сложной. Поэтому
большинство автоматических линий комплектуется из агрегат-
ных, специального назначения и универсальных станков, в конст-
рукциях которых заложены возможности включения их в авто-
матические линии.
В автоматических линиях операторы обычно работают на пер-
вой операции (установка детали) и на последней операции (сня-
тие детали). Остальные рабочие — наладчики — заняты под-
наладкой станков, заменой инструмента и устранением возникаю-
щих неисправностей.
Преимуществом автоматических линий является сокращение
затрат труда, более высокая производительность, снижение себе-
стоимости изделий, сокращение цикла производства, объема за-
делов и сокращение потребности в производственных площадях.
44
В автомобильной и тракторной промышленности, сельско-
зяйственном машиностроении, производстве шарикоподшипников,
металлических изделий автоматические линии получают все
большее применение не только для механической обработки де-
талей, но и для производства заготовок, холодной штамповки
деталей и сборки узлов.
Проектирование технологических процессов для обработки
деталей на автоматических станочных линиях должно вестись с
учетом особенностей автоматического обслуживания станков. Не-
обходимо стремиться упростить линию и сделать ее более надеж-
ной, предусмотреть возможность создания в накопителях между
операциями некоторого запаса деталей, обеспечивающего ра-
боту линии при подналадке одного из станков, облегчить условия
смены инструмента, обеспечить хорошее удаление стружки, до-
ступность узлов для ремонта и подналадки. При большом коли-
честве операций целесообразно разделить линию на несколько
частей, объединив в них однородные операции (фрезерование,
сверление, растачивание и т. д.).
Большое место в автоматизации технологических процессов
занимает внедрение станков, агрегатов и линий с программным
управлением. Простейшим методом программного управления на
токарных автоматах и полуавтоматах является управление всеми
движениями органов станка при помощи распределительных ва-
лов с кулачками. Настройка распределительного вала и кулач-
ков определяет программу работы станка.
На копировально-фрезерных, токарных гидро- и электрокопи-
ровальных станках программа движения суппорта задается ко-
пиром. Выпускаются станки, у которых программа перемещения
рабочих органов оформляется в виде перфорированной карты и
вводится в считывающий аппарат. Этот аппарат передает через
электронное устройство 'команды исполнительным механизмам,
включающим те или иные механизмы станка. Аналогичное
устройство имеют станки, у которых программа записывается на
магнитную ленту. Запись программы движений рабочих органов
на таких станках может быть произведена при обработке первой
детали рабочим высокой квалификации; затем программа вос-
производится неограниченное число раз считывающим аппа-
ратом.
Автоматические линии из многих станков также работают как
станки с программным управлением. Программа этих линий за-
дается настройкой системы конечных выключателей, электриче-
ских, гидравлических и пневматических реле и другой аппара-
туры.
Получают распространение станки и автоматические линии,
у которых управление рабочими органами осуществляется счет-
но-решающими машинами, работающими по заданной про-
грамме.
45
Станки с программным управлением обеспечивают автомати-
зацию процесса обработки, позволяют снизить время обработки,,
повысить производительность труда. Переналадка станков с про-
граммным управлением, работающих с перфокартами или маг-
нитной лентой, не требует большого времени. Это позволяет авто-
матизировать процессы изготовления деталей, выпускаемых
небольшими сериями.
§ 21.	НОРМИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Техническая норма времени — это время, необхо-
димое для выполнения технологической операции в определенных
организационно-технических условиях, наиболее благоприятных
для данного производства.
Техническая норма времени определяется путем нормирова-
ния. Существуют три метода нормирования: опытно-статистиче-
ский, суммарно-сравнительный и расчетно-аналитический.
При опытно-статистическом методе норма времени устанавли-
вается суммарно на основании статистических данных. Такие нор-
мы основываются на достигнутой в прошлом производительности
труда. Суммарно-сравнительный метод позволяет сопоставлять
суммарное время, необходимое для выполнения нормируемой
операции, с нормой времени на аналогичную операцию, которая
установлена расчетно-аналитическим методом. Этим методом
можно пользоваться при проектировании цехов, когда достаточно
знать приближенные нормы времени.
Самым прогрессивным методом нормирования является рас-
четно-аналитический. По этому методу техническая норма време-
ни определяется на основании анализа технологического процесса
и учитывает кинематические и эксплуатационные возможности
станка, прочность и стойкость инструмента, величину партии об-
рабатываемых деталей, средства, которыми оснащен процесс
(приспособления, измерительные инструменты, подъемные и за-
грузочные средства и т. п.).
Техническая норма штучного времени может быть определена
по формуле
= ТО + Тв + Тто + тоо + Тп мин,
гд$ То — основное (машинное) время, в течение которого ин-
струмент врезается в деталь, обрабатывает заданную
поверхность и выходит из процесса резания;
Тв — вспомогательное время, необходимое на установку
и снятие детали, включение и выключение станка, под-
вод и отвод инструмента, измерение детали и другие
переходы, выполняемые рабочим и не вызывающие
изменения размеров, формы и качества детали; сум-
ма То + Тв называется оперативным временем;
46
Тто — время технического обслуживания, затрачиваемое на
установку, святие и замену притупившихся инстру-
ментов, на заправку шлифовальных кругов, смазку и
5	подналадку станка, уборку стружки в процессе ра-
боты и т. д.;
Тоо — время на организационное обслуживание, затрачивае-
мое на подготовку станка к работе в начале смены,
получение инструмента, заготовок и заданий, уборку
станка в конце смены и передачу его сменщику; вре-
мя на организационное обслуживание Тоо принимает-
ся в процентах к оперативному времени (5—6%);
Тп — время на отдых и физические потребности исчисляет-
ся в процентах к оперативному времени; при выпол-
нении тяжелых работ время Тп принимается большим,
чем при выполнении легких работ.
Для расчета загрузки оборудования и определения себестои-
мости обработки деталей пользуются калькуляционным време-
нем, которое определяется по формуле
Тк — Тш -|--мин ,
п
где Тпз— подготовительно-заключительное время, т. е. время,
затрачиваемое на подготовку и наладку станка для
обработки данной партии деталей, получение необхо-
димой оснастки, документации, а также на сдачу об-
работанных деталей, документации и оснастки;
п — количество деталей в партии.
Подготовительно-заключительное время определяется из ус-
ловий подготовки станка к обработке конкретных, деталей и в
норму штучного времени не включается, а оплачивается отдельно.
Расчет машинного времени производится исходя из размеров
обрабатываемых поверхностей и режимов резания, определяе-
мых расчетным путем, или, как это делается в производственных
условиях, по нормативам на режимы резания.
Вспомогательное время определяется по нормативам, которые
устанавливаются на основании обработки данных хронометриро-
вания и зависят от условий работы, зажимных устройств, степе-
ни автоматизации станка и др.
Подготовительно-заключительное время также определяется
по соответствующим нормативам.
Величина, обратная технической норме времени, называется
нормой выработки, определяемой по формуле
Q = Y шт/ч,
где Т — норма времени в ч,
47
или
420
т
шт I смена,
Q =
где 420 — время смены в мин\ Т — норма времени в мин.
§ 22.	ТИПИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
И ТЕХНОЛОГИЯ ГРУППОВОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
Внедрению экономичной технологии и передового опыта спо-
собствует типизация технологических процессов, идея которой
предложена д-ром техн, наук проф. А. П. Соколовским.
Разработке типовых технологических процессов предшествует
большая работа по классификации деталей и машин на техноло-
гически однородные классы, группы и типы, которая производит-
ся по признакам технологического подобия, подобия форм и раз-
меров, а также по признакам служебного назначения.
По технологическим признакам детали классифицируют по
подобию схемы обработки и применяемого оборудования.
Типовые технологические процессы разрабатывают примени-
тельно к определенному виду и отрасли производства и система-
тически пересматривают с учетом передового опыта.
Унифицированные узлы и широко распространенные детали,
такие, как гидравлические системы, редукторы, муфты, зубчатые
колеса, целесообразно классифицировать в общем по машино-
строению.
Для разработки типового процесса выбирается характерная
для класса или группы деталь, отличающаяся наиболее распро-
страненными конструктивными формами, размерами, материа-
лом, точностью и другими техническими показателями, опреде-
ляющими ее служебное назначение.
Типовой технологический процесс, кроме обычных сведений,
должен содержать дополнительные данные об оборудовании, ти-
повых приспособлениях и инструментах.
При применении технологических процессов: а) упрощается
и ускоряется разработка рабочих технологических процессов;
б) сокращаются сроки подготовки производства; в) повышается
уровень технологии на предприятии; г) сокращается время, за-
трачиваемое на изготовление изделий; д) подбираются оборудо-
вание и оснастка, обеспечивающие высокую производительность.
Дальнейшим развитием идеи типизации технологических про-
цессов является разработка методов групповой обработки де-
талей.
Метод групповой обработки основан на классификации дета-
лей с выделением таких групп деталей, для обработки которых
требуется однотипное оборудование, общие приспособления и на-
стройка станка.
48
Сущность метода групповой обработки деталей заключается
в следующем. Детали, подлежащие обработке в цехе или на
предприятии, разбивают на классы, в которые включаются дета-
ли, обрабатываемые на однотипных станках (токарных, револь-
верных, фрезерных, сверлильных и др.). Детали каждого класса


Рис. 16. Группа деталей, обрабатываемых на револьверном станке
разбивают на группы. В каждую группу включают детали, при
обработке которых требуется не только одинаковое оборудова-
ние, но и одинаковая оснастка и настройка станка. При разбивке
деталей на группы учитываются размеры деталей, одинаковые
геометрические элементы, требования к точности, размеры пар-
тии деталей и экономичность процесса.
При разработке групповой технологии выбирается характер-
ная для этой группы деталь. Она называется комплексной и со-
стоит из поверхностей, характерных для всех остальных деталей
группы.
На рис. 16 представлены группа деталей, обрабатываемых на
револьверном станке, и комплексная деталь.
4 Зак. 259	49
Разработка группового технологического процесса и оснастки
производится для комплексной детали, а для остальных деталей
разрабатывается только оснастка, отличающаяся от оснастки,
применяемой для комплексной детали.
Полная обработка деталей, объединенных в группу, может
заключаться не только в обработке на станках одного типа. Так,
детали, обрабатываемые на револьверном станке, могут иметь
поверхности, требующие обработки на фрезерных, сверлильных,
шлифовальных, резьбонарезных и других станках. В этих слу-
чаях линии групповой обработки комплектуют из станков основ-
ного типа, на которых обрабатывают детали нескольких групп,
и станков, необходимых для доделочных операций. При этом на
станки, предназначенные для выполнения доделочных операций,
также разрабатываются групповая технология и оснастка для
обработки деталей из нескольких групп. Так, детали, имеющие
пазы, лыски, канавки, объединяются групповой технологией фре-
зерной обработки; детали, имеющие резьбу, — групповой техно-
логией на резьбонарезной станок; детали с отверстиями — груп-
повой технологией на сверлильный станок, оснащенный кондук-
тором, предназначенным для обработки группы деталей.
Внедрение технологии групповой обработки деталей позволяет:
1)	уменьшить количество технологических процессов, упро-
стить их разработку и сократить номенклатуру оснастки;
2)	применить в мелкосерийном производстве принципы
крупносерийного и масового производства;
3)	улучшить оснащенность станков, создать условия для
внедрения высокопроизводительной групповой оснастки, средств
механизации и автоматизации;
4)	организовать в мелкосерийном производстве групповые
поточные линии.
Г л а в а 8
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
§ 23. ЭКОНОМИЧНОСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ТРУДА
Экономичность технологического процесса характеризуется
следующими основными показателями:
а)	трудоемкостью изготовления детали или изделия или уров-
нем производительности труда;
б)	себестоимостью изготовления деталей или изделия;
в)	длительностью цикла производства;
г)	первоначальными затратами на организацию производ-
ства.
50
Последние два показателя влияют на себестоимость косвенно
и должны быть проверены расчетом. Кроме того, при анализе эко-
номичности технологического процесса следует учитывать, каки-
ми средствами обеспечивается качество изготовляемых деталей:
надежной оснасткой и оборудованием или высокой квалифика-
цией рабочего.
- Производительность труда характеризуется количеством вре-
мени, которое затрачивается на изготовление единицы продук-
ции, а также количеством времени, затрачиваемым на транспорт-
ные, подготовительные и другие работы.
Повышение производительности труда при механической
обработке деталей и сборке машин достигается путем совершен-
ствования производственных процессов, сокращения машинного
и вспомогательного времени обработки, применения высокопро-
изводительной оснастки и прогрессивных приемов работы.
Машинное время уменьшается при повышении скоростей ре-
зания, увеличении подач, сокращении количества проходов, рабо-
те одновременно нескольких инструментов.
Для работы на повышенных режимах резания требуется обо-
рудование большой жесткости, мощности и быстроходности;
жесткое крепление детали; режущие инструменты, обладающие
высокими режущими свойствами и прочностью. Развитию ско-
ростных методов резания способствовало применение инструмен-
тов, армированных металлокерамическими (из твердого сплава)
и минералокерамическими пластинками.
Заточка инструмента с пластинками твердого сплава шлифо-
вальными кругами из искусственных алмазов улучшает чистоту
обработки режущей кромки, предотвращает образование микро^
трещин, являющихся очагами выкрашивания режущих кромок,
и повышает чистоту обработки и стойкость инструмента, что
способствует повышению производительности труда.
Эффективным средством сокращения машинного времени яв-
ляется внедрение многоинструментной обработки; применение
многорезцовых наладок на токарных станках, наборов фрез на
фрезерных станках, многошпиндельных головок на сверлильных
станках, а также одновременная работа нескольких инструментов
на револьверных станках.
С повышением режимов резания сокращается доля машинно-
го времени в общих затратах времени на выполнение операций
и возрастает необходимость сокращения вспомогательного вре-
мени.
Важнейшими средствами сокращения вспомогательного вре-
мени являются автоматизация и механизация технологических
процессов, оснащение станков устройствами, выключающими
действие рабочих органов при установке их в заданное положе-
ние, устройствами для автоматического переключения скоро-
стей и подач и для автоматической загрузки обрабатываемых
4*	51
изделий. Вспомогательное время сокращается при автоматизации
станков и оснащении их быстродействующими механизированны-
ми приспособлениями с гидравлическими и пневматическими за-
жимами, приспособлениями, обеспечивающими установку и за-
крепление нескольких деталей одновременно, а также приспособ-
лениями, позволяющими производить закрепление одной детали
во время обработки другой, и т. д.
Важным средством повышения производительности труда яв-
ляется многостаночное обслуживание, при котором рабочий рабо-
тает на нескольких станках. В то время как на одном станке про-
исходит обработка детали (машинное время), на другом станке
рабочий снимает и устанавливает детали и производит другие
переходы по управлению станком (вспомогательное время).
§ 24.	СЕБЕСТОИМОСТЬ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ ИЛИ ИЗДЕЛИЯ
Наиболее объективным показателем экономичности выбран-
ного варианта технологического процесса является себестоимость
изготовления изделия или обработки детали.
Различают заводскую и цеховую себестоимость. Заводская
себестоимость учитывает общезаводские расходы.
Цеховая себестоимость детали слагается из стоимости заго-
товки или материала, заработной платы производственных рабо-
чих и цеховых накладных расходов. Заработная плата производ-
ственных рабочих равна произведению времени, затраченного на
изготовление детали производственными рабочими, на заработ-
ную плату в единицу времени.
Цеховые накладные расходы включают расходы: а) на амор-
тизацию оборудования; б) на амортизацию приспособления и ин-
струмента; в) на амортизацию зданий и сооружений; г) на содер-
жание и ремонт оборудования; д) на содержание и ремонт
здания и сооружений; е) на электроэнергию, топливо, водоснаб-
жение; ж) на содержание административно-технического персо-
нала, служащих, вспомогательных рабочих и младшего обслужи-
вающего персонала; з) прочие накладные расходы.
Существует два принципиально отличающихся метода опре-
деления себестоимости — калькуляции.
По первому методу (бухгалтерскому) себестоимость
определяется как сумма трех элементов: стоимости материалов
за вычетом стоимости отходов, расходов на основную заработную
плату с начислениями на социальное страхование и оплату от-
пусков и накладных цеховых расходов. В сумму накладных рас-
ходов входят все затраты по цеху, кроме стоимости материалов
и заработной платы. В этом случае процент накладных расходов
исчисляется как отношение суммы всех накладных расходов за
определенный промежуток времени (месяц, квартал или год)
к сумме расходов на заработную плату за этот период. Так, на-
52
пример, если сумма всех накладных расходов за месяц составила
24 000 руб., а сумма заработной платы 15 000 руб., то накладные
расходы составляют:
24000-100	1£?ЛЛ/
Бухгалтерский метод определения себестоимости отличается
простотой, но его нельзя использовать для определения себестои-
мости изготовления детали по тому или иному варианту техноло-
гического процесса, так как при этом методе не учитываются
конкретные условия выполнения технологического процесса, рас-
ходы, связанные с эксплуатацией и амортизацией оборудования
и оснастки, а накладные расходы относятся на стоимость деталей
пропорционально величине заработной платы.
По второму дифференциальному методу себестоимость опре-
деляют с учетом основных факторов, существенно влияющих на
себестоимость единицы продукции. В этом случае себестоимость
определяется по формуле
С = Л1 + О + И+ ('1+ Q1 + M 3,
{	100 /
где М — стоимость материалов;
О — расходы на амортизацию, содержание и ремонт обору-
дования, приходящиеся на единицу данной продукции;
И — расходы на амортизацию и содержание инструмента,
приспособлений и другой технологической оснастки,
приходящейся на единицу продукции;
— начисления на заработную плату расходов по социаль-
ному страхованию в %.;
аз — накладные расходы, начисляемые на заработную пла-
ту в %; при определении этих накладных расходов из
суммы расходов исключены расходы на амортизацию
и содержание оборудования, инструмента, приспособле-
ний и другой технологической оснастки;
3—заработная плата.
Затраты, связанные с выполнением операции, можно разде-
лить на две категории:
1) затраты, зависящие от способа выполнения операции: за-
работная плата производственных рабочих, заработная плата на-
ладчиков, расходы на амортизацию и расходы, связанные с
эксплуатацией оборудования, инструмента и приспособлений;
2) затраты, мало зависящие или не зависящие от способа вы-
полнения операции: расходы на амортизацию зданий и сооруже-
ний и стоимость их содержания, заработная плата инженерно-
технического и вспомогательного персонала, стоимость освеще-
ния, отопления и т. п.
53
Таблица загрузки станков
| № по пор.	I	Наименование детали	№ детали	Мате- риал	Количество деталей на одну машину	Время, затрачиваемое на обработку					
					токарных с высотой центров в мм			револьверных с ди- аметром отверстия в шпинделе в мм		
					150	200	300	35	63	87
1	Корпус насоса	10-10	Силу- мин	1	—	—	12,7	—	9,3	—
2	Корпус привода	10-13	Чугун	1	—	—	10,2	—	—	12,5
3	Крышка	12-22	»	2	—	8,5	—	—	—	—
4	Валик	12-40	Сталь	2	7,6	—	—	5,5	—	—
										
51	Фланец	16-01	Чугун	1	—	—	—	—	4,5	—
52	Крестовина	16-03	Сталь	1		6,3	—	—	—	—
Итого время, затрачиваемое на изготовление одной машины: в мин						126,0	240,0	54,0	72,0	66,0	87,2
	в ч . . .				2,1	4,0	0,9	1,2	1,1	1,46
Количество часов на годовую программу (6000 машин)						12 600	24 000	5400	7200	6600	8760
Время, затрачиваемое на изго- товление запасных частей (5% от трудоемкости), в ч 						605	1200	270	360	330	438
Количество часов на годовую программу (с запасными частями)					12 705	25 200	5670	7560	6930	9198
	Расчетное число станков .				3,24	6,43	1,44	1,92	1,76	2,34
	Принятое число станков .			. . .	4	7	2	2	2	3
	Коэффициент загрузки станка				0,81	0,92	0,72	0,91	0,88	0,78
Средний коэффициент загрузки станков по цеху ? 						—	—	—	—	—	— 3
54
Таблица 1
деталей на станках, в мин
фрезерных				вертикально- сверлильных при диаметре свер- ления в мм			радиально-свер- лильных	шлифовальных			Всего
вертикальных		горизон- тальных						круглошлифо- вальных		плоско- шлифо- вальных	
мод. 610	мод. 612	мод. 6Г81	мод. 6Г82	12	18	25		мод. 312	мод. 316	мод. 372	
—	4,5	—	4,8	3,8	—	—	8,0	—	—	3,2	46,2
1,7	—	—'	__	—	—	4,0	6,5	—	—	—	34,9
—	3,5	1,8	—	—	4,7	—	—	—	—	—	18,5
4,4	—	—-	—	2,5	—	—	—	4,7	—	—	24,7
											
—	6,3	—-	—	—	—	5,2	—	—	—	4,8	20,8
—	5,2	—	1,5		4,2		—	__	—	5,5	22,7
53,0	77,9	23,3	89,6	42,0	78,0	96,0	102,1	46	32	108	
0,88	1,29	0,39	1,48	0,7	1,3	1,6	1,71	0,77	0,54	1,8	—
5280	7740	2340	8880	4200	7800	9600	10 260	4620	3240	10 800	—
264	387	117	444	210	390	480	513	231	162	540	—
5544	8127	2457	9324	4410	8190	10080	10 773	4851	3402	11340	—
1,41	2,07	0,63	2,37	1,13	2,09	2,58	2,75	1,24	0,85	2,89	37,14
2	2	1	3	2	2	3	3	2	1	3	44
0,71	1,03	0,64	0,79	0,67	1,05	0,86	0,92	0,62	0,85	0,96	—
—		—	—	—	—	—	—	—	—	—	0,84
55
§ 25.	РАСЧЕТ ПОТРЕБНОГО КОЛИЧЕСТВА СТАНКОВ
Расчет потребного количества станков производится двумя
методами: по технологическому процессу и по технико-экономи-
ческим показателям.
Первый метод применяют при детальном расчете потребности
в оборудовании на основании подробно разработанной техноло-
гии и определенной номенклатуры и программы выпуска деталей.
Второй метод используют при укрупненных расчетах, когда
не установлена точно номенклатура изделий или производятся
изделия широкой номенклатуры (единичное производство).
Расчетное количество станков определяется по формуле
дг _	+ Т3П3 + . . . -\-ТкПк
Р	’
Фрт
где 7\, Т2, ^з, • < •,	— калькуляционное время, необходимое
для выполнения первой, второй, k-й опе-
раций, закрепленных за станком;
/21, ^2, п3? .. пь — количество деталей, обрабатываемых в
этих операциях в год;
Фр — расчетный годовой фонд времени работы
станка при работе в одну смену в ч-
т — число рабочих смен.
Расчетный годовой фонд времени
Фр = Фкх\.
где Фъ — календарный годовой фонд времени работы станка
при заданном режиме работы в одну смену в ч\
ц—коэффициент использования станка по времени.
Время простоя станка в ремонте, учитываемое коэффициен-
том ц, составляет 4—6% от календарного годового фонда вре-
мени.
Расчетное число станков обычно выражается не целым чис-
лом; это число округляют до целой величины, которая называет-
ся принятым числом станков.
Коэффициент загрузки станка
Np
где Nn— принятое число станков.
Для определения количества станков данные и результаты
расчета сводятся в таблицу загрузки станков (табл. 1).
Расчет потребного количества станков по технико-экономиче-
ским показателям производят на основании нормативных данных
или опыта аналогичных предприятий: по трудоемкости изготов-
ления тонны продукции, по выпуску на один станок или по трудо-
емкости обработки комплекта деталей на машину. Комплектова-
ние оборудования в этом случае производится по аналогии с
однотипными предприятиями с учетом размеров, веса (массы)
и характера обрабатываемых деталей.
!з
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
ОБРАБОТКА ТИПОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
ДЕТАЛЕЙ
Глава 9
ОБРАБОТКА ОТВЕРСТИЙ
При изготовлении деталей машин часто производится обра-
ботка отверстий, которые могут быть цилиндрическими, кониче-
скими, фасонными, ступенчатыми, глухими и сквозными. К ним
предъявляются различные требования по точности размеров,
расстоянию между осями и взаимному расположению осей.
Обработка отверстий производится на станках различных
типов.
Существуют два основных вида обработки отверстий:
со снятием стружки — осуществляется лезвийным режущим
инструментом: сверление, зенкерование, развертывание, протяги-
вание, растачивание; или абразивным инструментом: шлифова-
ние, хонингование, притирка, суперфиниширование;
без снятия стружки методами пластической деформации об-
рабатываемых поверхностей: калибрование прошивками и шари-
ками, раскатывание роликами или шариками.
Отверстия в труднообрабатываемых материалах обрабаты-
вают электроимпульсными, электрохимическими и ультразвуко-
выми методами.
Выбор метода обработки отверстий зависит от требований к
точности обработки и чистоте обработанной поверхности.
Обработка отверстий с допусками не выше 5-го класса и чи-
стотой поверхности 3—4-го класса производится сверлением, рас-
сверливанием, черновым зенкерованием или расточкой.
Для обеспечения отверстий 4-го класса точности и 4—6-го
классов чистоты производится последовательно сверление и зен-
керование или расточка. Для получения отверстий 3-го класса
точности и 6—7-го класса чистоты после сверления и зенкерова-
ния производится развертывание или протягивание. При необхо-
димости обеспечения 2-го класса точности и чистоты выше 7-го
57
класса отверстия в металле невысокой твердости после сверления
и зенкерования или растачивания обрабатывают черновой и чи-
стовой развертками или протяжками, а при закаленном материа-
ле шлифуют и хонингуют.
§ 26.	СВЕРЛЕНИЕ, РАСТАЧИВАНИЕ И РАЗВЕРТЫВАНИЕ ОТВЕРСТИИ
Образование отверстий в сплошном металле производится
сверлением на вертикально-сверлильных и радиально-свер-
лильных станках, на токарных и револьверных станках и автома-
тах, на расточных и многошпиндельных станках.
Рис. 17. Сверла для глубокого сверления:
а — пушечное; б — ружейное; в — спиральное; г — для кольцевого сверления;
1 — резцы; 2 — направляющие
Сверла бывают спиральные, перовые, центровочные, для глу-
бокого сверления, специальные.
Наиболее распространены спиральные сверла, которые выпу-
скаются диаметрами 0,25—80 мм. Спиральные сверла хорошо
выводят стружку из отверстия, а также просты в эксплуатации.
Однако из-за недостаточной жесткости и больших усилий подачи
сверление в сплошном металле осуществляется сверлами диамет-
ром не более 30—35 мм, а отверстия больших диаметров сверлят
меньшим сверлом и затем рассверливают.
Глубокие отверстия обрабатывают на станках, обеспечиваю-
щих вращение детали и инструмента, пушечными, ружейными
и спиральными сверлами.
Пушечное сверло (рис. 17, а) состоит из рабочей части диа-
метра D и полого стержня меньшего диаметра. Рабочая часть
сверла изготовлена из быстрорежущей стали и имеет форму по-
луцилиндра, срезанного немного выше диаметральной плоскости,
приваренной к полому стержню. Через отверстие в стержне и ре-
жущей части в зону резания подается масло или эмульсия под
большим давлением и удаляет стружку.
58
Ружейное сверло (рис. 17, б) по конструкции подобно пушеч-
ному, но рабочая часть имеет меньший срез (ср = 120°), а режу-
щая часть заточена так, что передняя грань расположена на
0,10—0,20 мм ниже оси сверла. Рабочая часть имеет две режу-
щие кромки—главную и вспомогательную, заточенные под раз-
ными углами (50 и 70°). Для облегчения резания рабочей части
затачивается срез под углом 25° и оставляется ленточка шириной
около 0,5 мм.
Пушечное и ружейное сверла обеспечивают высокую точность
и чистоту обработки, однако работают при малых подачах. Для
черновой обработки глубоких отверстий, не требующих высокой
чистоты, применяются спиральные сверла (рис. 17, в), ввертывае-
мые в полый стержень, через который к сверлу подводится
охлаждающая жидкость, удаляющая стружку.
Для получения сквозных отверстий диаметром более 75 мм
и длиной до 300 мм применяются сверла для кольцевого сверле-
ния (рис. 17, г). Они представляют собой трубчатый 'корпус,
в котором закреплены резцы 1 и направляющие планки 2.
Сверление отверстий производится при вращении сверла или
детали. При сверлении с вращением сверла трудно обеспечить
правильное направление оси отверстия, так как при неточном
совпадении оси сверла с направлением подачи происходит увод
отверстия. Эта погрешность увеличивается при неравномерной
заточке режущих кромок, неодинаковым их затуплением. При
сверлении с вращением детали влияние этих факторов уменьша-
ется, так как в течение оборота детали непрерывно меняется
взаимное положение осей сверла и отверстия.
Для обеспечения требуемого расположения отверстий сверле-
ние производится через кондукторные втулки.
Растачивание отверстий в литых и кованых и пред-
варительно просверленных заготовках производят зенкерами,
резцами, резцовыми оправками и головками. Применяются зен-
керы цельные, насадные и сборные.
Ступенчатые и фасонные отверстия обрабатывают зенкерами
соответствующей формы.
' При растачивании отверстий зенкерами затрудняется соблю-
дение заданного направления оси отверстия, зенкер частично
уводится предварительно подготовленным отверстием. Для обес-
печения точного направления оси отверстия растачивание произ-
водят резцами или резцовыми оправками. При этом вращается
деталь или резец, а направление оси отверстия будет соответ-
ствовать направлению подачи при вращении резца и совпадать
с осью вращения при вращении детали.
При обработке на сверлильных, револьверных и расточных
станках ступенчатых и соосных отверстий в деталях двигателей
широко применяются многорезцовые оправки и резцовые голов-
ки. Для точного соблюдения положения оси, направления
59
А-А
А
Б
Б
Рис.
для
под
блоке
двига-
18. Оправка
растачивания
отверстий
гильзы в
цилиндров
теля:
1 — подшипник; 2 —
направляющая втул-
ка; 3 — борштанга;
4 — резцы; 5 —
шпонка
расточки и размеров отверстия, многорезцовые оправки часто
работают в направляющих втулках. На рис. 18 представлена
оправка для растачивания отверстия под гильзы в блоке цилин-
дров двигателя.
При высоких требованиях к точности и чистоте поверхности
применяют тонкое растачивание отверстий.
Тонкое растачивание производят на станках с жесткими
шпинделями, которые вращаются в подшипниках высокой точ-
ности, имеющих минимальные
зазоры. Работа ведется на вы-
соких скоростях резания
(100—200 м/мин при обработ-
ке стали и чугуна и до
600 м/мин при обработке цвет-
ных металлов) при малых глу-
бинах резания (до 0,2 мм) и
очень малых подачах (0,02—
0,1 мм). Наиболее распрост-
ранены станки с неподвижно
установленными шпинделями
и перемещающимся столом, на
который устанавливают изде-
лие (мод. 2715, 2716). Резцы,
предназначенные для тонкого
растачивания, оснащены пла-
стинками из твердых сплавов
(ВКЗ, Т30К4, Т60К6). Для об-
работки особо ответственных
деталей применяют резцы, ос-
нащенные алмазами.
Развертывание приме-
няют при чистовой обработке
отверстий 2 и 3-го классов
точности в незакаленной стали
и цветных металлах.
Развертывание производят
машинными или ручными раз-
вертками; их изготовляют из
углеродистой, легированной
или быстрорежущей стали или
оснащают пластинками твер-
дых сплавов. Машинные раз-
вертки — цельные, насадные и
сборные — применяют для окончательной обработки отверстий
на сверлильных, токарных и револьверных станках. Для повы-
шения срока службы разверток развертывание обычно проводят
в два прохода; на чистовой проход оставляют припуск 0,0’6—
60
0,10 мм. Чистовое развертывание рекомендуется производить
разверткой, закрепленной в качающемся или плавающем патро-
не, позволяющем развертке устанавливаться по оси отверстия и
компенсирующем погрешность совмещения осей инструмента и
изделия.
При обработке развертками чугуна и хрупких цветных ме-
таллов' обеспечивается чистота поверхности высокого класса.
При обработке стали и вязких материалов для повышения чи-
стоты обрабатываемой поверхности используют спиральные раз-
вертки.
§ 27.	ПРОТЯГИВАНИЕ И ПРОШИВКА ОТВЕРСТИЙ
Протягивание применяется для чистовой обработки
круглых и фасонных отверстий. Зубья протяжки последователь-
но снимают с обрабаты-
ваемой поверхности оп-
ределенный слой метал-
ла. Одновременно в рабо-
те участвует три — шесть
зубьев, и обработка про-
изводится за один ход
протяжки.
Протягивание обеспе-
чивает высокую произво-
дительность и стабиль-
ность качества отверстий
(2-й класс точности и 8—
9-й класс чистоты поверх-
ности) .
Применяются три схе-
мы протягивания.
При профильной схе-
ме протягивания (рис. 19,
я) каждый зуб протяжки
снимает слой металла по
всему профилю отвер-
стия, высота каждого по-
следующего зуба протяж-
ки больше предыдущего
на величину, называемую подъемом зубьев, а размеры последне-
го зуба соответствуют размеру протягиваемого отверстия.
При генераторной схеме протягивания (рис. 19,6) зубья ре-
жущей части протяжки имеют переменный контур, изменяющий-
ся от многогранника до окружности или какого-либо другого
профиля, соответствующего окончательной форме .отверстия.
Вследствие этого уменьшается ширина стружки и можно
61
увеличить ее толщину, что позволяет повысить стойкость протяж-
ки и сократить ее длину.
При прогрессивном протягивании (рис. 19,0) первые зубья
протяжки прорезают канавки, последующие зубья расширяют
эти канавки до полного контура профиля отверстия. При этом
зубья протяжки снимают узкие и толстые стружки. Зубья распо-
ложены секциями, диаметр зубьев в каждой секции одинаков, а
диаметр зубьев в каждой следующей секции больше, чем преды-
дущей. Прогрессивный способ протягивания позволяет обраба-
тывать детали с большим припуском без значительного увеличе-
ния длины протяжки.
Протягивание производят на горизонтальных и вертикальных
протяжных станках и прессах. Протягивание осуществляется
хвостовыми протяжками и прошивками. Хвостовые протяжки
закрепляют в ползуне станка. Деталь опирается на жесткую или
самоустанавливающуюся опору и прижимается к ней усилием
протягивания. Самоустанавливающиеся опоры используют для
исключения влияния перекоса опорного торца на работу протяж-
ки. Их конструкция описана в разделе III.
Протяжки без хвостовика — прошивки — проталкивают черев
обрабатываемое отверстие на прессе. Прошивки имеют неболь-
шую длину (Z = 5 ч- 8d).
§ 28.	ОБРАБОТКА ОТВЕРСТИЙ АБРАЗИВНЫМИ ИНСТРУМЕНТАМИ
Внутреннее
обработки отверстий 2 и 1-го классов
*)
Рис. 20. Схемы работы внутришлифоваль-
ных станков:
а — патронных; б — бесцентровых
шлифование применяется для чистовой
точности с чистотой поверх-
ности 7—10-ГО' классов в.
деталях высокой твердо-
сти (Н/?С>30), которые
трудно обработать лез-
вийными инструментами.
Внутреннее шлифование
деталей невысокой твер*
дости менее производи-
тельно, чем изложенные
выше методы обработки
отверстий.
Шлифование от-
верстий производят на
патронных и бесцентро-
вых станках.
При обработке отвер-
стий на патронных станках (рис. 20, а) деталь закрепляют в па-
троне или на планшайбе станка. Шлифовальный круг, диаметр
которого не более 0,9 диаметра отверстия, вращаясь с окружной
скоростью до 30 м[сж и совершая возвратно-поступательные
62
движения, обрабатывает поверхность отверстия. Обработка
обычно ведется с обильным охлаждением.
При работе на бесцентровых внутришлифовальных станках
(рис. 20,6) деталь опирается на два опорных ролика и прижи-
мается к ним третьим. Ведущий ролик сообщает детали враще-
ние; шлифовальный круг, закрепленный на шпинделе, работает
так же, как и на патронном станке.
Хонингование отверстий — обработка их раздвижны-
ми абразивными брусками на вертикальных и горизонтальных
станках с механическим или гидравлическим приводом. Хонин-
гование применяется для обработки отверстий 1 и 2-го классов
точности с чистотой поверхности до 12-го класса. Инструмент для
хонингования — хон (рис. 21) состоит из корпуса 2, в пазах ко-
Рис. 21. Хон:
1 абразивный брусок; 2 — корпус; 3 — державка; 4 — пластина; 5 — конус
торого находятся абразивные бруски /, закрепленные в держав-
ках 3. Державки при помощи пластин 4 и конусов 5 могут раз-
двигаться до требуемого размера и сдвигаться при помощи
пружин.
Хонингование производится следующим образом. Хон, шар-
нирно закрепленный в шпинделе станка, вводится в отверстие
детали, укрепленной на станке, и хону сообщается вращательное
движение со скоростью 40—75 м!мин и возвратно-поступательное
движение со скоростью -6—20 м!мин. Бруски хона, раздвигаемые
конусами, прижимаются к стенкам отверстия и снимают припуск.
Для чернового хонингования используют бруски с зернисто*
стью 80—150, для чистового — с зернистостью 300—500.
Вследствие высокой производительности- хонингования его
применяют при необходимости снятия довольно больших припус-
ков (0,15—0,20 мм). При помощи хонингования можно испра-
вить овальность и конусность отверстий; кривизну и неправиль-
ное направление оси отверстия устранить нельзя. Хонингование
обеспечивает высокую точность и чистоту отверстий, позволяет
обрабатывать отверстия любых диаметров и длины. Когда
63
хонингование производится на многошпиндельных станках, воз-
можна одновременная обработка нескольких отверстий.
Процесс хонингования можно легко автоматизировать. При
доводке отверстия до заданного размера устройство для актив-
ного контроля замыкает контакты, раздвижение брусков прекра-
щается и станок останавливается.
Притирка или доводка отверстий применяется
для окончательной обработки отверстий высоких классов точно-
сти и чистоты.
Инструментом для притирки служат притиры. Их изготовля-
ют в виде разрезных втулок из чугуна, меди или алюминия, на-
саженных на коническую оправку и раздвигаемых вследствие
перемещения по конусу. На поверхность притира наносят абра-
зив— порошок, смешанный с маслом, или пасту.
Притирку производят вручную и на станках с вращением
притира или детали и их взаимным перемещением вдоль оси
притира.
При притирке применяют мелкозернистые абразивные по-
рошки, и поэтому притиркой обрабатывают детали, имеющие
малые припуски.
Развитие производства искусственных алмазов и снижение их
стоимости позволило при хонинговании и доводке отверстий ис-
пользовать бруски и пасты, в которых абразивным материалом
являются мелкие алмазные зерна. Применение таких брусков и
паст позволяет повысить качество обработки и производитель-
ность труда.
Глава 10
ОБРАБОТКА НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Поверхности тел вращения, ограничивающие элементы дета-
лей, могут быть цилиндрическими, коническими, фасонными и
торцовыми — плоскими и фасонными.
Обработка наружных поверхностей тел вращения произво-
дится на токарных, револьверных и карусельных станках, на то-
карных автоматах и полуавтоматах, многорезцовых станках,
круглошлифовальных и бесцентрово-шлифовальных станках, а
также на станках для доводки и суперфиниширования.
Методы обработки наружных поверхностей тел вращения
выбираются в зависимости от конструкций и жесткости деталей
и требований к точности и чистоте обработки.
Для достижения 5—7-го классов точности применяется одно-
кратное обтачивание, если позволяет величина припуска. При
необходимости обеспечить точность 4-го класса и чистоту 5—6-го
64
класса после черновой обработки производят чистовое обтачи-
вание с небольшой глубины резания и подачей. Точность 3-го
класса с чистотой 7—8-го класса обеспечивается шлифованием за
одну операцию, а точность 2-го класса с чистотой 8—9-го
класса — черновым и чистовым шлифованием или однократным
шлифованием повышенной точности. При обработке деталей из
цветных металлов точности 2-го класса можно достигнуть тон-,
ким обтачиванием. Особо точные детали, с допусками 1-го клас-
са и точнее и чистотой до 12-го класса, обрабатываются путем
тонкого шлифования с малыми припусками, а также притиркой
и суперфинишированием.
§ 29. ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ НА ТОКАРНЫХ, РЕВОЛЬВЕРНЫХ
И КАРУСЕЛЬНЫХ СТАНКАХ
На токарных станках может производиться обтачивание на-
ружных цилиндрических, конических, торцовых и фасонных
поверхностей, растачивание, сверление, рассверливание, зенкеро-
вание и развертывание отверстий,
нарезание наружных и внутренних
резьб, отрезка.
Длинные детали обрабатывают
в центрах, короткие — в патроне, на
центровой, консольной оправках или
в центрах, если они являются базой
для дальнейшей обработки.
Для установки детали в центры
токарного станка в торцах детали
должны быть сделаны центровые
отверстия. Центрбвые отверстия вы-
полняются по ОСТу 3725 с углом
60°. У простых деталей центровые
отверстия выполняются без защит-
ной фаски (рис. 22, а), у крупных и
сложных деталей с длительных цик-
Рис. 22. Центровые отвер-
стия и инструмент для цен--
лов обработки — с защитной фас-
кой под углом 120° (рис. 22, б) или
с предохранительной выточкой и
резьбой в цилиндрическом отвер-
стии (рис. 22, д).
Центрование производится ком-
бинированными центровыми свер-
лами (рис. 22, виг) или спираль-
трования:
а — центровые отверстия без
фаски; б — центровые отвер-
стия с фаской; виг — ком-
бинированные центровые свер-
ла; д — центровые отверстия с
предохранительной выточкой и
резьбой в цилиндрической ча-
сти отверстия; в — спиральное
сверло; ж — коническая зен-
ковка
ными сверлами и коническими зенковками (рис. 22, е и ж).
Детали типа валов обрабатывают на центровых и многорез-
цовых токарных станках.
Валы при обработке устанавливают центровыми отверстия-
ми на передний центр, закрепленный в шпинделе передней бабки,
5 Зак. 259	65
и на задний центр, установленный в пиноли задней бабки. Цент-
ры должны быть хорошо пригнаны к конусам посадочных отвер-
стий и точно отшлифованы, так как биение центра (особенно
переднего) передается обрабатываемой детали.
Крутящий момент передается валу при помощи хомутика,
поводкового патрона. При обработке нежестких валов ( —12 )
\ а /
для устранения вибрации и прогиба от усилий резания использу-
ют люнеты (см. гл. 17).
Плавающие центры (см. гл. 17) применяют при работе на
многорезцовых токарных станках для обеспечения постоянной
установки детали в осевом направлении. Для предотвращения
износа центровых отверстий при вращении детали с высоким
числом оборотов и повреждения заднего центра в заднюю бабку
станка устанавливают вращающиеся центры.
На токарных станках целесообразно выполнять операции по-
лучистовые с точностью 4 и 5-го классов, а чистовую обработку
производить на шлифовальных станках.
При обработке деталей типа поршней двигателей производят
тонкое обтачивание при небольшой глубине резания и малой по-
даче, обеспечивающее 2-й класс точности и чистоту обработки
7—8-го класса. Для этого применяют станки с жесткими шпинде-
лями, смонтированными на точных подшипниках и хорошо при-
гнанными по направляющим суппортами.
Производительность многорезцовых станков значительно вы-
ше, чем универсальных, вследствие чего на них целесообразно
обрабатывать детали даже небольших серий. Поэтому широко
распространена обработка ступенчатых деталей на многорезцо-
вых станках, у которых на переднем суппорте закрепляются
резцы для продольного обтачивания, на заднем — резцы для
поперечного обтачивания, подрезания и прорезания канавок.
Каждый резец обрабатывает поверхность небольшой длины,
и время на обработку сокращается.
На рис. 23 показаны наладки многорезцовых станков для
обработки наружной поверхности гильзы цилиндров.
Обработка ступенчатых и фасонных деталей целесообразно
производить на токарных станках, используя копировальные
устройства.
На рис. 24 показан гидрокопировальный суппорт, устанавли-
ваемый вместо поперечных салазок суппорта. Резец устанавли-
вается в резцодержатель 2, изготовленный как одно целое с
гидравлическим цилиндром 5, который перемещается по направ-
ляющим основания гидравлического суппорта. Поршнем 4 ци-
линдр делится на две полости, сообщающиеся между собой ка-
либрованным отверстием 5. Шток 6 поршня жестко соединен
с кронштейном основания суппорта. На корпусе гидравлического
цилиндра закреплен щуп S, который вместе с ним перемещается
66
Рис. 23. Наладки многорезцовых станков для обработки гильзы щь
линдров
го суппорта:
1 — обрабатываемая деталь; 2 — резцедержатель; 3 — гидравлический цилиндр;
4 — поршень; 5 — отверстие; 6 —• шток; 7 — канал; 8 — щуп; 9—- пружина; 10 —
центры для установки эталонной детали; 11 — копир; 12 — золотник; 13 — насос
5*
67
по направляющим суппорта. Полость А соединена с насосом
трубопроводами и каналом в штоке, полость В — трубопроводом
через золотник /2, который пружиной 9 прижимает щуп 8 к ко-
пиру. На станине станка устанавливаются кронштейны с центра-
ми 10 и площадкой для установки эталонной детали или ко-
пира 11.
При обработке детали включается продольная подача, щуп 8
упирается в копир. Насос подает масло под давлением 20—
25 kFIcm2 в полость А. Если золотник закрыт, масло заполняет
полости А и В. Вследствие того что площадь дна в полости В
больше (нет отверстия для штока), чем в полости Д, возникает
разница в давлениях, под действием которой цилиндр 3 переме-
щается в направлении стрелки С и резец подводится к обраба-
тываемой детали. Вместе с цилиндром щуп 8 перемещается впе-
ред и, упираясь в копир, отжимает золотник, который открывает
канал 7. Масло из полости В начнет вытекать в бак и давление
в ней падает, так как из полости А масло поступает через отвер-
стие малого сечения и количества масла будет недостаточно для
выравнивания давления. При этом давление в полости А будет
значительно выше и гидравлический цилиндр вместе с резцом
передвинется по направлению стрелки D. Движение резца будет
продолжаться до тех пор, пока золотник под действием пружины
не закроет канал 7 и давление в полостях не станет одинаковым.
Расположение суппорта под углом к оси детали позволяет при
включенной продольной подаче производить подрезание торцо-
вых поверхностей и обрабатывать детали с большой разницей в
диаметрах ступеней. При использовании гидравлического суппор-
та сокращается вспомогательное время, не требуется затрачи-
вать много времени на настройку станка. Поэтому гидравличе-
ский суппорт целесообразно использовать даже при обработке
партии из нескольких деталей.
Станкостроительные заводы выпускают токарные гидрокопи-
ровальные станки (ЕТ-1 и 1712), позволяющие одним резцом
обрабатывать по копиру ступенчатые и фасонные детали. Про-
стота настройки, возможность работы на высоких скоростях и
обработки со значительным сечением стружки во многих случаях
обеспечивают такую же производительность, как и на многорез-
цовых станках.
При значительном количестве деталей в партии и необходи-
мости применения большого числа инструментов обработку по-
верхностей тел вращения рационально производить на револь-
верных и карусельных станках, а в массовом и крупносерийном
производстве — на патронных автоматах и полуавтоматах.
Револьверные станки разделяются на станки с горизонталь-
ной и вертикальной осью револьверной головки.
На револьверных станках детали изготовляют из прутка и
штучных заготовок. Детали крепят в кулачковых и цанговых
68
патронах с механическим, гидравлическим или пневматическим
зажимом и в специальных приспособлениях. Возможность одно-
временной установки и работы значительного количества инстру-
ментов, наличие упоров, механизированного подвода и отвода
револьверной головки обеспечивают сокращение вспомогатель-
ного времени и более высокую, чем на токарных станках, произ-
водительность труда. Револьверные станки легко переналажи-
ваются и оснащаются для групповой обработки деталей, что
позволяет применять высокопроизводительные методы обработ-
ки даже в мелкосерийном производстве.
На карусельных станках обрабатывают детали крупных раз-
меров, установка, крепление и обработка которых на токарных
станках затруднительна. Выпускаемые промышленностью кару-
сельные станки позволяют обрабатывать детали' массой свыше
300 т и диаметром до 24 м. Карусельные станки имеют верти-
кальные и боковые суппорты, в которых закрепляют режущие
инструменты.
Наличие револьверной головки на вертикальных суппортах
и механизмов ускоренного отвода суппортов обеспечивает высо-
кую производительность, а жесткая конструкция планшайбы и
большой диаметр направляющих, на которые она опирается,—
точность обрабатываемых деталей.
§ 30.	ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ НА АВТОМАТАХ И ПОЛУАВТОМАТАХ
На автоматических и полуавтоматических токарно-револь-
верных станках обработка ведется при настройке станка на опре-
деленную деталь.
Токарные автоматы бывают одношпиндельные и многошпин-
дельные. Наиболее распространенных конструкций ....одношпин-
дельные автоматы имеют револьверную головку, два-три попе-
речных суппорта и работают так же, как револьверный станок
с полностью автоматизированным рабочим циклом. Перемеще-
ние револьверной головки и суппортов осуществляется от спе-
циальных кулачков, переключение и поворот револьверной голов-
ки, подача и зажим материала—ют исполнительных механизмов,
включаемых кулачками распределительного вала. Инструменты
закрепляют в револьверной головке и резцодержателях суппор-
тов. Рабочая зона станка и схема обработки детали на одношпин-
дельном токарно-револьверном автомате показана на рис. 25.
Многошпиндельные токарные автоматы (четырех-, пяти-,
шести- и восьмишпиндельные), как и одношпиндельные, предназ-
начены для обработки таких деталей, которые обрабатываются
на револьверных станках. Конструктивными особенностями боль-
шинства многошпиндельных автоматов является расположение
шпинделей в поворотном барабане, который при периодических
поворотах на V4, V5, !/б или 7s часть оборота (в зависимости от
69
числа шпинделей) поочередно подводит шпиндели к поперечным
й продольным суппортам. На одной из позиций производится от-
резание детали от прутка, подача и зажим материала, на всех
последующих — выполнение части операции. На поперечных
суппортах устанавливают в основном фасонные, отрезные и про-
резные резцы, на продольных — резцы для продольного обтачи-
Рис. 25. Рабочая зона токарно-револьверного автомата и схема обработки:
1 — передний суппорт; 2 — верхний суппорт; 3 — задний суппорт; 4 — револьверная
головка; I—VII — переходы
вания и растачивания, сверла, развертки и инструмент для наре-
зания резьбы.
Перемещение суппортов осуществляется от распределитель-
ных валов, на которых установлены барабаны с пазами и кулач-
ками, передающими через рычаги движение рабочим органам
станка. Схема обработки на многошпиндельном автомате пока-
зана на рис. 26.
В позиции / фасонным резцом поперечного суппорта предва-
рительно обрабатывается контур дет ал щ сверлом продольного
суппорта сверлится отверстие. В позиции II резцом поперечного
суппорта производится получистовая обработка контура и под-
резание торца, сверлом продольного суппорта сверлится отвер-
стие. В позиции III фасонными резцами поперечного суппорта
окончательно оформляется контур детали и производится надре-
зание детали от прутка, фасонным зенкером продольного суппор-
та калибруется отверстие. В позиции IV резцом поперечного суп-
порта деталь отрезается от прутка и пруток выдвигается для
обработки следующей детали.
70

Токарные многошпиндельные полуавтоматы применяются в
основном для обработки деталей в патроне. Работа их, принци-
пиально не отличается от работы автоматов. Полуавтоматы бы-
вают с вертикальными и горизонтальными осями шпинделей
(четырех-, шести- и восьмишпиндельные), причем шпиндели, так
же как и у автоматов, расположены в поворотных барабанах или
на поворотных кольцевых столах. Обычно одна позиция у полу-
автоматов нерабочая, на ней производится установка и снятие
детали; шпиндель в этой позиции не вращается.
На рис. 27 показан вертикальный многошпиндельный полуав-
томат и схема его наладки.
§ 31.	ОБТАЧИВАНИЕ ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
Обтачивание фасонных поверхностей тел вращения на токар-
ных, револьверных и карусельных станках, на автоматах и полу-
автоматах производится тремя основными способами:
а)	вершиной резца, который, перемещаясь что заданной кри-
вой относительно оси вращения и на заданном от нее расстоянии,
определяет форму и размеры поверхности (рис. 28,а);
Рис. 28. Схемы обтачивания фасонных поверхно-
стей:
а — по копиру; б — фасонным резцом; в — методом
обкатки; 1 — резец; 2 — копир; 3 — фасонный резец
б)	лезвием фасонного резца, который, перемещаясь перпен-
дикулярно или под углом к оси вращения, врезается в деталь и
придает ей соответствующую форму и размеры (рис. 28, 6)’,
в)	методом обкатки при качении дискового инструмента по
образующей (рис. 28, в).
Обработка поверхности по копиру производится на токарных
станках, оснащенных копировальными приспособлениями, при
помощи гидрокопировальных (рис. 24) или электрокопироваль-
ных устройств, а также на станках с программным управлением,
72
у которых требуемая траектория движения резца обеспечивает-
ся заданными программой скоростями поперечной и продольной
подач.
При использовании копировальных устройств автоматизиру-
ется процесс обработки фасонных поверхностей; функции рабо-
чего заключаются в замене обрабатываемых деталей и настройке
станка.
При обработке конических поверхностей, кроме указанных
способов обработки фасонных поверхностей, могут быть исполь-
зованы:
а)	обтачивание фасонными резцами (рис. 29,а);
Рис. 29. Методы обработки конических поверхностей на токарных станках:
1 — салазки; 2 — копирная линейка; 3 — обрабатываемая деталь
б)	обтачивание’при повороте верхних салазок суппорта на
угол 'а, равный половине угла при вершине конуса детали
(рис. 29, б);
в)	обработка при смещении заднего центра (рис. 29, в);
при этом ось вращения детали располагается под углом к на-
правлению движения суппорта. Величина смещения h опреде-
ляется в зависимости от угла а конуса и длины I детали:
h = I tg а;
этим способом обрабатывают пологие конические поверхности;
г)	обработка при помощи копирной линейки, которая
является нормальной принадлежностью к некоторым станкам
(рис. 29,г).
Одновременно с продольной подачей поперечные салазки 1
вместе с закрепленным в резцедержателе резцом получают по-
перечное перемещение от копирной линейки 2, установленной
а
под углом —к оси вращения детали; при этом лезвие резца пе-
ремещается вдоль образующей конуса детали 3.
73
Для обтачивания выпуклых и вогнутых сферических поверх-
ностей применяют приспособления, обеспечивающие движение
острия резца по окружности.
§ 32.	ОБРАБОТКА НАРУЖНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ
АБРАЗИВНЫМИ ИНСТРУМЕНТАМИ
Шлифование является наиболее распространенным методом
отделочной обработки наружных поверхностей тел вращения,
обеспечивающим высокую точность размеров и чистоту поверх-
ности. Шлифованием можно легко выдержать допуски по 1—2-му
классу точности. При правильном подборе абразивного инстру-
мента и режимов работы обеспечивается чистота поверхности
8—9-го класса, а при тонком шлифовании 10-го класса.
Рис. 30. Методы шлифования на круглошлифовальных станках:
а — шлифование с продольной подачей; б — шлифование установленным кругом;
в — шлифование врезание^; vK — скорость вращения круга; vu — скорость вращения
изделия
Шлифование наружных поверхностей тел вращения произво-
дится на круглошлифовальных и бесцентрово-шлифовальных
станках.
На круглошлифовальных станках обработка деталей ведется,
как правило, в центрах или центровых оправках. Обработка в
патроне и консольных оправках производится редко, так как при
обработке детали, закрепленной на вращающемся шпинделе,
его биение, овальность шеек, неточности и зазоры в подшипни-
ках влияют на точность изделия.
Деталь при шлифовании устанавливается в неподвижные
центры станка и при помощи хомутика приводится во вращение.
Стол станка, на котором установлена передняя и задняя бабки,
перемещается по направляющим станины. Поперечная подача
осуществляется путем перемещения бабки шлифовального круга
в направлении, перпендикулярном к линии центров.
На круглошлифовальных станках шлифование производится
тремя методами:
1)	шлифованием с продольной подачей (рис. 30,а); так шли-
фуют обычно длинные детали; поперечная подача шлифоваль-
74
ного круга при предварительной обработке составляет 0,02—
0,10 мм, при окончательной 0,005—0,01 мм на двойной ход;
продольная подача при предварительной обработке составляет
0,3—0,8 ширины круга на оборот детали, при окончательной об-'
работке 0,2—0,3 ширины круга;
2)	однократным шлифованием установленным кругом
(рис. 30,6); применяется при обработке коротких деталей; в
этом случае почти весь припуск снимается за один проход при
небольшой продольной подаче, равной 1—5 мм на оборот
детали;
3)	шлифованием врезанием или методом поперечной подачи
(рис. 30, в); такое шлифование является наиболее производи-
тельным методом шлифования точных изделий; этим методом
шлифуют поверхности, ширина которых не больше ширины кру-
га: шейки валов, кольцевые выступы и т.п.; поперечная подача
в начале шлифования составляет 0,02—0,08 мм на оборот изде-
лия, при приближении к окончательному размеру уменьшается
до 0,005—0,01 мм и затем прекращается.
Для шлифования врезанием шлифовальный круг должен
быть хорошо выправлен алмазом или другим инструментом для
правки.
В процессе шлифования в результате правки шлифовального
круга и его износа размер детали при постоянной настройке
станка изменяется. Вследствие этого возникает необходимость в
остановке станка для измерения детали, что связано со значи-
тельной затратой времени.
Для контроля деталей в процессе шлифования применяются
индикаторные трехконтактные скобы (рис. 31). По показаниям
индикатора судят о размере детали. Кроме индикаторных скоб,
применяются электроконтактные, индукционные, пневматические
и другие приборы, которые при достижений определенного раз-
мера детали включают световой сигнал или механизм отвода
шлифовального круга.
При шлифовании длинных нежестких валов используют лю-
неты обычно с двумя кулачками (поддерживающим и упорным).
Кулачки делают из твердых пород дерева, текстолита или пласт-
масс.
Обработка на бесцентрово-шлифовальных станках осуществ-
ляется при вращении детали, поддерживаемой направляющей
линейкой (ножом) между двумя абразивными кругами: шлифую-
щим 1 и ведущим 2 (рис. 32). Шлифующий круг 1 вращается с
числом оборотов, обеспечивающим нормальную скорость реза-
ния (25—35 м!сек), ведущий круг 2— с числом оборотов, обес-
печивающим окружную скорость вращения детали (20—
40 м/мин).
Шлифовальный круг имеет цилиндрическую форму; ведущий
круг при шлифовании методом поперечной подачи — цилиндриче-
75
скую форму, при шлифовании напроход — форму гиперболоида
вращения, у которого линия соприкосновения с деталью прямая.
Рис. 31. Индикаторная трех-
контактная скоба для измере-
ния детали в процессе обра-
ботки:
1 и 2 — неподвижные-опоры; 3 —
шлифуемая поверхность; 4 — под-
вижная опора; 5 — скоба; 6 — ин-
дикатор; 7 — шток; 8 — пружина;
9 — кронштейн; 10 — корпус
Напроход шлифуют цилиндрические детали; врезанием —
цилиндрические, конические и фасонные детали, длина которых
меньше ширины круга. При шлифовании ступенчатых и фасон-
Рис. 32. Схема шлифования на бесцентрово-шлифоваль-
ном станке:
1 — шлифующий круг; 2 — ведущий круг
ных деталей методом врезания шлифовальный круг заправляет-
ся по контуру, соответствующему контуру детали. Ведущий круг
и нож должны иметь форму, обеспечивающую устойчивое поло-
жение детали в процессе обработки.
Бесцентрово-шлифовальные станки обеспечивают высокую
производительность, стабильность размеров и чистоты поверхно-
76
сти обрабатываемой детали. Бесцентрово-шлифовальные станки
часто оснащают автоматизированными загрузочными устройст-
вами для подачи деталей в зону обработки.
Притирка поверхностей применяется в тех случаях, когда
необходимо обеспечить высокую точность размеров и чистоту
поверхности детали. Притирка производится чугунными или мед-
ными притирами с притирочными пастами, состоящими из мел-
козернистого абразивного порошка, смешанного с парафином,
маслом, керосином, олеиновой кислотой и другими жидкостями.
Ручную притирку производят при помощи чугунного разрез-
ного кольца, которое надевают на обрабатываемую поверхность
Рис. 33. Схема суперфиниширования:
1 — деталь; 2 — абразивные бруски
и зажимают. При вращении детали кольцо совершает возвратно-
поступательные движения вдоль оси детали.
Механическая притирка коротких деталей (например, порш-
невые пальцы, толкатели, детали топливной аппаратуры) произ-
водится на притирочных станках. Они снабжены двумя вращаю-
щимися чугунными дисками (один диск может быть неподвиж-
ным), закрепленными в шпинделях. Между дисками расположен
сепаратор; в него устанавливают детали в таком положении, при
котором их оси скрещиваются с радиусом диска под углом
5—15°. Это обеспечивает некоторое скольжение деталей при ка-
чении по дискам и интенсифицирует процесс притирки.
Припуски на притирку невелики (0,005—0,020 мм). При нор-
мальных припусках и соответствующей подготовке детали при-
тирка осуществляется быстро, обеспечивается очень высокая
чистота поверхности (до 14-го класса) и высокая точность.
Подробнее процессы притирки изложены в гл. 25.
Суперфиниширование применяется для отделочной обработ-
ки шлифованных поверхностей, придания им чистоты 12—14-го
классов. Суперфиниширование производится на токарных стан-
ках, оснащенных специальными приспособлениями (рис. 33) или
на специальных станках абразивными брусками зернистостью
400—600. Бруски 2, прижатые к поверхности вращающейся де-
тали /, совершают короткие возвратно-поступательные движения
и снимают шероховатости. Продукты износа брусков и частицы
металла смываются струей керосина, которая подается в зону
77
обработки и одновременно охлаждает деталь. При суперфиниши-
ровании совершенно не устраняются погрешности формы дета-
ли, поэтому они до, этой операции должны быть очень точно
обработаны. Припуск на суперфиниширование составляет 0,003—
0,015 мм.
Полирование поверхностей применяется для придания им
высокой чистоты при невысоких требованиях к точности детали.
Полирование производится эластичными кругами, на которые
нанесена абразивная паста. Круги, вращаясь с высокой окруж-
ной скоростью (до 40 м/сек), прижимаются к обрабатываемой
поверхности. Полировальные круги изготовляют из войлока,
фетра, бязи, парусины и кожи.
§ 33.	ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТЕЙ БЕЗ СНЯТИЯ СТРУЖКИ
Обработка отверстий и наружных поверхностей, к которым
предъявляются высокие требования в отношении чистоты и точ-
ности обработки, .может произ-
водиться также без снятия
Рис. 34. Обработка поверхности методом пластической деформации:
а — проглаживание отверстия прошивкой; б — проглаживание отверстия шари-
ком; в — раскатка отверстия роликами; г — обкатка вала роликами; д — об-
работка вала вращающимся диском с шариками
стружки, путем пластических деформаций поверхностного слоя
материала.
Обработка осуществляется накатыванием поверхности сталь-
ными закаленными или твердосплавными полированными роли-
78
ками или шариками. Они при помощи специальных головок или
державок прижимаются к обрабатываемой поверхности, катятся
по ней и одновременно перемещаются вдоль оси вращения. На-
катывание роликами или шариками повышает чистоту поверхно-
сти, обработанной лезвийными инструментами или абразива-
ми, на один-два класса (до 10-го класса чистоты) и точность на
10—15% (до 2-го класса точности). Кроме повышения чистоты
и точности обработки, вследствие уплотнения и наклепа поверх-
ностного слоя повышаются износостойкость и усталостная проч-
ность деталей.
Головки для обкатки и раскатки цилиндрических и кониче-
ских поверхностей показаны на рис. 34.
Накатывание поверхности может производиться также шари-
ками (рис. 34,д), закрепленными с небольшим зазором в диске,
устанавливаемом на шлифовальном станке вместо шлифоваль-
ного круга. При вращении диска шарики под действием центро-
бежной силы прижимаются к обрабатываемой поверхности де-
тали, установленной в центрах или патроне, или ударяют по об-
рабатываемой поверхности. Подача осуществляется путем пере-
мещения диска или детали вдоль ее оси вращения.
При обработке отверстий методом пластических деформаций
применяют также дорны и протяжки с уплотняющими калибрую-
щими зубьями (рис. 34, а). Поверхность уплотняющих зубьев
хорошо отполирована. Зубья выполняют с подъемом 0,003—
0,005 мм при обработке твердых материалов и до 0,02 мм при
обработке вязких мягких материалов.
Вместо прошивок с уплотняющими зубьями для обработки
отверстий можно применить набор полированных стальных за-
каленных или твердосплавных шариков, проталкиваемых через
отверстие (рис. 34,6). Диаметр каждого последующего шарика
должен быть больше диаметра предыдущего шарика на 0,01 —
0.02 мм.
Глава 11
ОБРАБОТКА ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
§ 34.	СТРОГАНИЕ И ФРЕЗЕРОВАНИЕ ПЛОСКОСТЕЙ
Строгание поверхностей производится на продоль-
но-строгальных, поперечно-строгальных и долбежных станках.
Продольно-строгальные станки применяют для обработки
длинных деталей, которые закрепляют на столе, совершающем
возвратно-поступательные движения. Скорость рабочего хода
станка, при котором происходит процесс обработки, меньше ско-
рости холостсго хода. При холостом ходе станка резец отведен
79
от обрабатываемой поверхности. Подача резца осуществляется
перед началом рабочего хода в направлении, перпендикулярном
к ходу стола. Резцы закреплены в резцедержателях суппортов.
Продольно-строгальные станки изготовляют с длиной хода
до 15 м, что позволяет обрабатывать на них детали больших
размеров и массы.
Поперечно-строгальные станки изготовляют с длиной хода
до 900 мм. Резец установлен в резцедержателе ползуна, совер-
шающем возвратно-поступательное движение, а деталь закреп-
лена на столе, вместе с которым осуществляет движение подачи.
При строгании применяются резцы с такой же формой режу-
щих элементов, как у токарных резцов. Черновое строгание
производятся резцами с углом в плане 45, 60 и 90°, чистовое — с
углом в плане 10—30°, отделочное —широкими резцами с углом
в плане, равным 0°, которые работают с подачей до 10 мм на
двю-йной ход при малой глубине резания (0,1—0,2 мм).
Долбежные станки являются разновидностью поперечно-
строгальных станков. На них обрабатывают фасонные отверстия
(квадратные, шестигранные), шпоночные пазы, узкие прямо-
угольные и фасонные окна.
При строгании и долблении применяется простой инструмент,
для переналадки при обработке различных деталей не требуется
много времени и специальной оснастки, станки имеют невысокую
стоимость и универсальны. Однако эти процессы имеют много
недостатков, вследствие чего они применяются только в единич-
ном и мелкосерийном производстве. К недостаткам относятся
затраты времени на холостой ход и реверсирование; невозмож-
ность работы при постоянной настройке на размер; небольшие
скорости резания в связи с большими инерционными усилиями,
вызываемыми реверсированием тяжелых столов и ползунов;
необходимость применения труда ' высококвалифицированных
рабочих.
Фрезерование поверхностей производится на го-
ризонтально-фрезерных, вертикально-фрезерных, продольно-фре-
зерных, карусельно-фрезерных, барабанно-фрезерных и горизон-
тально-расточных станках.
Плоскости на этих станках обрабатывают цилиндрическими,
торцовыми, дисковыми, угловыми фрезами и резцовыми голов-
ками.
При фрезеровании достигается большая производительность,
чем при строгании. Стружка снимается одновременно несколь-
кими зубьями фрезы, которые работают периодически и при
выходе из контакта с обрабатываемой поверхностью охлаждают-
ся. Работа происходит более плавно, что позволяет применять
более высокие скорости резания.
Применение многошпиндельных продольно-фрезерных стан-
ков (рис. 35), фасонных фрез и наборов фрез обеспечивает высо-
80
Рис. 35. Продольно-фрезерный станок:
1 и 4 — горизонтальные головки; 2 — травер-
са; 3 — вертикальная головка; 5 — стол
кую производительность при обработке сложных поверхностей
или нескольких плоскостей одновременно.
При работе цилиндрическими фрезами используют два мето-
да фрезерования: по подаче — попутное фрезерование (рис. 36, я)
и против подачи—'Встречное фрезерование (рис. 36,6). При
встречном фрезеровании процесс происходит более плавно", зуб
фрезы в начале резания
снимает тонкую стружку;
однако при этом быстро
затупляется фреза и ухуд-
шается чистота поверхно-
сти. При попутном фрезе-
ровании процесс резания
начинается со снятия
стружки большего сече-
ния, стойкость фрезы
больше и чистота поверх-
ности лучше; однако про-
цесс протекает более не-
равномерно, развиваемые
при фрезеровании усилия,
действующие в направле-
нии подачи, периодически
устраняют зазоры в ме-
ханизме станка, вследст-
вие чего происходит вне-
запное увеличение подачи. Поэтому при попутном фрезеровании
необходимо использовать специальные устройства, устраняющие
зазоры между гайкой и винтом продольной подачи.
Рис. 36. Схемы фрезерования:
а — попутного; б — встречного; в — торцового
Более производительным способом фрезерования по сравне-
нию с фрезерованием цилиндрическими фрезами является тор-
цовое фрезерование (рис. 36, в), при котором можно применять
фрезы диаметром до 600 мм с большим количеством зубьев.
При работе торцовых фрез ширина стружки и нагрузка на
торцовые зачищающие режущие кромки невелика, в работе на-
ходится большее количество зубьев, процесс резания более
6 Зак. 259	81
плавный, проще обеспечиваются необходимые точность и чистота
обработки и высокая производительность.
Для повышения производительности труда в серийном и мас-
совом производстве широко используют станки и настройки
станков, позволяющие перекрывать вспомогательное время, не-
Рис. 37. Барабанно-фрезерный станок:
/ — фрезерные головки; 2 — барабан; 3 — обрабатываемая
деталь
обходимое на установку и снятие детали, машинным временем.
Для этого на столе станка установлено несколько приспособле-
ний и во время обработки детали в одном приспособлении заме-
няется деталь в другом.
Широко распространено непрерывное фрезерование деталей
на карусельно-фрезерных и барабанно-фрезерных станках
(рис. 37), на которых обработка деталей ведется непрерывно, а
смена деталей производится на той части стола или барабана,
которая вышла из зоны обработки. Такие станки обычно имеют
несколько шпинделей. На них производят последовательно чер-
новую и чистовую обработку.
При работе на фрезерных станках широко применяются много-
местные приспособления, в которых детали обрабатываются
последовательно одной фрезой или одновременно набором фрез,
и быстродействующие приспособления с пневматическими, гид-
82
равлическими, эксцентриковыми или рычажными зажимами для
закрепления деталей. В мелкосерийном производстве применяют-
ся наладки для групповой-обработки деталей, позволяющие при
замене отдельных элементов приспособления и наборов фрез;
фрезеровать разные детали, подобранные в группу.
При фрезеровании обеспечивается чистота поверхности 4—
6-го классов и точность обработки 5—4-го класса.
§ 35.	ПРОТЯГИВАНИЕ ПЛОСКОСТЕЙ
Протягивание является самым производительным методом
обработки плоскостей и применяется в массовом и крупносерий-
ном производстве для обработки поверхностей небольшой дли-
ны и ширины, например1 поверхностей стыков шатунов, гнезд и
Рис. 38. Протягивание плоскостей:
а — профильное; б — прогрессивное; 1 — деталь; 2 — режущие
зубья; 3 — калибрующие зубья
крышек подшипников блоков цилиндров. Припуск при протяги-
вании снимается, как правило, за один проход, причем за один
проход может быть снят припуск до 5 мм.
Протягивание плоскостей осуществляется на вертикально-
протяжных, горизонтально-протяжных станках и протяжных
станках непрерывного действия (карусельных, цепных, туннель-
ных) .
При обработке плоскостей применяется профильное и про-
грессивное протягивание.
При профильном протягивании (рис. 38, а) зубья
протяжки по всей длине одинаковы и припуск снимается
6*	83
параллельными слоями. Подъем зубьев при обработке стали со-
ставляет 0,04—0,15 жж, при обработке чугуна 0,05—0,20 жж. Для
улучшения плавности работы делают протяжки с косыми зубья-
ми. Калибрующие зубья выполняют без подъема, и профиль их
точно соответствует профилю обрабатываемой поверхности.
При обработке литых поверхностей, имеющих твердую корку,
первые зубья протяжек работают в трудных условиях и быстро
затупляются. Поэтому в этих случаях и при необходимости сня-
тия значительных припусков используют прогрессивный способ
протягивания.
При прогрессивном протягивании (рис. 38, б)
каждый зуб протяжки снимает припуск на узком участке, но
большой глубины. Зубья каждой секции имеют одинаковую вы-
соту, но разную длину или расположены на различных участках
профиля. Калибрующие зубья такие же, как и при профильном
Рис. 39. Сборая протяжка для обработки постелей для подшипников ко-
ленчатого вала в блоке цилиндров:
1 — секция для обработки нижней плоскости; 2 и 3 — секции для обработки посте-
лей под подшипники; 4 — секции для обработки гнезда для крышки подшипника
протягивании. Для снятия большого припуска используют про-
тяжки, имеющие несколько секций, каждая из которых снимает
определенный слой металла. Толщина слоя, снимаемого каждой
секцией, при обработке стали составляет до 0,6—0,7 жж, при об-
работке чугуна — до 0,8—1,0 жж.
Протягивание плоскостей — очень производительный процесс;
время, затрачиваемое на обработку, не зависит от сложности
поверхности, точности и чистоты и определяется только длиной
рабочего хода протяжки и скоростью резания. Скорость резания
при обработке чугуна и стали изменяется в пределах 2—
15 м!ми,н.
Протяжки, предназначенные для обработки сложных или
широких поверхностей, а также протяжки большой длины вы-
полняют сборными, состоящими из отдельных секций, которые
закрепляются в корпусе. На рис. 39 показана сборная протяжка
84
для обработки постелей для подшипников коленчатого вала в
блоке цилиндров. Протягивание обеспечивает чистоту поверхно-
сти 6—8-го классов и точность обработки 2—3-го класса. „
§ 36.	ШЛИФОВАНИЕ И ОТДЕЛКА ПЛОСКОСТЕЙ
Плоское шлифование применяется при чистовой обработке
предварительно обработанных плоскостей для придания им не-
обходимых точности и чистоты, для обработки плоскостей дета-
Рис. 40. Схема работы плоскошлифовальных станков:
а — периферией круга на станке с прямоугольным столом;
б — периферией круга на станке с круглым столом; в —
торцом круга на станке с прямоугольным столом; г — тор-
цом круга на станке с круглым столом
лей после закалки, а также для предварительной обработки
плоскостей литых и кованых заготовок, изготовленных с неболь-
шими припусками, закрепление которых при фрезеровании или
строгании затруднительно.
Выпускаются плоскошлифовальные станки с прямоугольным
или круглым столом, на которых шлифование осуществляется
периферией или торцом шлифовального круга (рис. 40), и стан-
ки для обдирочного одностороннего или двустороннего шлифо-
вания.
85
Шлифование торцом круга более производительно, так как
при этом больше площадь контакта шлифовального круга с об-
рабатываемой поверхностью и большее число абразивных зерен
участвует в работе,
Шлифовальные станки, работающие периферией круга, бо-
лее универсальны и применяются при обработке деталей, имею-
щих небольшие плоские и сложные поверхности, пазы, уступы
и т. п. Усилия резания при шлифовании относительно невелики,
и для крепления деталей при обработке плоскостей широко при-
меняют электромагнитные плиты (столы) и плиты с постоянны-
ми магнитами.
Работа на плоскошлифовальных станках ведется с обильным
охлаждением, способствующим устранению деформации детали
от нагревания и улучшению чистоты поверхности.
На плоскошлифовальных станках применяются стандартные
абразивы: при работе периферией круга плоские, при работе
торцом — чашечные, кольцевые или собранные из брусков.
Плоское шлифование обеспечивает получение 2-го класса
точности, плоскостность до 0,002 мм на 100 мм длины и чистоту
поверхности 6—8-го классов.
Притирку плоскостей производят, если требуется обеспечить
особо плотное взаимное прилегание плоскостей, например при
стыковании деталей топливной аппаратуры, при соединении кор-
пусов и крышек масляных, водяных и топливных насосов, карте-
ров и других деталей, когда необходимо достигнуть герметично-
сти (отсутствия течи) без установки прокладок или при установ-
ке прокладок минимальной толщины.
Притирку плоских поверхностей производят при помощи чу-
гунных притиров — плит. Крупные детали притирают на специ-
альных станках, а мелкие — на притирочных станках с вращаю-
щимися дисками. Притирка обеспечивает чистоту обработки в
пределах 9—14-го классов и точность 1—2-го класса.
Полирование применяется только для улучшения внешнего
вида поверхности и как подготовительная операция при никели-
ровании и хромировании. Полирование производят такими же
войлочными, фетровыми и бязевыми кругами, как и при обработ-
ке тел вращения.
Г л а в а 12
ОБРАБОТКА РЕЗЬБОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Широко распространенным элементом деталей машин явля-
ется наружная и внутренняя резьбы.
В машиностроении применяются крепежные резьбы с тре-
угольным профилем, ходовые с прямоугольным и трапецеидаль-
ным профилем и конические резьбы.
86
Нарезание резьбы производится резцами (неподвижными и
вращающимися), гребенками, плашками, резьбонарезными го-
ловками, резьбовыми фрезами и метчиками, отделочная обра-
ботка резьбы—'Шлифовальными кругами. Широко применяется
изготовление резьбы методом пластической деформации — нака-
тывание плашками и роликами.
§ 37.	НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ РЕЗЦАМИ
Нарезание резьбы резцами производится на токарно-винто-
резных станках. Деталь, установленная в патроне или центрах,
вращается, а резец, закрепленный в резцедержателе, перемеща-
Рис. 41. Резцы для нарезания резьбы:
а — стержневой; б — призматический многопрофильный; в — призматический однопро-
фильный; г — дисковый многопрофильный; д — дисковый однопрофильный; е — диско-
вый для внутренней резьбы; а — задний угол; у — передний угол; (р — угол заборного
конуса; h — высота установки оси резца
ется вдоль образующей резьбы, причем эти движения строго
согласованы: за один оборот детали резец перемещается на
величину шага резьбы. Движение суппорту при нарезании резь-
бы передается от ходового винта, который через коробку передач
соединен со шпинделем (передаточное отношение равно отноше-
нию шага нарезаемой резьбы к шагу ходового винта).
Применяются плоские, тангенциальные и дисковые однопро-
фильные или многопрофильные (гребенки) резцы (рис. 41).
87
Профиль резца соответствует профилю впадины резьбы. Для
предотвращения искажения профиля резьбы резцы обычно зата-
чивают с передним углом, равным нулю, и устанавливают так,
чтобы передняя грань находилась на высоте центров.
Подача резца производится двумя способами: перпендикуляр-
но оси детали (рис. 42, а), причем резец работает всем профилем,
и параллельно образующей
резьбы (рис. 42,6); в этом случае
резец работает одной режущей
кромкой.
При нарезании резьбы с круп-
ным шагом предварительную об-
работку производят прорезным
резцом с углом профиля, отли-
чающимся от угла профиля резь-
бы на 5—10°.
На токарных станках произ-
водят нарезание резьбы на длин-
ных деталях или в тех случаях,
когда резьба должна быть строго
концентрична с другими поверх-
ностями, обрабатываемыми в
этой же установке. Производи-
°) $)
Рис. 42. Способы подачи при
нарезании резьбы резцом:
а — перпендикулярно оси детали;
б — параллельно образующей
резьбы
тельность труда при этом невысокая, так как нарезание произ-
водится в пять-десять и более проходов, много времени затрачи-
вается на обратный ход и установку резца на размер. Кроме то-
го, эта работа выполняется рабо-
чими высокой квалификации и
требует напряженного внимания,
особенно при нарезании внутрен-
ней резьбы. На точных станках
возможно нарезание резьбы 1-го
класса точности.
На токарных и резьбонарезных
станках производится нарезание
резьбы вращающимися резца-
ми— вихревое или охватываю-
щее нарезание. Для этого на суп-
порте станка устанавливают при-
способление с головкой, приводи-
мой во вращение от электродви-
гателя. Головку устанавливают
под углом, равным углу подъема
резьбы. В головке размещены
резцы для нарезания резьбы
(рис. 43). Деталь закрепляют в
Траектория Вертины
резца
Рис. 43. Вихревое нарезание
резьбы:
1 — деталь; 2 — резец; 3 ~ про-
тивовес
центрах или патроне. Скорость вращения детали меньше скоро-
сти вращения резцов. Головка вращается с числом оборотов,
88
обеспечивающим скорость резания 100—300 м/мин, и переме-
щается вместе с суппортом на величину шага резьбы за один обо-
рот детали. Нарезание резьбы производится в один проход. Вих-
ревое нарезание применяется для обработки резьбы не выше
2-го класса точности и для предварительного нарезания крупной
резьбы на длинных деталях.
Головка для вихревого нарезания резьбы должна быть обо-
рудована кожухом для предохранения рабочего от разлетающей-
ся при работе стружки.
§ 38.	НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ ПЛАШКАМИ И РЕЗЬБОНАРЕЗНЫМИ
ГОЛОВКАМИ
Для нарезания наружной резьбы на болтах, винтах и резьбо-
вых концах деталей широко применяются круглые и раздвижные
плашки и резьбонарезные головки.
Круглые плашки используют для нарезания резьбы 3-го
и низших классов точности, так как резьба плашки после терми-
ческой обработки не шлифуется и погрешности, вызванные де-
формацией при закалке, не устраняются. На резьбе остается
обезуглероженный слой, что снижает режущие свойства и стой-
кость круглых плашек.
Для регулировки диаметра резьбы можно разрезать плашку
и сжать ее или разжать. Однако разрезанная плашка вследствие
сдвига витков ухудшает точность и чистоту обработки профиля
резьбы.
При нарезании резьбы круглые плашки устанавливают в
плашкодержателе соосно с нарезаемой деталью. Для охлажде-
ния применяют масла с присадками, содержащими серу или рас-
твор эмульсии.
Производительность труда при нарезании резьбы круглыми
плашками невысокая, вследствие малых скоростей резания (до
5 м/мин), плохих условий охлаждения и смазки. Кроме того>
много времени затрачивается на свинчивание плашки с детали.
Раздвижные пл-а-и!ки, вставляемые в клуппы, применя-
ются для ручного нарезания резьбы в условиях ремонтных
мастерских.
Нарезание резьбы резьбонарезными головками обеспечивает
получение резьбы 2—1-го класса с достаточно хорошей чистотой
поверхности. При этом производительность в 6—8 раз выше*
чем при работе с круглыми плашками.
Резьбонарезные головки (рис. 44) выпускаются с радиальны-
ми круглыми (рис. 44, в) и плоскими (рис. 44, а) плашками и с
тангенциальными плашками (рис. 44,6). Диаметр нарезаемой
резьбы регулируют путем изменения положения плашек. В мо-
мент окончания нарезания резьбы головки раскрываются и без
реверсирования и вывинчивания резьбы отводятся в исходное
положение. Головки выпускаются в двух исполнениях: для
89
обработки с вращением детали и для обработки с вращением
головки.
Плашки изготовлены из быстрорежущей стали; резьба и за-
борная часть плашек отшлифованы. Переднюю грань их после
притупления затачивают.
Плоские плашки допускают 6—10 переточек, тангенциальные
30—40, а круглые 80—100 переточек. Резьбонарезные головки
CL)	б)	6)
Рис. 44. Самораскрывающиеся резьбонарезные головки:
а — с радиальными плоскими плашками; б — с тангенциальными плашками;
в — с радиальными круглыми плашками
применяют на револьверных станках, автоматах и болторезных
станках для нарезания резьбы диаметром до 64 мм. Работа ве-
дется с обильным охлаждением сульфофрезолом или эмульсией.
§ 39.	ФРЕЗЕРОВАНИЕ РЕЗЬБЫ
Фрезерование резьбы производится: а) дисковой фрезой
(рис. 45,а); б) групповой (гребенчатой) резьбовой фрезой внут-
ренней (рис. 45,6) и наружной резьбы (рис. 45,в).
При фрезеровании дисковой фрезой заготовка 1 медленно
вращается, а фреза 2, установленная под углом, соответствую-
щим углу подъема резьбы, вращается, перемещаясь вдоль оси
детали на величину шага резьбы за один оборот заготовки.
Дисковыми фрезами нарезают резьбу при черновой обработке
длинных ходовых винтов и червяков.
90
Групповая (гребенчатая) фреза (ГОСТ 1336—62) применяет-
ся для иарезания наружной и внутренней резьбы. Фрезу, кото-
рую можно представить как набор дисковых фрез, устанавлива-
ют параллельно оси заготовки. При вращении фреза перемеща-
ется на величину шага резьбы за один оборот детали. Заготовка
вращается со скоростью, обеспечивающей круговую подачу
0,01—0,08 мм на зуб фр.езы. Для образования резьбы фреза по-
степенно (в течение 0,1—0,2 оборо-
та заготовки) врезается в нее на
полную глубину резьбы и после
1,02—1,05 оборота заготовки отво-
дится в исходное положение.
Фрезами резьбу нарезают в тех
случаях, когда необходимо обеспе-
чить перпендикулярность оси резь-
бы к торцовой поверхности или со-
осность резьбы с осью детали.
Нарезание резьб фрезой произ-
водится при скорости резания 35—
65 м]мин при обильном охлаждении
2

Рис. 45. Фрезерование резьбы:
а — дисковой фрезой;’ б — групповой фрезой внутренней резьбы; в — групповой фрезой;
наружной резьбы; 1 — заготовка; 2 — фреза
детали и фрезы и обеспечивает получение резьбы 2-го класса
точности и чистоту обработки 4—6-го классов.
§ 40.	НАКАТЫВАНИЕ РЕЗЬБЫ
В серийном и массовом производстве для образования резь-
бы «а валах, болтах, винтах, шпильках и подобных деталях ши-
роко применяется накатывание резьбы. При накатывании резьба
образуется вследствие пластической деформации материала при
вдавливании резьбонакатных плашек в поверхность вращающей-
ся между ними детали.
При накатывании обеспечивается высокая чистота поверхно-
сти резьбы (до 9-го класса) и точность 1—2-го класса, а также
91
повышенная прочность детали, так как волокна материала дета-
ли не перерезаются и происходит упрочнение материала.
Накатывание резьбы производится на резьбонакатных стан-
ках плоскими и круглыми плашками (роликами), а также на
токарных, револьверных и болторезных станках самораскрываю-
щимися головками с тремя круглыми плашками.
7 При накатывании резьбы плоскими плашками (рис. 46, а)
плашка 1 неподвижна, плашка 2 совершает возвратно-поступа-
тельное движение; при этом на заготовке, прокатываемой между
Рис. 46. Накатывание резьбы:
а — плоскими плашками; б — круглыми плашками-ро-
ликами; 1 и 2 — плашки; 3 и 5 — вращающиеся ролики;
4 — деталь; 6 — подставка
плашками, образуется резьба. Профиль резьбы определяется
профилем канавок на плашке, а размеры зависят от расстояния
между плашками и диаметра заготовки, который равен пример-
но среднему диаметру резьбы.
Станки для накатывания резьбы обычно оборудованы загру-
зочными устройствами; производительность их составляет 80—
120 деталей в минуту. При ручной загрузке производительность
станка равна 30—50 деталей в минуту.
Резьба на плоских плашках нарезается под углом к основа-
нию, который равен углу подъема резьбы; на концах плашек де-
лается заборная часть, вследствие чего более плавно осуществ-
ляется захват и выброс детали.
Накатывание резьбы роликами-плашками (рис. 46, б) обеспе-
чивает более высокую чистоту поверхности и более точную резьбу.
Накатываемая деталь 4 устанавливается на подставке 6
между вращающимися роликами 3 и 5. Ролики под действием
кулачкового или гидравлического привода сближаются и нака-
тывают на поверхности детали резьбу. При отводе роликов де-
таль освобождается.
92
Резьба на накатных роликах делается многозаходной с на-
правлением, обратным направлению резьбы на детали.
Ролики и плашки изготовляют из инструментальной легиро-
ванной стали (Х12М, Х12Ф, ХВГ), подвергают закалке; профиль
резьбы шлифуют, что обеспечивает высокие стойкость роликов и
качество резьбы.
§ 41.	НАРЕЗАНИЕ ВНУТРЕННЕЙ РЕЗЬБЫ МЕТЧИКАМИ
Наиболее производительным и распространенным методом
нарезания внутренней резьбы является нарезание резьбы мет-
чиками.
Ручные метчики применяют для нарезания резьбы в ус-
ловиях единичного производства, при ремонтных работах, а так-
же для нарезания резьбы
Комплект ручных метчи-
ков состоит из двух или
трех метчиков: первые
метчики предварительные
с длинной заборной ча-
стью и неполной резьбой
и последний — калибрую-
щий.
Ручные метчики изго-
товляют из углеродистой
стали; резьбу обычно не
шлифуют.
Машинные мет-
чики изготовляют цель-
ными, насадными, со
вставными зубьями и с
выдвижными плашками
(резьбонарезная голов-
ка). Режущие части ма-
шинных метчиков обычно
в труднодоступных местах деталей.
изготовляют из быстроре-
жущей стали; резьбу
шлифуют.
Для закрепления мет-
чика на станке применя-
ют самовыключающиеся
патроны. При работе на
сверлильных станках ис-
Рис. 47. Патрон изогнутого гаечного
метчика:
1 — метчик; 2 — направляющая втулка; 3
патрон; 4 — гайки
пользуют пружинные патроны, выключающиеся при перегрузке
метчика, при работе на револьверных станках — кулачковые
патроны, выключающие метчик при достижении заданной глу-
бины резьбы. Кулачковые патроны применяют и для нарезания
93
резьбы круглыми плашками, заменив держатель метчика плаш-
кодержателем.
Гаечные метчики применяют для нарезания резьбы на
гайконарезных станках. Гаечные метчики с длинным прямым
хвостовиком закрепляют в быстросменном патроне. Нарезанные
гайки остаются на хвостовике, и при заполнении всей длины
хвостовика метчик снимают со станка, гайки сбрасывают и мет-
чик снова устанавливают в патроне.
Гаечные метчики с изогнутым хвостовиком работают без сня-
тия со станка до .полного затупления. Такой метчик устанавли-
вают в изогнутую трубку или разъемный патрон с каналом
соответствующей формы (рис. 47); от перемещения метчик удер-
живается гайками, находящимися на хвостовике. Нарезанные
гайки одна за другой перемещаются к хвостовику и выталкива-
ются в отверстие трубки.
Гайконарезные станки работают по полуавтоматическому
или по автоматическому циклу.
§ 42.	ШЛИФОВАНИЕ РЕЗЬБЫ
Обработку резьбы высокой точности на закаленных и изго-
товленных из твердых материалов деталях (резьбовые калибры,
детали прессформ, червяки) производят шлифовальными круга-
ми на резьбошлифовальных и специальных станках.
Процесс шлифования резьбы подобен процессу рёзьбофрезе-
рования; при этом шлифовальный круг подобен фрезе с очень
большим числом зубьев.
Шлифование резьбы производится однониточным кругом,
установленным под углом к оси детали, равным углу подъема
винтовой линии, или многониточным кругом. Профиль шлифо-
вального круга, соответствующий профилю впадины резьбы,
заправляется при помощи алмазов, закрепленных в державках
специального устройства или стальными шарошками — роли-
ками, профиль которых соответствует профилю шлифуемой
резьбы.
Мелкую резьбу, с шагом до 2 мм, обычно шлифуют на ци-
линдрической заготовке.
При большом шаге резьбы черновая нарезка резьбы произ-
водится до термической обработки.
Шлифование резьбы червяков производится однониточным
кругом. Резьбу червяков небольших модулей (до 3—4 мм) мож-
но шлифовать профильным кругом. Резьбу червяков более круп-
ных модулей (более 4 мм) шлифуют в два приема: сначала шли-
фуют одну сторону профиля, а затем — другую.
Шлифование резьбы осуществляется мелкозернистыми круга-
ми: при этом обеспечивается чистота поверхности резьбы до
12-го класса и точность выше 1-го класса.
94
Глава 13
ОБРАБОТКА ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Фасонными поверхностями называют поверхности, форма ко-
торых отличается от плоскости, цилиндра или конуса.
Рис. 48. Фасонные поверхности:
а — тел вращения; б — замкнутого контура; в — незамкнутого
контура; г — пространственно сложного контура
Различают фасонные поверхности: а) тел вращения
(рис. 48, а); б) замкнутого контура (рис. 48,6); в) незамкнуто-
го контура (рис. 48, в); г) пространственно сложного контура.
Способы обработки фасонных поверхностей тел вращения
изложены в гл. 10.
§ 43.	ОБРАБОТКА ФАСОННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗАМКНУТОГО
И НЕЗАМКНУТОГО КОНТУРОВ
Обработку деталей с фасонной поверхностью замкнутого кон-
тура (кулачков, распределительных шайб и т.п.) производят
путем обтачивания, фрезерования и шлифования на станках,
оборудованных специальными копировальными устройствами.
Обтачивание фасонных поверхностей, замкнутого контура
производится на токарных станках с применением вращающихся
копиров.
При изменениях кривизны контура в разных точках меняется
угол резания и ухудшаются условия работы резца. Чтобы устра-
нить этот недостаток, токарно-копировальные станки для обта-
чивания кулачков снабжаются устройством, обеспечивающим
постоянство угла резания (рис. 49). Резцу /, закрепленному в
державке 2, вместе с суппортом 3 сообщается движение в попе-
речном направлении от вращающегося копира 4. Дополнитель-
ный копир 5, вращающийся синхронно с копиром 4, поворачи-
вает державку 2 вокруг оси и изменяет положение резца относи-
тельно профиля кулачка.
Обрабатываемый кулачковый вал установлен в центрах и
поддерживается люнетами.
95
При продольной подаче поверхность кулачка обрабатывается
по всей длине.
Фрезерование деталей с фасонными поверхностями замкну-
того контура производится на вертикально-фрезерных и копиро-
вально-фрезерных станках. При обработке на вертикально-фре-
зерном станке деталь помещают на вращающемся столе на од-
ной оси с копиром, опирающимся на ролик, установленный в
заданном положении относительно фрезы.
Рис. 49. Обтачивание кулачков на токарно-копировальном станке:
I—IV— положения обрабатываемой детали, копира и резцедержателя; 1 —•
резец; 2— державка; 3 — суппорт; 4 — копир; 5 — дополнительный копир
При обработке на копировально-фрезерных станках (рис. 50)
копир 2 и обрабатываемые детали 5, 4 и 5 устанавливаются ря-
дом на неподвижном или на синхронно вращающихся столах.
При включении подачи следящий палец 7, закрепленный в им-
пульсной головке 6, скользит по профилю копира, и при измене-
нии давления на него переключает гидравлические или элек-
трические механизмы, изменяющие направление движения
стола 1.
Шлифование фасонных поверхностей типа кулачков произво-
дится на копировально-шлифовальных станках или на кругло-
шлифовальных и токарных станках, оснащенных специальными
копировальными приспособлениями. Копировально-шлифоваль-
ный станок (рис. 51) применяется для шлифования кулачков
распределительного вала. На шпинделе станка закреплены ко-
пиры. Передняя 1 и задняя 3 бабки, в центрах которых закрепля-
ют деталь, установлены на люльке 6, качающейся на оси 4.
Копиры 7 под действием пружины 5 все время прижимаются
к ролику 8. Обрабатываемая деталь поддерживается люне-
том 2.
Если диаметр шлифовального круга равен диаметру ролика,
то контур копира соответствует контуру обрабатываемой детали.
Обычно используют шлифовальный круг большого диаметра
(500—600 мм). Контур копиров, которые значительно больше,
чем обрабатываемые кулачки, определяется графическим спосо-
96
бом или аналитическим расчетом. При шлифовании контура
на таких станках обеспечивается точность до 0,1 мм и чистота
7—8-го класса.
Рис. 50. Копировально-фрезерный станок:
1 — стол; 2 — копир; 3—5 — обрабатываемые детали; 6 — им-
пульсная головка; 7 — следящий палец
Фасонные поверхности незамкнутого контура обрабатывают
на копировально-фрезерных станках (рис. 50), а также на фре-
зерных и протяжных станках фасонными инструментами.
Рис. 51. Копировально-шлифовальный станок:
1 — передняя бабка; 2 — люнет; 3 — задняя бабка; 4 — ось люльки; 5 — пру-
жина; 6 — люлька; 7 — копир; 8 — ролик
7 Зак. 259
97
Для обработки фасонных поверхностей на фрезерных стан-
ках применяют обычно затылованные фасонные фрезы, у кото-
рых контур режущей кромки соответствует контуру обрабатыва-
емой поверхности.
Протягивание фасонных поверхностей производится на тех
же станках, на которых осуществляется протягивание наружных,
и внутренних поверхностей. При этом станок оснащают приспо-
соблением, обеспечивающим надежную ориентацию детали отно-
сительно протяжки и протяжками соответствующего профиля.
При обработке фасонных поверхностей применяют протяжки, ра-
ботающие по профильной или прогрессивной схеме.
§ 44.	ОБРАБОТКА ПРОСТРАНСТВЕННО-СЛОЖНЫХ ФАСОННЫХ
ПОВЕРХНОСТЕЙ
Обработка пространственно-сложных фасонных поверхностей
может производиться на вертикально-фрезерных станках. Однако
производительность и точность обработки при этом низкие и по-
сле фрезерования надо затрачивать много ручного труда на до-
водку поверхности.
Для обработки таких поверхностей широкое распространение
получили копировально-фрезерные станки, работающие по объем-
ным копирам (рис. 52).
На столе станка устанавливается кронштейн, в верхней поло-
вине которого укреплен объемный копир 2, а в нижней — обра-
батываемая деталь 3.
На копировальном суппорте смонтированы рабочий шпин-
дель, в котором закреплена фреза, и шпиндель, несущий следя-
щий палец /, имеющий форму фрезы. Копировальный суппорт
может перемещаться в горизонтальном (вдоль оси шпинделя) и
в вертикальном направлениях.
Во время движения стола палец /, прижимаясь к копиру,,
при изменении контура перемещается в осевом направлении. Каж-
дое перемещение следящего пальца в осевом направлении дает
электрический импульс, который, проходя через усилитель, воз-
действует на рабочий шпиндель с фрезой, и шпиндель перемеща-
ется в горизонтальном направлении на ту же величину. За каж-
дый ход стола фреза обрабатывает на поверхности детали до-
рожку такого же профиля, как на копире. Каждый последующий
ход стола производится при вертикальном смещении копиро-
вального шпинделя на 1—5 мм; при этом последовательно обра-
батываются дорожки, соответствующие соседним сечениям^
копира.
Обработка сложных фасонных поверхностей производится
также электроискровым и ультразвуковым методами, при кото-
рых деталь получает форму инструмента. При электроискровой
обработке фасонный инструмент изготовляется из графитизиро-
98	'
ванного материала, меди, латуни, алюминия и других легкообра-
батываемых проводящих материалов. При ультразвуковой обра-
ботке инструмент делают из стали.
Шлифование и полирование фасонных поверхностей типа
турбинных лопаток, лопастей насосов и т. п. можно производить
Рис. 52. Станок для фрезерования по объемным копирам:
1 — следящий палец; 2 — копир; 3 — обрабатываемая деталь
на станках. В качестве инструмента на этих станках применяет-
ся лента с наклеенными на поверхность абразивными зернами
или порошком. При работе лента свободно натянута или прижа-
та к обрабатываемой поверхности роликом. Контакт ленты с об-
рабатываемой деталью происходит на значительно большей по-
верхности, чем при обработке абразивным кругом, вследствие
чего больше рассеивается тепла, возникающего в процессе шли-
фования.
При шлифовании абразивной лентой достигается чистота по-
верхности до 11-ГО' класса.
7*
99
Глава 14
ОБРАБОТКА ЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
Зубчатые колеса (венцы) являются элементами многих дета-
лей машин и служат для передачи вращения от одной детали к
другой.
В зависимости от назначения, взаимного расположения, ве-
личины нагрузок и окружной скорости изменяются требования
к зубчатым колесам и их конструкция.
Рис. 53. Схемы обработки зубьев колес методом обкатки:
а — червячной фрезой; б — долбяком; 1 — нарезаемое зубчатое колесо;
2 — долбяк
Наиболее распространенными конструкциями зубчатых ко-
лес являются цилиндрические с прямыми, спиральными и
шевронными зубьями с наружным и внутренним зацеплением;
конические с прямыми и криволинейными зубьями; чер-
вячные.
Требования к точности зубчатых колес установлены ГОСТа-
ми. Зубчатые колеса изготовляются 12 степеней точности.,
В ГОСТах оговорены допустимые для каждой степени точности
погрешности концентричности начальной окружности относи-
тельно базовой поверхности, равномерность толщины и шага
100
зубьев, погрешности направления и профиля зубьев и чистота
обработки.
Зубья колес нарезают двумя методами: методом копирова-
ния и методом обкатки.
При нарезании зубьев методом копирования используют ди-
сковые и пальцевые фрезы, резцы, протяжки и абразивные кру-
ги, профиль которых соответствует профилю впадины между
зубьями.
При нарезании зубьев методом обкатки применяют червяч-
ные фрезы, резцы, долбяки и абразивные круги, режущие кром-
ки которых при вращении или возвратно-поступательном движе-
нии описывают профиль зубьев рейки или шестерни, с которыми
в процессе обработки как бы обкатывается обрабатываемая ше-
стерня (рис. 53).
Кроме того, зубья обрабатывают методом пластических де-
формаций (холодное и горячее накатывание, выдавливание,
штамповка).
§ 45.	ОБРАБОТКА ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС
МЕТОДОМ КОПИРОВАНИЯ
Методом копирования нарезаются цилиндрические колеса с
прямыми, спиральными и шевронными зубьями.
Для нарезания колес с прямыми и спиральными зубьями с
модулем ниже 20 мм применяют дисковые модульные фрезы, а
с модулем выше 20 мм — пальцевые модульные фрезы. Колеса
с шевронными зубьями также обрабатывают пальцевыми мо-
дульными фрезами.
При нарезании зубьев дисковыми и пальцевыми фрезами
из-за погрешностей профиля фрез и неточности делительных
устройств достигается точность 8—10-й степеней и чистота обра-
ботки 3—6-го классов, при этом затрачивается много времени на
холостые ходы и деление. Этот метод применяется в единичном
производстве, а также при ремонте машин, на которых не требу-
ется устанавливать шестерни высокой степени точности, и для
предварительного нарезания зубьев шестерен.
Методом копирования можно обрабатывать зубья колес фа-
сонными протяжками на вертикально-протяжных и горизонталь-
но-протяжных станках, оснащенных делительными приспособле-
ниями.
Протяжку или набор протяжек, установленный для обработ-
ки нескольких смежных впадин, закрепляют на ползуне станка.
Деталь устанавливают в делительном приспособлении. Обработ-
ка протяжками обеспечивает высокую производительность и вы-
сокую чистоту поверхности, однако из-за погрешностей деления
и профиля протяжек не применяется для обработки шестерен
высокой степени точности.
101
Для обработки зубчатых колес небольших размеров с внут-
ренним зацеплением используют протяжки, которые обрабаты-
вают одновременно все зубья.
§ 46.	НАРЕЗАНИЕ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОЛЕС
МЕТОДОМ ОБКАТКИ
Нарезание зубчатых колес методом обкатки в настоящее
время является самым распространенным методом. Этим мето-
дом нарезают цилиндрические шестерни с прямыми, спиральны-
ми и шевронными зубьями. Для нарезания колес с наружными
прямыми и спиральными зубьями применяют червячные фрезы,
круглые и реечные долбяки, для нарезания колес с внутренними
зубьями — круглые долбяки, а колес с шевронными зубьями —
круглые и реечные долбяки. При этом инструменту и заготовке,
кроме перемещений, необходимых для процесса резания, сооб-
щают взаимные перемещения, которые соответствуют движению
находящихся в зацеплении пары зубчатых колес или зубчатого
колеса и рейки.
Нарезание зубьев колес червячной фрезой производится на
зубофрезерных станках, схема работы которых показана на
рис. 53, а. Инструмент и заготовка совершают три рабочих дви-
жения: вращение фрезы с числом оборотов, соответствующим вы-
бранной скорости резания, вращение зубчатого колеса (ва один
оборот фрезы обрабатываемое зубчатое колесо проворачива-
ется на число зубьев, равное числу заходов фрезы) и продольная
подача — перемещение фрезы параллельно оси детали. Процесс
обработки зубьев происходит непрерывно, одновременно с про-
цессом деления, и за один оборот зубчатого колеса производится
обработка всех зубьев на длине, равной продольной подаче. При
этом методе обеспечиваются 6—8-я степени точности.
Для повышения производительности черновой обработки
применяют многозаходные червячные фрезы (двух-, трех- и
четырехзаходные).
Нарезание червячной фрезой зубчатых колес с модулем до
2 мм производится в один проход, при более крупных модулях —
в два-три прохода, причем чистовую обработку целесообразно
производить на другом станке отдельной фрезой. Для обеспече-
ния точной установки деталей при обработке необходимо, чтобы
их торцы были обработаны перпендикулярно оси отверстия (от-
клонение не более 0,02—0,03 мм на 100 мм диаметра). При обра-
ботке колес ось фрезы наклонена к торцовой плоскости обраба-
тываемой детали на угол, равный алгебраической сумме угла
спирали фрезы и угла спирали обрабатываемой детали.
Нарезание зубьев круглыми долбяками производится на зу-
бодолбежных станках. Схема обработки показана на рис. 53,6.
Долбяк представляет собой колесо, зубья которого заточены
так, что они имеют передний и задний углы (как у резца).
102
При нарезании зубьев обрабатываемая деталь и долбяк со-
вершают вращательное движение, согласованное, как у находя-
щейся в зацеплении пары зубчатых колес. Долбяк совершает
возвратно-поступательное движение параллельно оси детали со
скоростью, обеспечивающей (при рабочем ходе) заданную ско-
рость резания, и при врезании приближается к обрабатываемой
детали (радиальная подача). Кроме того, обрабатываемая де-
таль для предотвращения трения инструмента об обработанную
поверхность при холостом ходе отводится от инструмента и пе-
ред рабочим ходом устанавливается в рабочее положение. При
обработке зубчатых колес на зубодолбежных станках обеспечи-
вается 5—7-я степени точности и лучшая, чем при обработке на
зубофрезерных станках, чистота поверхности.
Зубья многовенцовых колес с близко расположенными вен-
цами и колес с внутренним зацеплением нарезают только мето-
дом зубодолбления.
Обработка зубчатых колес реечным долбяком (гребенкой)
производится на специальных зубодолбежных станках. Инстру-
мент, имеющий форму зубчатой рейки, совершает возвратно-по-
ступательное движение вдоль оси заготовки, а обрабатываемое
зубчатое колесо медленно вращается и поступательно перемеща-
ется вдоль рейки. После поворота колеса на один — три зуба и
соответственного перемещения вдоль гребенки на один — три
шага колесо отводится от гребенки и возвращается в исходное
положение. Затем начинается обработка следующего зуба или
нескольких зубьев.
Нарезание гребенками менее производительно, чем нареза-
ние шестерен круглыми долбяками и червячными фрезами. Точ-
ность и чистота обработки такие же, как и при обработке круг-
лыми долбяками.
Колеса со спиральными зубьями можно обработать специаль-
ными круглыми долбяками со спиральными зубьями с углом
спирали, обратным по направлению углу спирали зуба шестерни,
равным ему по величине.
Для нарезания спиральных зубьев круглым долбяком зубо-
долбежный станок оснащен копирным устройством, которое со-
общает шпинделю с долбяком одновременно продольным пере-
мещением вращательное движение, причем зубья долбяка двига-
ются по винтовой линии.
Для нарезания колес со спиральными зубьями применяют
обычные реечные долбяки с прямыми зубьями, которые переме-
щаются не параллельно оси заготовки, а под углом, равным углу
подъема спирали зубьев колес.
Колеса с шевронными зубьями обрабатывают методом обкат-
ки на специальных зубострогальных станках с двумя круглыми
долбяками со спиральными зубьями или двумя реечными дол-
бяками с косыми зубьями (рис. 54).
103
Станок, оснащенный, круглыми долбяками, представляет со-
бой как бы два зубодолбежных станка, соединенных основания-
ми, причем один настроен на обработку зубьев с пра'вой спи-
ралью, другой—на обработку зубьев с левой спиралью. Инстру-
мент и изделие совершают такие же движения, как на обычном
зубодолбежном станке. Точно так же станок, оснащенный рееч-
ными долбяками, представляет собой как бы два станка с пол-
зунами, движущимися в направляющих, расположенных под
углом, соответствующем углу спирали зубьев шестерни. Реечные
долбяки с косыми зубьями (правый и левый) имеют такой же
Рис. 54. Нарезание шевронных зубчатых колес двумя спиральны-
ми долбяками
угол наклона зубьев, как колесо. Долбяк и деталь совершают
такие же движения, как на обычном зубодолбежном станке, на
котором обрабатываются шестерни с косыми зубьями. Долбяки
работают попеременно: один совершает рабочий ход, другой
обратный ход.
Этим способом могут обрабатываться шевронные зубчатые
колеса без канавки между венцами.
Кроме обработки резанием, зубья цилиндрических зубчатых
колес изготовляют методом пластической деформации — накаты-
ванием. Зубья колес модулем до 1,5 мм накатывают в холодном
состоянии на специальных станках или токарных станках с про-
дольной подачей (рис. 55,а). На оправке, установленной в цент-
рах, закрепляют делительное колесо 2 и заготовки 4. Накатники
1 и 3, закрепленные на суппорте станка, имеют заборную часть
для постепенного образования зубьев. В начале накатывания
они входят в зацепление с делительным колесом 2, а по мере
образования зубьев на заготовках приводятся во вращение эти-
ми зубьями. Для получения более точного профиля зубьев нака-
тывание ведется с реверсированием вращения заготовок. Холод-
ное накатывание может обеспечить точность изготовления зубьев
колес до 8-й степени.
104
В горячем состоянии накатываются зубья колес с модулем
до 5 мм и диаметром до 450 мм. Горячее накатывание произво-
дится как с продольной, так и с радиальной подачей на мощных
станах.
При горячем накатывании с продольной подачей заготовка,
нагретая в высокочастотном индукторе до температуры 1000—
1200° С, перемещаясь вдоль оси, вводится между накатниками,
аналогично тому как это делается при холодном накатывании
зубьев.
При горячем накатывании зубьев с радиальной подачей
(рис. 55, б) заготовка 4, закрепленная на оправке б, после нагре-
Рис. 55. Методы накатывания зубьев цилиндрических зубчатых
колес:
а — холодное накатывание на токарных станках с продольной подачей;
б — горячее накатывание с радиальной подачей; 1 и 3 — накатники; 2 —
делительное колесо; 4 — заготовка; 5 — шпиндель; 6 — оправка; 7 —
диски
ва в индукторе вводится между вращающимися накатниками, за-
крепленными на шпинделях 5. Заготовка под действием накат-
ников, сдвигающихся в радиальном направлении, вращается, и на
ее поверхности образуются зубья. Накатники закреплены на
шпинделях между дисками 7, препятствующими течению метал-
ла вдоль оси зубьев и способствующими лучшему заполнению'
формы зубьев. Накатники во время работы охлаждаются водой.
Этот метод обеспечивает точность изготовления зубьев.
9—10-й степени. Для повышения точности зубья подвергают до-
полнительной чистовой обработке.
При накатывании зубьев понижается расход материала на
изготовление колес, уменьшается трудоемкость процесса изго-
товления и за счет более выгодного расположения волокон ме-
талла повышается прочность зубьев.
§ 47.	НАРЕЗАНИЕ ЗУБЬЕВ КОНИЧЕСКИХ КОЛЕС
У конических колес с прямыми и спиральными зубьями раз-
меры и профиль по длине зуба изменяются, поэтому метод ко-
пирования применяется только для черновой обработки зубча-
тых колес.
105
Предварительное нарезание прямозубых крупномодульных
конических колес обычно производится на горизонтально-фре-
зерных и обычных зубофрезерных станках, на столе которых ус-
тановлено делительное приспособление.
Чистовое нарезание прямых зубьев конических колес произ-
водится на зубострогальных станках методом обкатки.
Принцип действия этих станков (рис. 56, а и б) основан на
Рис. 56. Нарезание конических зубчатых колес с прямыми зубьями на зубо-
строгальном станке:
1 — венец; 2 — обрабатываемая шестерня; 3 — резец
воспроизведении движения обкатки обрабатываемого колеса 2
.по воображаемому плоскому зубчатому венцу /, зубьями кото-
рого являются два призматических резца 3, совершающие воз-
вратно-поступательные движения.
Обрабатываемое зубчатое колесо, вращаясь, входит в зацеп-
ление с зубьями плоского венца, образованными резцами; при
этом происходит обработка зуба (рис. 56, в). Затем обрабаты-
ваемое зубчатое колесо возвращается в исходное положение и
поворачивается на один зуб. При последующих циклах обраба-
тываются остальные зубья.
W6
Этот метод обеспечивает высокую точность и чистоту обра-
ботки.
Для нарезания зубчатого профиля у небольших колес при-
меняются круговые протяжки, обеспечивающие высокую произ-
водительность труда. Однако точность при этом получается
ниже, чем при обработке на зубострогальных станках.
Рис. 57. Схемы нареза-
ния конических зубча-
тых колес с криволиней-
ными зубьями и инстру-
мент для нарезания:
а — червячной конической
фрезой; б — резцовой го-
ловкой; в — коническая
фреза и резцовая головка;
1 — заготовка; 2 — зубча-
тый венец; 3 — червячная
фреза; 4 — резец; 5 — го-
ловка; 6 — люлька
Нарезание конических колес с криволинейными зубьями ме-
тодом обкатки производится двумя способами: конической чер-
вячной фрезой и резцовой головкой с торцовыми фасонными
зубьями.	,
При первом способе (рис. 57, а) заготовка 1 вращается, как
бы находясь в зацеплении с плоским спиральным зубчатым
венцом 2, зубья которой в нормальном сечении совпадают с
сечением конической червячной фрезы 3, Фреза, имея число
107
оборотов, обеспечивающее нормальную скорость резания, вме-
сте с люлькой станка медленно (со скоростью подачи) враща-
ется вокруг оси О и производит обработку криволинейных зубьев.
Этот способ обеспечивает обработку по 7—8-й степени точности
и невысокую чистоту поверхности.
Второй способ (рис. 57, б) применяется для обработки кони-
ческих зубчатых колес, зубья которых очерчены по дуге окруж-
ности. Как и при первом способе, процесс образования зубьев
происходит при обкатке заготовки 1 в зацеплении с воображае-
мым плоским зубчатым венцом 2, один из зубьев которого
очерчен резцами 4 круглой резцовой головки 5. Головка закреп-
лена на шпинделе, вращающемся в подшипниках, смонтиро-
ванных в люльке 6. Движение люльки и заготовки согласо-
вано системой червячных передач и сменных цилиндрических
колес.
Люлька и заготовка медленно вращаются, и резцовая голов-
ка, проходя около заготовки, производит обработку одного зуба.
Затем люлька возвращается в исходное положение, колесо по-
ворачивается на один зуб и начинается обработка следующего
зуба. Этот метод обеспечивает высокую точность и чистоту обра-
ботки и является наиболее распространенным.
Зубчатый профиль конических колес может получаться так-
же накатыванием в горячем состоянии или штамповкой в штам-
пе, матрица которого имеет форму, обратную форме зубчатого
венца.
§ 48.	НАРЕЗАНИЕ ЗУБЬЕВ ЧЕРВЯЧНЫХ КОЛЕС
Нарезание зубьев червячных колес производится на зубофре-
зерных станках, на которых деталь в процессе обработки вра-
щается в зацеплении с червячной фрезой в условиях, соответст-
вующих зацеплению червячного колеса с червяком.
Зубья червячных колес нарезают двумя методами: радиаль-
ной подачи фрезы и тангенциальной подачи фрезы.
Нарезание зубьев методом радиальной подачи (рис. 58, а)
производится при установке оси фрезы в плоскости, проходящей
через середину обрабатываемого зубчатого колеса (по оси вы-
точки), при вращении фрезы и колеса с заданным передаточным
отношением и постепенной радиальной подачей заготовки на.
фрезу до достижения заданного межцентрового расстояния.
Нарезание зубьев методом тангенциальной подачи
(рис. 58, б) производится при установленном межосевом рассто-
янии между фрезой и заготовкой. Фреза для обработки червяч-
ных зубчатых колес методом тангенциальной подачи имеет три-
четыре витка, заточенных на конус, которые образуют заборную-
часть. В начале обработки фрезу устанавливают так, что только
крайний виток, имеющий наименьший диаметр, касается поверх-
108
ности заготовки. При включении станка, кроме вращения, обес-
печивающего движение обкатки, фреза получает подачу вдоль
оси по касательной к нарезаемой шестерне (тангенциальную
подачу), а заготовка детали во избежание нарушения условий
обкатки — дополнительное вращение. При перемещении фрезы
Рис. 58. Нарезание зубьев червячных колес:
— методом радиальной подачи; б — методом тангенциальной подачи; 1 — червяч-
ная фреза; 2 — заготовка
вдоль оси на величину шага заготовка должна повернуться до-
полнительно на один зуб.
Этот метод менее производителен, чем метод радиальной
подачи, но обеспечивает лучшую чистоту и точность обработки
зубьев.
§ 49.	СПОСОБЫ ОТДЕЛКИ ЗУБЬЕВ КОЛЕС
Для повышения чистоты поверхности зубьев колес и повыше-
ния точности элементов профиля, а также для исправления де-
фектов и искажений, возникающих при термической обработке,
производят отделочную обработку зубьев.
Шевингование зубьев применяется при обработке
.цилиндрических и червячных зубчатых колес твердостью
HRC < 30—35.
Инструментами для шевингования зубьев цилиндрических
зубчатых колес являются шеверы-шестерни и шеверы-рейки,
имеющие на шлифованной поверхности зубьев канавки, кромки
которых являются режущими элементами.
Оси обрабатываемого зубчатого колеса и шевера скрещива-
ются, и режущий инструмент с обрабатываемым зубчатым коле-
сом можно рассматривать как пару спиральных колес (рис. 59).
При такой обкатке происходит взаимное продольное скольжение
зубьев, которое возникает следующим образом. Если обрабаты-
ваемое зубчатое колесо свободно катить по шеверу рейки, то оно
из положения / переместится в положение III. Но зубчатое коле-
со, закрепленное на оправке, не может перемещаться вдоль
оси и при качении занимает положение II. В результате этого
109
возникает относительное скольжение зубьев шевера и рейки на
расстоянии между положениями II и III. При скольжении шевер
срезает с поверхности зубьев шестерни тонкие волосовые струж-
ки. После каждого хода обрабатываемая деталь приближается к
шеверу на 0,02—0,05 мм. Принцип работы шеверa-шестерни та-
кой же; при этом шевер
можно представить как
рейку, свернутую в.
кольцо.
Для обеспечения не-
обходимой производи-
тельности угол скрещи-
вания осей обрабаты-
ваемой детали и шеве-
ра должен быть в пре-
делах 10—15°.
а)
ж
Рис. 59. Шевингование зубь-
ев колес:
а — шевер-рейкой; б — шевер-
колесом; 1 — обрабатываемое
зубчатое колесо; 2 — шевер-рей-
ка; 3 — шевер-колесо
Для получения высококачественной обработки зубьев шевин-
гованием необходимо, чтобы при нарезании зубьев были соблю-
дены требования, предъявляемые к основным элементам зубча-
того колеса и в особенности к его шагу, так как погрешности
предварительной обработки шевингованием исправить невозмож-
но. Если зубья нарезаны правильно, шевингование повышает
качество, чистоту и правильность профиля зуба, обеспечивает
плавность зацепления. Для облегчения шевингования предвари-
тельное нарезание зубьев производят с корректировкой профиля,
уменьшающей или устраняющей припуск на ножке зуба.
Шевингование — высокопроизводительный и недорогой метод
отделки зубьев; на обработку зубчатого колеса затрачивается
1—3 мин. Без переточки шевером можно обработать 10 000 зуб-
чатых колес. Шевер выдерживает до десяти переточек, которые
производятся на зубошлифовальном станке.
Для отделки червячных зубчатых колес применяют шеверьц
имеющие форму червяка с канавками на шлифованной поверх-
ности витков.
110
Обкатку производят для улучшения качества поверхности?
зубьев незакаленных цилиндрических и конических зубчатых,
колес. Улучшение качества поверхности достигается в результате
снятия неровностей под действием давления, возникающего меж-
ду закаленными полированными зубьями эталонной шестерни' и
зубьями обрабатываемого зубчатого колеса при обкатке их с
обильной смазкой.
При сглаживании шероховатостей обработанная поверхность,
зуба делается гладкой блестящей и создается некоторый наклеп.
Погрешности зуба при этом процессе не устраняются.
Притирание зубьев применяется для улучшения каче-
ства поверхности и устранения незначительных погрешностей»
возникающих при термической обработке. Колесо 2 (рис. 60)
Рис. 60. Схема притирания зубьев колес:
а — при параллельном расположении осей притира и колеса;
б — при скрещенных осях; 1, 3, 4 — притиры; 2 — колесо
зубья которого подвергают притиранию, вводится в зацепление
с тремя чугунными притирами /, 3 и 4, выполненными в виде
шестерен. Колесо 2, вращаясь с окружной скоростью
50—60 м!мин, совершает возвратно-поступательное движение
вдоль оси. При работе на притиры и обрабатываемое зубча-
тое колесо подается смесь масла и керосина с мелким абра-
зивным порошком. При точном изготовлении притиров и нор-
мальном припуске в процессе притирки увеличивается пятно
касания, повышается точность зубьев и улучшается качество по-
верхности (9—10-й класс).
Притирание может осуществляться при параллельном рас-
положении осей притира и колеса (рис. 60, а) и при скрещенных
осях (рис. 60,6). При втором способе достигается более высокая-
точность и большая производительность. Однако этот способа
нельзя применять при обработке многовенцовых зубчатых колес.
Хонингование зубьев производится при вращении об-
рабатываемого зубчатого колеса в беззазорном зацеплении с ин-
струментом, который представляет собой шестерню, изготовлен-
ную из абразивных зерен, связанных пластической массой. При
этом процессе устраняются забоины и вмятины на зубьях и не-
сколько повышается чистота и точность профиля зубьев.
Ш
Приработка зубьев применяется для улучшения каче-
ства поверхности и повышения плавности работы зубчатых ко-
лес, находящихся в зацеплении. Колеса вводятся в зацепление
и при поливке их смесью масла и абразивного порошка попере-
менно вращаются в двух направлениях с окружной скоростью
1 —1,5 м)сек, взаимно перемещаясь в осевом направлении. При
’приработке искусственно ускоряется процесс начального износа
зубьев и улучшается их контакт.
Шлифование зубьев применяется для повышения точ-
ности и чистоты обработки зубчатых колес и исправления по-
грешностей, вызванных деформацией колес при закалке.
Шлифование зубьев осуществляется двумя методами: мето-
дом копирования и методом обкатки.
Шлифование методом копирования (рис. 61, а)
производится шлифовальным кругом /, профиль которого соот-
ветствует профилю впадины между зубьями.
Заправка шлифовального круга 1 производится алмазом,
которому при помощи приспособления 2, работающего по прин-
ципу пантографа, придается эвольвентная форма, соответствую-
щая форме копира 5, но в уменьшенном масштабе.
При шлифовании этим методом деталь 4, закрепленная в
юправке, совершает возвратно-поступательное движение вдоль
оси и после каждого двойного хода поворачивается на один зуб.
Припуск 0,1—0,2 мм на сторону зуба снимается за три-четыре
прохода шлифовального круга по впадине.
Шлифование методом копирования более производительно,
чем шлифование методом обкатки, однако уступает ему по точ-
ности из-за неравномерного износа шлифовального круга и слож-
ности точной заправки его по профилю.
Шлифование методом обкатки (рис. 61, б и в) осно-
вано на воспроизведении зубчатого зацепления шестерни с рей-
кой. Профиль зубьев условной рейки образован одним или дву-
мя шлифовальными кругами. В результате воспроизводится ка-
чение зубчатого колеса по воображаемой рейке. Профиль зубьев
рейки очерчен прямыми линиями, что позволяет с высокой точ-
ностью производить заправку шлифовального круга и автомати-
зировать ее. На рис. 61, в показаны шлифовальные круги и при-
способления, которые служат для контроля их положения.
Ролик 7 с выемкой совершает один оборот за 5—7 сек. При попа-
дании упора 8 в выемку ролика рычаг 10 поворачивается на оси
и алмазом 9 проверяет положение кромки круга. Если кромка
круга изношена более чем на 0,002 мм, замыкается электриче-
ский контакт И, который включает механизм, устанавливающий
круг в нужное положение.
Конструкции зубошлифовальных станков, работающих по ме-
тоду обкатки, весьма разнообразны. Применяются станки, у ко-
торых шлифовальный круг трапецеидального профиля совершает
112
быстрые возвратно-поступательные движения (как реечный дол-
бяк зубодолбежного станка), а обрабатываемая деталь медленно
вращается. На станках других типов зубчатое колесо в процессе
Рис. 61. Шлифование зубьев колес:
а — методом копирования; б и в — методом обкатки; 1 — шлифовальный круг; 2 —<
приспособление для профилирования круга; 3 — копир; 4 — деталь; 5 — копирная рей-
ка; 6 — копирная шестерня; 7 — ролик; 8 — упор; 9 — алмаз; 10 — рычаг; 11 — электри-
ческий контакт
8 Зак. 259
113
обработки совершает быстрые качательные движения и медлен-
ное возвратно-поступательное движение в направлении, парал-
лельном зубу, при котором шлифовальный круг или круги про-
изводят шлифование одной из впадин, а после деления — шлифо-
вание последующих.	>
Шлифовальные круги зубошлифовальных станков новых кон-
рукций имеют форму червяка. Принцип работы станков такой
же, как зубофрезерных станков, оснащенных червячной фрезой.
Производительность этих станков вследствие непрерывности
процесса шлифования и отсутствия потерь на деление значитель-
но выше производительности станков других типов.
Зубошлифование является ответственной и трудоемкой опе-
рацией. Для обеспечения работоспособности цементованных ра-
ботающих при высоких нагрузках зубчатых колес со шлифоваль-
ным профилем рекомендуется:
а)	избегать шлифования впадины;
б)	производить шлифование на режимах, исключающих по-
явление прижогов на поверхности;
в)	разбивать операцию на черновое и чистовое шлифование
и между ними производить отпуск при низкой температуре для
снятия напряжений в цементованном слое, которые могут выз-
вать появление трещин;
г)	после шлифования зубьев подвергать зубчатые колеса дро-
беметному наклепу.
Шлифование обеспечивает получение зубчатых колес 4—
5-й степени точности.
Глава 15
ОБРАБОТКА ШЛИЦЕВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
§ 50.	ВИДЫ ШЛИЦЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И МЕТОДЫ ИХ ОБРАБОТКИ
Шлицевые соединения образуются выступами на валу и соот-
ветствующими впадинами в ступице и служат для передачи кру-
тящего момента. По форме профиля шлицевые соединения раз-
деляются на прямоугольные (рис. 62, а), эвольвентные (рис. 62, б)
и треугольные (рис. 62, в).
Применяются три способа центрирования прямоугольных шли-
цевых соединений:
а)	центрирование по наружному диаметру; оно используется
в том случае, когда твердость отверстия невысокая и его можно
обработать протяжкой, а вал не подвергается значительным де-
формациям при термической обработке;
б)	центрирование по внутреннему диаметру; производится
при высокой твердости отверстия и значительных деформациях
вала, для устранения которых требуется шлифование;
114
в)	центрирование по ширине шлица; применяется при высо-
кой твердости отверстия и необходимости минимальных зазоров
по боковым поверхностям.
Центрирование эвольвентных и треугольных шлицевых сое-
динений производится только по профилю шлицев с гарантиро-
ванными зазорами по диаметрам впадин и выступов.
Обработка шлицев на
наружных поверхностях
производится методом де-
ления или методом об-
катки.
Методом деле-
ния шлицы фрезеруются
на горизонтально-фрезер-
ных станках набором
фрез или фасонными фре-
зами. Этот метод приме-
няется также при шлифо-
вании шлицев на шлице-
шлифовальном станке
(рис. 63).
Рис. 62. Виды шлицевых соединений:
а — прямоугольные; б — эвольвентные; в — тре-
угольные
Рис. 64. Нарезание
шлицев методом об-
катки j
Рис. 63. Обработка шлицев методом деле-
ния:
а — одновременное шлифование впадин и боко-
вых поверхностей; б — шлифование впадины;
в — шлифование боковых поверхностей
Шлицефрезерные станки, работающие по методу деления,
снабжены точными делительными устройствами, которые после
каждого двойного хода поворачивают деталь для обработки
следующего шлица.
8*	П5
Методом обкатки шлицы нарезают на шлицефрезерных
или зубофрезерных станках однозаходной червячной фрезой, про-
филь которой при обкатке с обрабатываемой деталью образует
шлицы требуемой формы и размеров (рис. 64). Методом обкатки
обрабатывают прямоугольные, треугольные и эвольвентные шли-
цы. По сравнению с методом деления этот метод является более
производительным.
Короткие шлицы на концах валов у выступов, не позволяю-
щих использовать фрезу, обрабатывают на зубодолбежных стан-
ках специальными долбяками.
Для повышения производительности обработки шлицев на на-
ружных поверхностях применяют шлицестрогальные, протяжные
станки, а также производят накатку.
Шлифование шлицев применяют для обработки валов,
которые после термической обработки имеют деформацию и вы-
сокую твердость, не позволяющую обработать шлицы фрезой.
Наиболее распространенным методом обработки шлицев на
внутренних поверхностях является протягивание шлицевых
отверстий комбинированными шлицевыми протяжками или на-
бором протяжек. Комбинированной протяжкой обрабатывают
внутреннюю поверхность шлицевого отверстия и шлицы. Протяж-
ками можно обрабатывать только детали невысокой твердости,
поэтому протягивание шлицев производят до термической обра-
ботки. После термической обработки производят калибрование
шлицев прошивками (при твердости HRC не более 35).
У шлицевых отверстий при центрировании деталей по внут-
реннему диаметру вала после термической обработки шлифуют
внутреннюю поверхность шлицевого отверстия.
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
СТАНОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Глава 16
УСТАНОВКА И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ
В ПРИСПОСОБЛЕНИЯХ
§ 51.	НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Для установки и закрепления обрабатываемых деталей на
станках, правильной ориентации их относительно инструмента
и рабочих органов станка и направления режущих инструментов
применяют приспособления.
Приспособления, предназначенные для установки и закреп-
ления режущего инструмента, обычно называют вспомогатель-
ными инструментами.
При применении приспособлений в процессе обработки дета-
лей машин:
а)	повышается точность обработки вследствие правильной ус-
тановки деталей, точного направления режущего инструмента,
постоянства величины и направления усилия зажима;
б)	повышается производительность обработки, так как сокра-
щается вспомогательное и машинное время, повышаются режи-
мы резания при надежном и жестком закреплении деталей;
в)	облегчается труд рабочих;
г)	расширяются технологические возможности использования
станков и обеспечивается производство таких работ, которые без
приспособлений не могут быть выполнены;
д)	сокращаются затраты времени на контроль элементов
деталей, размеры или координаты которых обеспечиваются при-
способлениями.
По степени специализации приспособления можно подразде-
лить на следующие группы:
1. Универсальные приспособления (УП), применяемые
при обработке различных деталей путем установки отдельных
117
элементов приспособления на требуемый размер (патроны, ста-
ночные тиски, делительные головки, поворотные столы и т. д.).
2. Переналаживаемые многопредметн ы’е при-
способления, которые делятся на:
а)	универсально-наладочные приспособления (УНП) —уни-
версальные или нормализованные приспособления со сменными
наладками (цанговые патроны, пневматические патроны и тиски
со сменными фасонными кулачками и губками, протяжные при-
способления со сменными направляющими и т. д.); к ним также
относятся приспособления, предназначенные для обработки
определенной группы деталей; такие приспособления могут быть
со сменными наладками или с постоянными установочными эле-
ментами, обеспечивающими обработку разных деталей без пере-
наладки;
б)	универсально-сборные приспособления (УСП)— специаль-
ные приспособления, собираемые из стандартных деталей, входя-
щих в комплект этих приспособлений.
3. Специальные приспособления (СП), предназ-
наченные для обработки одной или группы конструктивно и тех-
нологически однородных деталей и. спроектированные исходя из
определенных условий обработки, формы и размеров заготовки
и принятой схемы базирования.
В единичном и мелкосерийном производстве широко исполь-
зуются универсальные приспособления; специальные приспособ-
ления применяются только в тех случаях, когда без них невоз-
можно обеспечить требуемое качество детали.
В серийном производстве, наряду с универсальными приспо-
соблениями, широко распространены переналаживаемые приспо-
собления. Особенно целесообразно использовать универсально-
сборные и универсально-наладочные приспособления, позволяю-
щие применять в серийном производстве методы обработки, ха-
рактерные для массового производства.
В массовом и крупносерийном производстве распространены
специальные приспособления.
По назначению приспособления (в соответствии с видом обра-
ботки и типом станков, на которые их устанавливают) делятся на
токарные, фрезерные, расточные, сверлильные, шлифовальные
и т. д.
При разработке конструкции приспособлений должны соблю-
даться правила выбора баз, обеспечиваться точное и стабильное
взаимное положение детали и инструмента при обработке, удоб-
ство установки, снятия и контроля деталей, свободное удаление
стружки, постоянство зажимного усилия и приложение его в ме-
стах, не приводящих к деформации детали, жесткое крепление
детали при обработке, а также условия, обеспечивающие безопас-
ность работы. Кроме того, в приспособлении не должно быть
элементов, которые могут повредить обработанные поверхности.
118
Конструкции приспособлений разнообразны, но элементы
приспособлений можно разделить на следующие группы:
1)	установочные элементы, определяющие положение деталей
в приспособлении;
2)	зажимные элементы — механизмы и устройства для кр.еп-
ления деталей или подвижных частей приспособлений;
3)	элементы для направления режущего инструмента и конт-
роля его положения;
4)	силовые устройства для приведения в действие зажимных
элементов (пневматические, гидравлические, электрические и ме-
ханические) ;
5)	корпуса приспособлений, на которых крепятся все осталь-
ные элементы;
6)	вспомогательные элементы, служащие для изменения по-
ложения детали в приспособлении относительно инструмента, для
соединения между собой элементов приспособлений и регулиро-
вания их взаимного положения.
§ 52.	УСТАНОВОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
При базировании деталей плоскими поверхностями устано-
вочные элементы выполняются в виде опорных штырей и
пластин.
При установке деталей с обработанной базовой поверхностью
применяют штыри с плоской головкой или установочные пласти-
ны (рис. 65, а, г — а). При установке деталей с необработанными
Рис. 65. Опорные штыри и пластины:
а — в — опорные штыри; г — е — установочные пластины
базовыми поверхностями используют установочные штыри с
сферической или с рифленой поверхностью (рис. 65, бив).
Опорные штыри устанавливают по глухой посадке непосред-
ственно в отверстия, расточенные в корпусах приспособлений,
119
или в переходные закаленные втулки, запрессованные в корпуса
приспособлений.
Опорные пластины прикрепляют к корпусу приспособления
винтами. Чтобы уменьшить возможность попадания под опор-
ные поверхности деталей стружки, отверстия для крепления
делают на срезанной части пластины (рис. 65, д, е).
Опорные штифты и пластины стандартизованы и изготов-
ляются по ГОСТам 4083—57 и 4743—57.
Штыри пластины цементуют и закаливают до
HRC54—58.
При установке в приспособления литых, кованых
ванных заготовок применяют регулируемые опоры (рис. 66).
Деталь с необработанной и обработан-
ной с невысокой точностью опорной базовой
поверхностью надежно устанавливают в
твердости
и штампо-
опоры
Рис. 67. Подводимые
(домкратики)
Рис. 66. Регулируемые опоры
приспособлении только на три опоры (три точки). При
большем количестве опор установка деталей получается неоп-
ределенной, между отдельными опорами и базовой поверхно-
стью детали может быть зазор и при зажиме возможна дефор-
мация детали. Поэтому основные три опоры должны быть
размещены так, чтобы центр тяжести детали и проекция сил
зажима оказалась внутри треугольника, вершинами которого
являются опоры.
При необходимости придать детали большую устойчивость
против опрокидывающих или деформирующих ее усилий приме-
няют вспомогательные опоры — подводимые или само-
устанавливающиеся.
Подводимые опоры — домкратики (рис. 67) устанавливают
на корпусе приспособления и подводят до упора в установочную
поверхность детали.
У клиновых подводимых опор (рис. 68, б) плунжер 1 выдви-
гают клином 10 до упора в деталь, после чего винтом 11 через
шарик 9, действующий на шпонки 13, клин стопорят в нужном
положении.
120
Рис. 68. Самоустанавливающиеся и подводимые клиновые опоры:
а — самоустанавливающаяся опора с пружинным подводом; б — подво-
димая клиновая опора; 1 — плунжер; 2 — сальник; 3 — шайба; 4 — зажим-
ной сухарь; 5 — штифт; 6 — зажимной болт; 7 — гайка; 8—-пружина; 9 —
шарик; 10г— клин; // — зажимной винт; 12 — гайка-барашек; 13 — стопор-
ные шпонки
Рис. 69. Установочные призмы
У самоустанавливающихся опор (рис. 68, а) плунжер 1
пружиной 8 подводится до контакта с деталью и в этом положе-
нии закрепляют болтом 6.
При базировании деталей наружными цилиндрическими по-
верхностями применяют призмы (рис. 69). Для устранения
влияния погрешностей изготовления призмы и базовой цилин-
дрической поверхности призму при достаточной длине детали
делают из двух узких частей или с выемкой в средней части.
Наиболее распространены призмы с углом 90°.
Для базирования заготовок по внутренним цилиндрическим
поверхностям применяют оправки или установочные
пальцы. Пальцы запрессовывают в корпус приспособления
Рис. 70. Установка детали на пальцы:
а — отдельные конструкции пальцев; б — установка детали на цилиндрический и
ромбический пальцы; в — установка детали на плоскость и ромбический палец
или, если требуется частая замена пальцев, прикрепляют к кор-
пусу винтами либо гайками (рис. 70). Чтобы облегчить уста-
новку детали на конце пальцев делают фаски или скругления.
Часто при обработке деталей типа корпусов, плит, рам и
картеров, установка заготовок осуществляется на два цилин-
дрических отверстия с параллельными осями и на перпендику-
лярную к ним плоскость. В этом случае заготовку устанавлива-
ют на два пальца и плоскость, причем один из пальцев имеет
двусторонние срезы. Ось, проходящая через цилиндрические
пояски срезанного пальца, должна быть перпендикулярна оси,
проходящей через центры отверстия заготовки (рис. 70,6). При
базировании по отверстию и плоскости (рис. 70, в) палец делают
срезанным. Срез пальцев позволяет компенсировать погрешность
в расстоянии между осями базовых отверстий и осями устано-
вочных пальцев или между базовой плоскостью и отверстием
вследствие возникновения дополнительного зазора.
122
При обработке тяжелых деталей, а также при обработке
деталей на автоматических линиях установочные пальцы * вы-
полняют выдвижными; их вводят в базовые отверстия после
установки детали на плоскость.
§ 53.	ЗАЖИМНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И СИЛОВЫЕ УСТРОЙСТВА
ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Зажимные элементы должны обеспечить надежный контакт
обрабатываемой детали с установочными элементами и пре-
пятствовать нарушению его под действием возникающих при
обработке усилий, быстрый и равномерный зажим всех деталей
без затраты больших усилий и не вызывать деформации и порчи
поверхности закрепляемых деталей. Зажимные элементы дол-
жны быть простыми, надежными и безопасными в работе.
Зажимные элементы подразделяют:
по конструкции — на винтовые, клиновые, эксцентриковые,
рычажные, рычажно-шарнирные (применяются также комбини-
рованные зажимные элементы — винторычажные, эксцентрико-
рычажные и др.);
по степени механизации — на ручные и механизированные
с гидравлическим, пневматическим, электрическим или вакуум-
ным приводом.
Зажимные элементы приспособлений могут быть автомати-
зированными, действующими при включении соответствующих
механизмов станка или от посторонних приводов.
Винтовые зажимы используют для непосредственного
зажима или зажима через прижимные планки либо прихваты
одной или нескольких деталей. Они просты и надежны в работе.
Недостатком их является то, что для закрепления и открепле-
ния детали приходится затрачивать много времени. На рис. 71
показаны конструкции винтовых прихватов.
Эксцентриковые (рис. 72) и клиновые зажимы,
так же как и винтовые, позволяют закреплять деталь непосред-
ственно или через прижимные планки и рычаги.
Эксцентриковые зажимы выполняют в виде секторов, дисков
цилиндров, рабочая поверхность которых может быть очерчена
по окружности, логарифмической или архимедовой спирали.
Наибольшее распространение получили круговые эксцентрико-
вые зажимы. Эксцентриковый зажим является частным случаем
клинового зажима, причем для обеспечения самоторможения
угол клина не должен превышать 6—8°.
Эксцентриковые зажимы изготовляют из высокоуглероди-
стых или цементуемых сталей и термически обрабатывают до
твердости HRC 55—60. Эксцентриковые зажимы относятся к
быстродействующим зажимам, так как для зажима необходимо
повернуть эксцентрик на угол 60—120°.
123
Рис. 71. Винтовые прихваты
5)
Рис. 72. Эксцентриковые зажимы:
а — со спиральным кулачком; б — с цилиндрическим винтовым кулачком
Рычажно-шарнирные элементы применяются в
качестве приводных и усилительных звеньев зажимных меха-
низмов. По конструкции они делятся на однорычажные, двух-
рычажные (одностороннего и двустороннего действия — само-
центрирующие и многозвенные). Рычажные механизмы не об-
простым
ладают самотормозящими свойствами. Наиболее
примером рычажно-шарнирных механизмов являются прижим-
ные планки приспособлений, рычаги пневматических патронов
и т. д.
Пружинные зажимы применяют для зажима изделий с
не-
6
Рис. 73. Пружинный зажим:
1 — шпиндель станка; 2 — траверса;
3 — направляющая колонка; 4 — при-
жимная планка; 5 — направляющая
втулка; 6 — деталь
большими усилиями, возника-
ющими при сжатии пружины
(рис. 73).
Для создания постоянных и
больших зажимных усилий, со-
кращения времени зажима,
осуществления дистанционного
управления зажимами приме-
няют пневматические,
гидравлические и дру-
гие приводы.
Наиболее распространенны-
ми пневматическими привода-
ми являются поршневые пнев-
матические цилиндры и пнев-
матические камеры с упругой
диафрагмой, стационарные,
вращающиеся и качающиеся.
На рис. 74, а и б показаны
вращающийся цилиндр дву-
стороннего действия и стацио-
нарная пневматическая каме-
ра с упругой диафрагмой одностороннего действия. Шток ци-
линдра, передающий усилия зажимным элементам приспособ-
ления, перемещается вправо и влево под действием поршня с
манжетами или уплотнительными кольцами. Рабочий ход штока
пневматической камеры происходит при воздействии сжатого
воздуха на упругую диафрагму; в исходное положение шток воз-
вращается под действием пружины.
Пневматические приводы приводятся в действие сжатым
воздухом под давлением 4—6 кГ1см2. При необходимости при-
менения малогабаритных приводов и создания больших зажим-
ных усилий используют гидравлические приводы, рабочее дав-
ление масла в которых достигает 80 кГ1см2. Усилие на штоке
пневматического или гидравлического цилиндра равно произве-
дению рабочей площади поршня в квадратных сантиметрах на
давление воздуха или рабочей жидкости. При этом необходимо
125
учитывать потери на трение между поршнем и стенками ци-
линдра, между штоком и направляющими втулками и уплот-
нениями.
На рис. 75 показана схема пневмогидравлического усили-
теля. При давлении сжатого воздуха на поршень 1 шток 2
(площадь его значительно меньше площади поршня) создает
Рис. 74. Пневматические цилиндры и приводы:
а — вращающийся поршневой цилиндр; б — неподвижная камера с диафрагмой
высокое давление масла, под действием которого поршень 3
развивает большое усилие зажима. -
На рис. 76 показана конструкция гидравлических цилиндров
малых размеров, приводимых в действие от гидравлического
насоса или от пневмогидравлического усилителя (рис. 75).
Электромагнитные зажимные у с т р о й с т в а вы-
полняют преимущественно в виде плит и планшайб. Они пред-
126
Рис. 75. Пневмогидравлический усилитель:
1 и 3 — поршни; 2 — шток
назначены для закрепления стальных и чугунных заготовок с
плоской базовой поверхностью при шлифовании или чистовом
точении. Основные размеры и технические характеристики пря-
моугольных электро-
магнитных плит регла-
ментированы ГОСТом
3860—56. Применяются
также плиты с постоян-
ными магнитами.
Магнитные за-
жимные устрой-
ства могут быть вы-
полнены в виде призм,
служащих для закреп-
ления цилиндрических
заготовок. В последнее время появились плиты, у которых в ка-
честве постоянных магнитов используются ферриты. Эти плиты
отличаются большой удерживающей силой и меньшим расстоя-
нием между полюсами.
Вакуумные зажимные устройства работают по
принципу непосредственной передачи атмосферного давления
закрепляемой заготовке. Эти устройства могут применяться для
Рис. 76. Гидравлические
цилиндры малых разме-
ров.
закрепления заготовок из различных материалов с плоской или
криволинейной базовой поверхностью при выполнении операции
отделки или чистовой обработки.
127
§ 54.	ЭЛЕМЕНТЫ ДЛЯ НАПРАВЛЕНИЯ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
И КОНТРОЛЯ ЕГО ПОЛОЖЕНИЯ
Для направления инструмента при обработке деталей на
сверлильных и расточных станках применяются неподвижные и
вращающиеся кондукторные втулки. Неподвижные кондуктор-
ные втулки делятся на постоянные, сменные, быстросменные и
специальные.
Кондукторные втулки изготовляют из инструментальных и
цементуемых сталей и термически обрабатывают до высокой
твердости (HRС 60—64).
Постоянные втулки делают с буртиками (рис. 77, а)
и без буртиков (рис. 77, б). Эти втулки применяют в кондукто-
рах, предназначенных для обработки небольших партий деталей.
Сменные втулки (рис. 77, в) применяют при обработке
отверстия одним инструментом. При износе их легко заменить.
Сменные втулки устанавливают во втулки гнезда, запрессован-
ные в корпус приспособления.
Быстросменные втулки (рис. 77, г), ОСТ 4924,
используют при обработке отверстия последовательно несколь-
кими инструментами разных размеров (сверлом, зенкером,
разверткой и т. д.).
128
правляющая втулка для
расточных приспособлений
на игольчатых подшипни-
ках
Специальные втулки (рис. 77, д') применяются при
малом расстоянии между осями отверстий, при сверлении отвер-
стия в наклонной поверхности и т. д.
Для направления борштанг в расточных приспособлениях
применяют неподвижные и вращающиеся втулки.
Неподвижные направляющие втулки изготовляют из стали
или бронзы. Однако нерегулярная смазка и попадание мелкой
стружки между втулками и борштангой приводит к поврежде-
нию и износу их рабочих поверхностей.
Для устранения этого недостатка в
расточных приспособлениях применя-
ются вращающиеся направляющие
втулки. Эти втулки вращаются в брон-
зовых или стальных подшипниках
скольжения, шариковых, роликовых
или игольчатых подшипниках качения
(рис. 78). Эти подшипники защищены
от попадания грязи, стружки и эмуль-
сии и имеют устройства для смазки.
Направляющие втулки могут иметь
пазы для прохода инструмента и шпо-
ночные пазы или шпонки, вследствие
чего втулки вращаются вместе с бор-
штангой.
Для контроля положения инстру-
мента при настройке и подналадке
фрезерного или строгального станка
используют высотные и угловые установки (ГОСТы 4091—57 и
4092—57). Установки закрепляют на корпусе приспособления; их
эталонные поверхности должны быть расположены ниже обраба-
тываемых элементов заготовки, чтобы не мешать проходу режу-
щего инструмента.
§ 55.	ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И КОРПУСЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
К вспомогательным элементам приспособлений относятся
делительные механизмы, механизмы для перемещения элемен-
тов приспособлений, детали для соединения отдельных частей и
узлов приспособлений и др.
Делительные устройства служат для правильного углового
или линейного перемещения деталей. Основными элементами
делительных устройств являются делительные диски или линей-
ки (плиты), фиксаторы, червячные пары, зубчатые рейки с
шестернями и наборы шестерен.
Делительные диски изготовляют в виде круглой плиты с де-
лениями, пазами или втулками, расположенными по окружно-
сти. Делительные линейки представляют собой призматические
g Зак. 259	1 29
плиты, на одной из граней которых на определенном расстоянии
расположены пазы или втулки.
В качестве делительных дисков и линеек могут быть исполь-
зованы корпусы поворотной или передвижной части приспо-
соблений. Фиксаторы изготовляют в виде цилиндрических,
конических или призматических пальцев, конец которых входит
в пазы или втулки делительного диска. Фиксатор точно подго-
няется к направляющему отверстию
Рис. 79. Типы фиксаторов:
а — ромбический; б — цилиндрический
или пазу и вводится в де-
лительный диск под
действием пружины,
реечных или эксцентри-
ковых механизмов.
Конструкции некоторых
фиксаторов показаны
на рис. 79.
Червячные пары,
рейки с шестернями и
наборы шестерен при-
меняют для поворота
или перемещения под-
вижной части приспо-
собления; иногда их
используют как дели-
тельные устройства.
К вспомогательным
элементам приспособ-
лений относятся и вся-
кого рода выталкивате-
ли, защелки и замки, а
также подъемные механизмы, обеспечивающие выполнение спе-
циальных технологических приемов.
Корпус является основной частью приспособления, на кото-
ром крепятся все остальные элементы. Он воспринимает все
усилия, действующие на деталь при ее обработке и закреплении.
Корпусы приспособлений (рис. 80) делают литыми из чугуна
СЧ 12-28, сварными из стали Ст. 3 или сборными из отдельных
элементов, скрепленных болтами. Для, обеспечения достаточной
жесткости корпусов без значительного увеличения массы они
имеют ребра жесткости.
При конструировании корпусов приспособлений необходи-
мо учитывать удобство установки и зажима детали, удаления
стружки, а также условия, обеспечивающие точность их уста-
новки и закрепления на станке.
Наиболее распространены чугунные литые корпусы; однако
с ними успешно конкурируют корпусы сварные, обеспечивающие
достаточную прочность и жесткость и не требующие для изго-
товления моделей.
130
Корпусы малых размеров изготовляют из кованых загото-
вок и сборными из элементов, выполненных из листового и сор-
тового проката.
В последнее время корпусы небольших
ных приспособлений, при работе которых
специальных станоч-
ке возникают боль-
(?)	5)-
Рис. 80. Корпусы приспособлений:
а — литой; б — сварной; в — изготовленный из стандартной за-
готовки
шие нагрузки, начали изготовлять из пластмасс на основе эпок-
сидных смол.
Для быстрой и точной установки приспособлений на столе
станка без выверки к корпусу приспособления крепятся на-
правляющие шпонки, вводимые в Т-образные пазы стола. Шпон-
ки в виде коротких сухарей крепятся винтами к нижней плоско-
сти корпуса приспособления.
Глава 17
ВИДЫ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
§ 56.	ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ СВЕРЛИЛЬНЫХ СТАНКОВ
Для обработки деталей на сверлильных станках применяются
кондукторы, поворотные столы и стойки, многошпиндельные и
револьверные головки и различные вспомогательные инструмен-
ты. На сверлильных станках, оснащенных приспособлениями,
можно выполнять работы, которые без приспособлений произ-
водятся на расточных, токарных и других станках.
Кондукторы применяются стационарные, перекладные, на-
кладные и скальчатые.
9*	131
Стационарные кондукторы закрепляют на столе
станка. Эти кондукторы применяют при обработке’ одного
отверстия в детали на вертикально-сверлильных станках и для
обработки отверстий в одной плоскости на многошпиндельных и
радиально-сверлильных станках.
Скальчатые кондукторы консольного и портального
типов с ручным или пневматическим зажимом выполняются
Рис. 81. Скальчатые кондукторы:
а — консольный с реечно-рычажным зажимом; б — портальный с пневматическим за-
жимом
стационарными и передвижными. Скальчатые кондукторы со-
стоят из постоянных и сменных узлов. Постоянные узлы скаль-
чатых кондукторов нормализованы и состоят из корпуса, двух
или трех скалок, несущих кондукторную плиту, механизма для
перемещения скалок и зажима обрабатываемых деталей.
Сменные узлы (наладки) изготовляют в соответствии с кон-
фигурацией обрабатываемых деталей; они состоят из установоч-
но-зажимных узлов, размещенных на основании, и кондуктор-
ных плит с втулками, устанавливаемых на скалках.
132
Для установки и фиксации сменных наладок в корпусе и на
кондукторной плите имеются Т-образные пазы или установоч-
ные пальцы. Такие кондукторы со сменными наладками отно-
сятся к УНП.
Скальчатые кондукторы имеют реечно-рычажный (рис. 81, а)
или пневматический зажим (рис. 81, б).
Для сохранения усилия зажима после снятия руки рабочего
с рукоятки реечно-рычажный
замками. Они могут быть
роликовыми, коническими и
эксцентриковыми.
Накладные кондук-
торы представляют собой
плиты с кондукторными
втулками, устанавливаемые
(накладываемые) и закреп-
ляемые на отдельные плос-
кости деталей. На рис. 82
показан накладной кондук-
тор для сверления отверстий
под стопорный штифт. На-
кладные кондукторы приме-
няют также при обработке
крупных деталей.
Перекладные (опро-
кидывающиеся) кон-
дукторы предназначены
для обработки отверстий в
нескольких поверхностях. Их
применяют в случае обра-
ботки небольших деталей
(массой вместе с кондукто-
ром не более 15 кг).
Корпусы перекладных
кондукторов имеют коробча-
тую форму. Для увеличения
срока службы установочных
поверхностей на гранях кор-
пусов имеются стальные за-
каленные ножки или планки.
механизм кондуктора оснащают
Рис. 82. Накладной кондуктор для свер-
ления отверстия под стопорный штифт
7 перекладных кондукторов малых
размеров грани термически обрабатывают (цементуют или за-
каливают т. в. ч.).
Перекладные кондукторы переворачивают вручную; на это
затрачивается много труда и времени.. При сверлении отвер-
стий значительного диаметра необходимо закреплять кондук-
тор для безопасности работы. Поэтому при обработке де-
талей, имеющих отверстия, расположенные по окружности или
133
в разных плоскостях, применяются наладки на поворотные при-
способления, позволяющие использовать метод позиционной
обработки. Это повышает производительность и облегчает труд
рабочих.
Универсальные, переналаживаемые и груп-
повые кондукторы применяются при групповых техноло-
гических процессах. Их можно отнести к группе УНП. В каче-
стве групповых переналаживаемых кондукторов, используемых
при обработке группы деталей, кроме скальчатых, широко при-
меняют кондукторы для сверления отверстий, расположенных
по окружности (рис. 83). У этих кондукторов плиту со сменными
Рис. 83. Переналаживаемый кондуктор для сверления отверстий, расположен-
ных по окружности:
1 — поворотный делительный стол; 2 — выдвижная кондукторная плита; 3 — деталь;
4 — патрон
втулками можно переставлять по высоте и в радиальном на-
ир авлении относительно трехкулачного самоцентрирующегося
патрона, в котором закрепляют обрабатываемые детали. Патрон
установлен на поворотном столе с делительным диском или
штриховыми делениями по окружности. Кроме того, могут быть
использованы кондукторы, в которых при переналадке для об-
работки другой детали заменяют отдельные сменные узлы.
Поворотные приспособления могут быть с верти-
кальной осью вращения (столы) и с горизонтальной осью вра-
щения (стойки), одноопорные и двухопорные.
Поворотные столы (рис. 84) используют при обработке
отверстий, расположенных по окружности. Для направле-
ния инструмента на неподвижную часть поворотного стола
устанавливают кронштейн с кондукторной плитой или на деталь
ставят накладной кондуктор. При работе на многошпиндельных
134
сверлильных станках поворотный стол используют для многопо-
зиционной обработки.
Поворотные стойки применяются для позиционной
обработки отверстий, расположенных в разных плоскостях де-
тали, и радиальных отверстий. При одноопорных стойках смен-
ные наладки с установочными, зажимными и направляющими
элементами закрепляют на планшайбе, а при двухопорных
стойках — на планшайбе основной стойки и шпинделе вспомо-
гательной стойки. Одноопорные стойки применяют при обра-
ботке деталей небольшой длины. При обработке деталей значи-
тельной длины для закрепления наладки используют двухопор-
ные стойки.	,	'
Рис. 84. Поворотный стол
Поворотные столы и стойки с установленными на них налад-
ками поворачивают вручную или при помощи пневматических,
гидравлических и электрических приводов.
Многошпиндельные сверлильные головки слу-
жат для одновременной обработки нескольких отверстий в де-
тали одинаковыми или разными инструментами или для обра-
ботки отверстий в нескольких деталях, установленных на круг-
лом поворотном столе.
Многошпиндельные сверлильные головки делятся на специ-
альные и универсальные. У специальных сверлильных головок
положение шпинделей неизменно и соответствует расположению
отверстий в обрабатываемой детали. В универсальных перена-
лаживаемых сверлильных головках шпиндели переставляют в
определенных пределах и налаживают в соответствии с распо-
ложением отверстий *в обрабатываемой детали.
Специальные многошпиндельные головки (рис. 85, а} имеют
сборный корпус, в котором на подшипниках качения смонтиро-
ваны шпиндели и приводные валики, соединенные шестернями.
Корпус при помощи фланца или втулки прикреплен к гильзе
шпинделя сверлильного станка.
135
В универсальных многошпиндельных головках шпиндели
расположены в переставных кронштейнах и соединены,с приво-
версальная
дом шестернями или шарнирными валиками (рис. 85,6). При-
меняются также головки с кривошипно-шатунным приводом
шпинделей.
§ 57.	ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ТОКАРНЫХ, РЕВОЛЬВЕРНЫХ
И КРУГЛОШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКОВ
Приспособления для обработки деталей на токарных, ре-
вольверных и круглошлифовальных станках делятся' на сле-
дующие группы:
1)	универсальные кулачковые патроны и наладки к ним;
2)	планшайбы, угольники и другие приспособления, уста-
навливаемые на шпинделе станка;
3)	приспособления для обработки деталей в центрах;
4)	оправки.
Кулачковые патроны делятся по числу кулачков — на двух-,
трех- и четырехкулачковые, по способу закрепления деталей —
на самоцентрирующиеся и универсальные и по способу переме-
136
щения кулачков —на патроны с ручным и механизированным?
приводом.
Самоцентрирующие патроны (рис. 86) обычна
двух- и трехкулачковые, реже четырехкулачковые, применяют
для зажима круглых деталей, а при оснащении патронов спе-
циальными кулачками — для зажима фасонных деталей. У
самоцентрирующихся патронов все кулачки сводятся одновре-
менно и приводятся в движение при ручном приводе диском с
нарезанной на торце спиралью, реечным или винтовым меха-
низмом, а при механизированном приводе — рычажным или
клиновым механизмом от пневматического или гидравлического5
цилиндра.
Универсальные патроны или планшайбы с кулачка-
ми, обычно четырехкулачковые, используют для закрепления
деталей сложной конфигурации. Каждый кулачок патрона пере-
мещается при помощи винта, установленного в корпусе патрона.
При замене одного или нескольких кулачков специальными
угольниками на универсальном патроне удобно обрабатывать
детали типа стоек, кронштейнов подшипников и т. п., которые
устанавливают на угольник и прикрепляют к нему кулачками.
Для обработки эксцентриковых деталей (валиков, фланцев,,
втулок) применяют планшайбы с закрепленным эксцентрич-
но или перемещающимся в радиальном направлении само-
центрирующимся патроном. На таком приспособлении можно
обработать с одной установки несколько эксцентричных поверх-
ностей, изменяя последовательно положение патрона на план-
шайбе (рис. 87).
На планшайбах обрабатывают детали, зажим которых мож-
но производить только в осевом направлении (тонкостенные
цилиндры, кольца, зубчатые венцы). При этом на планшайбе
устанавливают центрирующий палец или кольцо, определяющее
положение детали, и прижимные планки или кулачки с ручным
или механизированным приводом. Приспособления этой группы
относятся к системе УНП и широко применяются при групповой
обработке.
Детали типа валов и труб при обработке устанавливаются
в центрах. Вращение от шпинделя обрабатываемой детали пере-
дается поводковыми патронами, хомутиками (рис. 88) и в неко-
торых случаях поводковыми центрами.
Задние центры могут быть неподвижными и вращаю-
щимися. Неподвижные центры (рис. 89, а, в, г) изготовляют и&
инструментальной стали; при скоростной обработке деталей они
нагреваются и быстро изнашиваются. Для скоростной обработ-
ки деталей применяют центры, оснащенные вставками из твер-
дых сплавов, или вращающиеся центры (рис. 89, б).
Передние центры делятся на неподвижные, плавающие
и поводковые. Плавающие центры применяют на настроенных
137
2
Рис. 86. Самоцентрирующие патроны:
_ со спиральным диском; б — с рычажным приводом; в — с клиновым при-
водом; 1 — корпус; 2 — основной кулачок; 3 —- сменный кулачок; 4 — спираль;
,5 — приводная шестерня; 6 — приводной сухарь; 7 — рычаг; 8 — приводной клин
Рис. 87. Приспособление для
обработки эксцентриковых
деталей:
I — корпус; 2 — подвижная
часть; 3 — поворотная план-
шайба; 4 — винт; 5 — гайка;
6 — патрон
Рис. 88. Приспособления для обработки валов на токарных станках:
а, — хомутик с винтовым зажимом; б — хомутик с зажимом эксцентриковым кулачком;
в —. поводковый патрон с самозажимающими кулачками
станках при выдерживании жестких допусков на длины ступе-
ней вала, в особенности на первую ступень. Для снятия неболь-
ших припусков используют плавающие центры с рифленым
упором и поводком. При обработке различных деталей с боль-
шим сечением стружки и работе с многорезцовыми наладками
применяют поводковые патроны с самозажимающими кулач-
ками (рис. 88, в), которые с увеличением нагрузки сильнее
зажимают деталь.
Для предотвращения прогиба детали под действием усилий
резания обработку деталей производят с подвижными и непод-
Рис. 89. Задние центры:
а — срезанный; б — вращающийся; в — стандартный; г — обратный
вижными люнетами. При скоростной обработке деталей кулачки
люнетов оснащают роликами.
Для обработки деталей типа втулок, шестерен, шкивов и
т. д., когда в качестве базовой поверхности служит отверстие,
используют оправки различных конструкций. Закрепление в них
деталей производится под действием сил трения, возникающих
при запрессовке оправки в деталь, или при помощи крепежных
элементов (гаек, роликов, цанг, упругих шайб, упругих гильз,
разжимаемых гидропластом и т. д.).
Гладкие оправки применяют с цилиндрической и ко-
нической посадочной поверхностью. Размер диаметра посадоч-
ной части оправок должен обеспечивать неподвижную посадку
детали. Оправку устанавливают в деталь под прессом.
Конические оправки используют главным образом при обта-
чивании и шлифовании коротких деталей.
На роликовых оправках (рис. 90) деталь закрепляется
в результате заклинивания ролика между поверхностью детали
140
и скосом выемки на оправке. Роликовые оправки имеют один
или тридюлика. Эти оправки самозажимные; усилие зажима у
них увеличивается при возрастании нагрузки.
Рис. 90. Роликовая оправка:
/ — ролик; 2 — опорная пластина; 3 — винт; 4 — штифт; 5 — оправка
Разжимные оправки (рис. 91) обеспечивают закреп-
ление детали вследствие увеличения размера упругой разрезной
гильзы при затягивании в расточку конуса. Их применяют для
зажима детали по отверстию.
Рис. 91. Разжимные оправки:
а — пневматическим приводом; б — с ручным приводом; 1 — кор-
пус; 2 — разжимной конус
Оправки и патроны с тарельчатыми пружи-
нами используют для обработки деталей со значительными
нагрузками; они обеспечивают достаточно точное центрирова-
ние при небольших размерах зажимных устройств (рис. 92).
Зажим деталей происходит в результате увеличения диаметра
конических пружинных шайб при сжатии по торцам.
141
Оправки и патроны с г и д р о п л а ст о-м ' (рис. 93)
обеспечивают центрирование и крепление детали за счет изме-
нения размера тонкостенной гильзы, которая деформируется
при увеличении давления в пластмассе, залитой в полость
между гильзой и корпусом приспособления. Оправки и патроны
Рис. 92. Оправка с тарельчатыми пружинами:
/—корпус; 2 и 3 — зажимные шайбы; 4 — тарельчатые пружины; 5 — зажим-
ной болт
с гидропластом применяют для зажима деталей, у которых
базирующая поверхность обработана с точностью не ниже 3-го
класса.
При обработке посадочных отверстий зубчатых колес с об-
работанными зубьями для сохранения концентричности.исполь-
а — разжимная оправка для обработ-	5)
ки втулки; б — приспособление для
зажима гильзы
зуют приспособления, в которых детали базируются на
поверхности зубьев. Цилиндрические шестерни при этом
зажимают в самоцентрирующие кулачковые или мембранные
патроны при помощи роликов или шариков, уложенных во
142
впадины между зубьями (рис. 94, а). Конические шестерни?
устанавливают впадинами зубьев на шарики, размещенные в-
цилиндрической выточке или в точно установленных шарико-
держателях (рис. 94,6).
Рис. 94. Приспособления для обработки шестерен с базировани-
ем от обработанных зубьев:
а — мембранный патрон; б — оправка с шариками для обработки вала
с конической шестерней
§ 58.	ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКОВ
Приспособления для фрезерных станков разделяют на спе-
циальные, универсальные и групповые. Эти приспособления*
могут иметь стандартизованные или специальные наладки, руч-
ные и механизированные зажимы.
Специальные приспособления делятся на одно-
местные и многоместные. Число закрепляемых деталей и их
форма определяют конструкцию корпуса и зажимного механиз-
ма. В двухместных приспособлениях устанавливают двухзвен-
ные, а в многоместных приспособлениях — многозвенные сило-
вые механизмы.
14Э
Форма и конструкция установочных элементов зависят от
конструкции детали и принятого метода базирования. ♦
Наиболее распространенными типами универсальных при-
способлений, применяемых на фрезерных станках, являются
машинные тиски с ручным, пневматическим и гидравлическим
зажимом, делительные головки с вертикальной и горизонталь-
Рис. 95. Стол для непрерывного фрезерования:
1 — зажимной шток; 2 — направляющая втулка; 3 — гид-
равлический цилиндр; 4 — упор
ной осью вращения, поворотные столы и столы для непрерывно-
го фрезерования.
Машинные тиски оснащают комплектом сменных
стандартных губок (плоских или призматических), что позво-
ляет обрабатывать в них детали различной формы, или специ-
альными губками. Зажим детали осуществляется винтовыми,
эксцентриковыми, пневматическими или гидравлическими при-
водами.
Делительные головки оснащаются универсальными
кулачковыми или цанговыми патронами или специальными на-
ладками для закрепления деталей. Деление производится при
помощи делительного диска и фиксатора или червячной пары.
144
При обработке длинных деталей делительные головки ис-
пользуют вместе с задней бабкой. При этом один конец детали
закрепляется в патроне или цанге, а второй поддерживается
центром задней бабки.
Тиски и делительные головки можно отнести к УНП.
Поворотные столы, круглые и прямоугольные, применяются
для установки приспособлений при фрезеровании пазов, граней
и других поверхностей, расположенных в разных плоскостях при
одном закреплении детали.
Столы для непрерывного фрезерования пред-
ставляют собой круглые вращающиеся столы с горизонтальной
или вертикальной осью вращения, приводимые в движение при
помощи червячной пары. Детали закрепляют в приспособле-
ниях на поверхности стола и непрерывно подают в зону обра-
ботки — к фрезам. С противоположной стороны стола в зоне
загрузки производится установка и снятие деталей. Привод
стола осуществляется от механизма станка или от двигателя с
редуктором (рис. 95).
§ 59.	РАЗНЫЕ СТАНОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Приспособления для зубообрабатывающих станков служат
для центрирования и закрепления заготовок при обработке
зубьев. По типу оборудования они делятся на приспособления
для зубофрезерных, зубодолбежных и зубострогальных станков.
В зависимости от конструкции и конфигурации зубчатых
колес изменяется конструкция приспособлений.
При обработке зубчатых колес очень важно обеспечить кон-
центричность зубьев оси детали. Так как допуск на биение
невелик (для колес диаметром до 200 мм он равен примерно
0,05 мм), необходимо, чтобы приспособление обеспечивало ус-
тановку с точностью в 2—3 раза большей.
При обработке зубчатых колес с длиной отверстия, большей
диаметра торца ступицы, на который опирается зубчатое колесо,
в качестве базы принимают отверстие, а торец является упорной
поверхностью.
На зубофрезерных и зубодолбежных станках обрабатывае-
мые детали устанавливают на оправки (рис. 96), закрепленные в
отверстии стола или установленной на нем подставке. Биение
оправки не должно превышать 0,005 мм. Для того чтобы зазор
между оправкой и деталью не влиял на точность центрирова-
ния, широко применяют оправки с гидропластом (рис. 96, б) или
тарельчатыми диафрагмами (рис. 96, а).
На станках для обработки конических зубчатых колес оп-
равки закрепляют в отверстие шпинделя. При шлифовании
зубчатых колес используют оправки, устанавливаемые в цен-
трах передней и задней бабок.
Ю Зак. 259	145
Приспособления, используемые на протяжных станках
(рис. 97), служат для установки детали и направления протя-
жек. На станках для внутреннего протягивания наиболее рас-
пространены приспособления для протягивания отверстий
разного профиля и шпоночных пазов. Приспособления, приме-
няемые на станках для наружного протягивания, по конструк-
ции принципиально не отличаются от приспособлений для
фрезерных станков. При об-
ратном ходе станка стол с при-
способлением отходит от про-
тяжки.
Рис. 96. Приспособления для зубообрабатывающих станков:
а — оправка с тарельчатой диафрагмой; б — оправка с гидропластом
Приспособления для станков других типов в основном не
отличаются от приспособлений, применяемых на сверлильных,
токарных, фрезерных станках.
Система универсально-сборных приспособлений (УСП)
представляет собой набор нормализованных деталей, из кото-
рых компонуют и собирают различные приспособления. В ком-
плект УСП включают восемь основных групп деталей:
1.	Базовые детали — прямоугольные и круглые плиты,
угольники, кольца.
2.	Корпусы и опорные детали — подкладки, призмы, уголь-
ники.
3.	Установочные детали— пальцы, шпонки, штыри, переход-
ные втулки.
146
4.	Направляющие детали — кондукторные втулки, кондук-
торные планки, валики, колонки.
5.	Прижимные детали — планки, прихваты.
6.	Крепежные детали — болты, гайки, винты, шпильки.
7.	Разные детали — планки, детали шарнирных соединений,
центры, эксцентрики, рукоятки пружины и т. п.
8.	Неразборные узлы — базовые, опорные, установочные,
делительные, зажимные
и др.
В полном комплекте
деталей УСП, позволяю-
щем одновременно ис-
пользовать 150—200 ком-
поновок, насчитывается
15 000—25 000 деталей.
Для начала работы нуж-
но иметь комплект из
1500—2000 деталей, что
позволяет производить до
300 компоновок в год.
Детали УСП имеют
точные Т-образные и шпо-
ночные пазы (шириной
12 мм, изготовленные по
2-му классу точности, с
допуском на непарал-
лельность и неперпенди-
кулярность 0,01 мм на
100 мм длины), обеспечи-
вающие точное соедине-
ние деталей при помощи
шпонок и Т-образных
болтов.
Рис. 97. Приспособления к протяжным
станкам:
а — для протягивания отверстий; б — для про*
тягивания шпоночных пазов
Основные детали УСП
изготовляют из хромоникелевой стали, цементуют, калят до твер-
дости HRC 60—64 и шлифуют с чистотой поверхности 9—.
10 класса.
УСП целесообразно применять в мелкосерийном и опыт-
ном производстве, а также в период освоения новых изделий на
заводах серийного производства. При использовании УСП
значительно сокращается цикл и сроки проектирования и изго-
товления оснастки, резко снижаются затраты на подготовку
производства и обеспечивается'значительная экономия металла.
Однако УСП обычно получаются более тяжелыми и менее
жесткими, чем обычные приспособления.
Некоторые детали УСП и общий вид собранного приспособ-
ления показаны на рис. 98.
10*	147
I)
Рис. 98. Универсально-сборные приспособления:
а — общий вид; б — детали приспособления
Глава 18
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
§ 60.	ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ПОРЯДОК ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Проектирование приспособлений осуществляется в две
стадии:
разработка принципиальной схемы базирования и закрепле-
ния детали, определение количества одновременно обрабаты-
ваемых деталей и выбор станка — производится технологом;
оформление конструкции и общей компоновки приспособле-
ния и всех его элементов — осуществляется конструктором.
Для разработки конструкции приспособления необходимы
следующие исходные данные:
1)	рабочие чертежи заготовки и готовой детали;
2)	технологический процесс обработки с операционными
эскизами предыдущих и выполняемой операций со схемами
базирования и крепления детали и данными об оборудовании,
инструменте, режимах обработки;
3)	годовая программа выпуска;
4)	действующие на заводе нормали на детали и узлы при- *
способлений, альбомы типовых узлов и конструкций приспо-
соблений;
5)	паспорта станков с указанием размеров столов, шпинде-
лей, размеров и расположения крепежных пазов и отверстий.
Кроме того, конструктор должен знать возможности цеха, в
котором будут изготовляться приспособления, и наличие нор-
мализованных узлов, подшипников и т. д.
Конструирование приспособления начинают с уточнения
•схемы установки детали. Конструктор определяет тип и размер
установочных элементов, их количество и взаимное положение.
Это должно увязываться с требуемой точностью обработки на
данной операции. Конструктор должен определить необходимое
усилие зажима. Усилие зажима в первом приближении опреде-
ляется из условия равновесия заготовки под действием прило-
женных к ней внешних сил. Зная время, необходимое для за-
крепления и открепления заготовки, величину усилия зажима,
конструктор выбирает тип зажимного устройства и определяет
его основные размеры. Затем конструктор устанавливает тип и
размер элементов для направления режущего инструмента и
контроля его положения, выявляет, какие требуются вспомога-
тельные элементы и устройства. При выборе конструкций
основных и вспомогательных элементов приспособления следует
использовать имеющиеся нормали и стандарты.
Разработку общего вида приспособления начинают с
нанесения на лист контура заготовки в двух-трех проекциях,
149
которые располагают на таком расстоянии, чтобы вокруг них
осталось достаточно места для вычерчивания всех элементов
приспособления. Сначала вычерчивают установочные * детали
(опоры), затем зажимные устройства детали для направления
инструмента и вспомогательные элементы. Затем определяют
контуры корпуса приспособления с учетом возможности исполь-
зования стандартных заготовок; одновременно делают все не-
обходимые сечения и разрезы и условно наносят контуры поса-
дочных мест станка.
На чертеже общего вида приспособления указывают его об-
щие размеры и размеры, которые нужно выдержать при сборке
и отладке приспособления, дают нумерацию деталей и их спе-
цификацию с указанием использованных нормалей и ГОСТов.
На поле чертежа указывают технические требования. Затем
производят деталировку специальных деталей приспособления.
В настоящее время стандартизовано и нормализовано более
200 наименований деталей приспособлений (установочные и
зажимные детали, кондукторные втулки, рукоятки и т. д.) и
свыше 400 типов вспомогательных инструментов. Нормализова-
но также большинство часто применяемых узлов (прихваты,
фиксаторы) и приспособлений (кулачковые и цанговые патро-
ны, тиски, поворотные стойки и столы, скальчатые кондукторы,
пневматические цилиндры, пневмокамеры и пневмоаппаратура).
Нормализованные детали и узлы составляют 40—90% от
Всего количества деталей, из которых состоят приспособления,
и в 50—60% случаев возможно применение корпусов из стан-
дартизованных заготовок. Это позволяет сократить цикл под-
готовки производства и снизить себестоимость изготовления
оснастки на 20—30%.
§ 61.	РАСЧЕТ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
Обеспечение заданной точности деталей может быть достиг-
нуто при применении приспособлений, равноценных по точности,
но отличающихся по стоимости, производительности и по-разно-
-му облегчающих условия труда рабочего. Поэтому при выборе
конструкции необходимо производить расчет экономической эф-
фективности использования приспособлений, основываясь на
сопоставлении затрат и экономии при его использовании, отне-
сенных к обработке годовой программы. Приспособление счи-
тается рентабельным, если экономия, получаемая от его приме-
нения, больше затрат на его изготовление и эксплуатацию.
При расчете рентабельности применения приспособления
учитываются следующие затраты: 1) стоимость приспособлений;
2) расходы, связанные с ремонтом и эксплуатацией приспособ-
лений (15—25% стоимости приспособления); 3) заработная пла-
та рабочего, отнесенная к обработке одной детали; 4) цеховые
150
накладные расходы в процентах к заработной плате. Следует
учитывать также срок службы приспособлений.
Если не учитывать затраты на амортизацию станка, режущий
инструмент, электроэнергию, которые в большинстве случаев не
зависят от конструкции приспособления, себестоимости Са и Сб
при использовании приспособлений вариантов «а» и «б» опреде-
лятся по формулам:
и
где За и Зб — заработная плата за обработку одной детали при
использовании приспособлений вариантов «а»
и «б» в руб.;
Н — процент цеховых накладных расходов на зара-
ботную плату;
Sa и Зб — себестоимость приспособления в металле по ва-
риантам «а» и «б» в руб.;
П— годовая программа выпуска деталей в шт.;
А — срок амортизации приспособления в годах;
q—расходы, связанные с применением приспособле-
ний (ремонт, содержание, регулировка) в процен-
тах к стоимости приспособления;
S' и Sq — расходы на проектирование и отладку приспособ-
ления по вариантам «а» и «б»;
ГГ — количество деталей, обрабатываемых в приспо-
соблении за период освоения выпускаемой про-
дукции.
Сопоставляя величины Са и Сб, 'можно судить о рентабель-
ности приспособлений.
Себестоимость изготовления приспособлений для расчета
определяется по ценникам, разрабатываемым предприятиями,
исходя из конкретных условий производства.
Для приближенного определения себестоимости изготовления
приспособлений пользуются формулой:
S = CN руб.,
где N — количество деталей в приспособлении в шт.;
С — постоянная, зависящая от сложности приспособлений.
Для простых приспособлений принимают С= 1,5 4- 2,0, для
приспособлений средней сложности С = 3,0 4- 4,0 и для сложных
приспособлений С = 4,5 4- 6,0.
Срок амортизации А принимается для простых приспособле-
ний равным 1 году, для приспособлений средней сложности
2—3 годам и для сложных приспособлений 4—5 годам.
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ
ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ХАРАКТЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ
ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Глава 19,
ОБРАБОТКА КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
§ 62.	КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ,
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К НИМ И ЗАГОТОВКИ
К корпусным деталям двигателей внутреннего сгорания отно--
сятся детали, образующие остов двигателя, фундаментные
рамы, блоки, головки цилиндров, корпусы насосов и нагнетате-
лей, кожухи маховиков, коробки распределительных и привод-
ных механизмов и др.
Для примера на рис. 99 и 100 показаны блок тепловозного
двигателя и рама судового двигателя.
Корпусные детали определяют взаимное положение узлов и
основных деталей двигателя, которые монтируются на их внеш-
них и внутренних поверхностях, а также надежность и долговеч-
ность работы этих узлов и деталей. Они воспринимают нагруз-
ки, возникающие в процессе работы двигателя,— динамические
усилия от давления газов, инерционные усилия от движущихся
частей, давление воды и масла в охлаждающих и смазочных по-
лостях. Корпусные детали имеют обычно сложную форму, по-
верхности и отверстия, расположенные в разных плоскостях,
фасонные внутренние полости, сложные каналы, ребра, пере-
городки и т. д.
Обработка корпусных деталей производится с высокой точно-
стью. Плоскостность сопрягаемых поверхностей, их параллель-
ность, взаимная перпендикулярность не должны иметь отклоне-
ний более 0,02—0,05 мм на 100 мм длины. Отклонение от
параллельности и перпендикулярности осей коленчатых и рас-
пределительных валов, гильз цилиндров, осей агрегатов не дол-
жно превышать 0,05—0,10 мм на 1 м длины. Отверстия под под-
шипники коленчатых валов выполняют по 2-му классу точности,
152
Рис. 99. Блок тепловозного двигателя
Вид А
а при взаимозаменяемых вкладышах — по 1-му классу точно-
сти. Посадочные отверстия под втулки, пальцы и другие детали
выполняют по 2 и 3-му классам точности. Несоосность отверстий
для подшипников коленчатого вала допускается в пределах
0,01—0,03 мм.	'
Заготовки для корпусных деталей отливают из серого чугуна
СЧ 21-40, стали ЗОЛ, алюминиевых сплавов АЛ-4, АЛ-5, АЛ-9,
а также сваривают из заготовок, вырезанных из сортового ме-
талла и отлитых из стали.
Чугунные и стальные отливки получают литьем в земляные
формы, а отливки из цветных сплавов — также и литьем в ко-
киль.	. . ..
Для снятия внутренних напряжений, возникающих при осты-
вании отливок и изготовлении сварных конструкций, заготовки
перед чистовой обработкой подвергают искусственному или есте-
ственному старению. Перед механической обработкой заготовки
тщательно очищают от песка, пригара и окалины и грунтуют.
Водяные и масляные полости и полости, в которых развивается
повышенное давление газов, подвергают гидравлическим испы-
таниям для проверки плотности и прочности.
§ 63.	ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Технология обработки корпусных деталей, двигателей и при-
меняемые при этом оборудование и оснастка в значительной
степени зависят от размеров деталей и их выпуска. Двигатели
мощностью более 3000 л. с. в основном изготовляют мелкими
сериями, и обработку корпусных деталей производят на универ-
сальном оборудовании с применением минимального количества
специальной оснастки. При этом широко используют разметку,
выверку деталей на станках при помощи универсальных измери-
тельных средств и ручную пригонку деталей по месту.
Корпусные детали двигателей мощностью 300—3000 л. с.
(типа тепловозных), а также двигателей меньшей мощности ши-
рокого назначения изготовляют сериями; для их обработки при-
меняют значительное количество специальных станков, а боль-
шинство операций оснащают приспособлениями. Такие опера-
ции, как растачивание отверстий под вкладыши подшипников
коленчатых и распределительных валов, гильзы, клапаны, про-
изводятся на специальных, специализированных и универсаль-
ных станках, имеющих сложную оснастку. Для обработки пло-
скостей вместо продольно-строгальных станков используют про-
дольно-фрезерные станки. Сверление отверстий производят по
кондукторам; при значительной программе выпуска применяют
многошпиндельные сверлильные и агрегатные станки.
Двигатели внутреннего сгорания, устанавливаемые на авто-
мобилях и тракторах, изготовляют в больших количествах. Кор-
154
пусные детали их обрабатывают в основном на специальных и
агрегатных станках. На многих заводах обработка корпусных
деталей двигателей производится на автоматических линиях.
Несмотря на большое разнообразие конструкций корпусных
деталей, определилось общее направление последовательности
их обработки:
1.	Черновая обработка базовых и сопрягаемых плоских по-
верхностей в мелкосерийном производстве — по разметке, в круп-
носерийном и массовом производится от черновой базы.
2.	Обработка базовых отверстий.
3.	Черновое растачивание посадочных отверстий под подшип-
ники коленчатого вала, распределительного вала, гильзы и агре-
гаты.
4.	Промежуточное старение и предварительные гидравличе-
ские испытания.
5.	Чистовая обработка плоскостей.
6.	Обработка базовых отверстий, сверление и нарезание резь-
бы в отверстиях, необходимых для крепления деталей, обработ-
ка которых ведется в сборе с корпусными деталями.
7.	Получистовая и чистовая обработка посадочных отверстий.
8.	Сверление и нарезание резьбы в отверстиях для крепления
узлов, обработка масляных каналов и т. п.
9.	Слесарные и мелкие механические операции и окончатель-
ные гидравлические испытания.
При обработке корпусных деталей важное значение имеет
правильный выбор и подготовка баз, обеспечивающих постоян-
ство установки деталей относительно инструментов и рабочих
органов станка на всех операциях. Наиболее часто в качестве
установочных баз при обработке корпусных деталей принимают
плоскости достаточно большой протяженности и два отверстия,
расположенные на возможно большом расстоянии. Если по экс-
плуатационным и конструктивным особенностям в детали не
имеется таких отверстий, их часто делают специально в качестве
базовых. У блоков и фундаментных рам в качестве установочных
баз обычно выбирают плоскости разъема или плоскости лап и
отверстия для крепления, а в качестве черновой базы — также
отверстия под гильзы цилиндров и гнезда подшипников. У голо-
вок цилиндров в качестве черновых баз выбирают плоскости
разъема и отверстия для клапанов или камеры сгорания. У дру-
гих корпусных деталей при выборе баз необходимо учитывать
равномерное распределение припусков на обработку.
§ 64.	ОБРАБОТКА ХАРАКТЕРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Обработка плоскостей корпусных деталей производится на
продольно-строгальных и разных фрезерных станках. Продольно-
строгальные станки применяют главным образом в мелкосерий-
ном производстве. В крупносерийном и массовом производстве
155
обработка ведется на стандартных и специальных продольных,
горизонтальных, вертикальных, карусельных, барабанных фре-
зерных станках (одношпиндельных и многошпиндельных)’, позво-
ляющих последовательно, с одной установки или с переукладкой
на разные позиции, производить черновое и чистовое фрезеро-
вание нескольких поверхностей деталей.
Гнезда для установки крышек коренных подшипников обычно
обрабатывают набором фрез с последующей обработкой сборной
протяжкой на специальных протяжных станках и обычных гори-
зонтальных протяжных станках, оснащенных приспособлениями
для закрепления детали и направления протяжки.
Торцовые поверхности крупных блоков и фундаментных рам
обрабатывают на горизонтально-расточных станках.
Плоскости крышек цилиндров (головок) крупных двигате-
лей, особенно в тех случаях, когда поверхности деталей имеют
цилиндрические выступы или выемки, обрабатывают на кару-
сельных станках. Плоскости небольших корпусных деталей об-
рабатывают на продольно-шлифовальных и протяжных станках.
Обработка основных отверстий в мелкосерийном производ-
стве производится на универсальных горизонтально-расточных и
радиально-сверлильных станках по разметке, а в крупносе-
рийном и массовом — на многошпиндельных и специальных
станках.
Растачивание глухих отверстий ведется борштангами, кон-
сольно закрепленными в шпинделе станка. При обработке сквоз-
ных отверстий, а также для обеспечения правильного расположе-
ния и точности отверстий станки оснащают приспособлениями,
в которых расточные борштанги направляются неподвижными
или вращающимися втулками.
Соосные поверхности отверстий обрабатываются борштанга-
ми, в которых закрепляются резцы, обрабатывающие одновре-
менно несколько отверстий. Каждую поверхность обычно обра-
батывают последовательно за три-четыре прохода на нескольких
операциях (черновое, получистовое и чистовое растачивание),
что обеспечивает хорошую чистоту поверхности и позволяет уве-
личить стойкость чистовых резцов и стабильность настройки на
размер.
Гнезда подшипников коленчатых и распределительных валов
в блоках, картерах и рамах двигателей должны быть расточены
с высокой точностью.
Несоосность подшипников коленчатого вала быстроходных
деталей, как указывалось выше, не должна превышать 0,01 —
0,03 мм. Для обеспечения этих требований борштанга для рас-
тачивания гнезд должна вращаться в точных направляющих
втулках, правильно ориентированных относительно базовых пло-
скостей. В мелкосерийном производстве при обработке крупных,
блоков и рам для направления борштанги обычно применяют
156
небольшие приспособления, закрепляемые на базовых поверхно-
стях обрабатываемых деталей.
На рис. 101 показано растачивание отверстий под подшип-
ники коленчатого вала в раме крупного двигателя на горизон-
тально-расточном станке. Борштанга 3 с резцовыми головками 1
направляется втулками накладных приспособлений 2, закреплен-
ных на верхней плоскости рамы. Рама установлена на четырех
Рис. 101. Растачивание отверстий под подшипники в раме двигателя
большого размера:
1 — резцовая головка; 2 — накладное приспособление для направления борштанги;
3 — борштанга; 4 — качающийся патрон; 5 — шпиндель станка; 6 — болты для
крепления накладного 'приспособления
чугунных брусках, размещенных на столе станка. Растачивание
всех гнезд подшипников производится одновременно в несколь-
ко проходов. Правильность установки борштанг проверяется по
индикатору от плоскости обрабатываемой детали.
В крупносерийном и массовом производстве растачивание
гнезд подшипников коленчатого и распределительного валов и
параллельных им отверстий для приводов агрегатов произво-
дится обычно на агрегатных многошпиндельных станках
(рис. 102). Блок устанавливают в специальное приспособление,
в кронштейнах которого на подшипниках качения повышенной
точности смонтированы вращающиеся вместе с борштангой втул-
ки-опоры, имеющие пазы для прохода выступающих из борштан-
ги резцов.
В зависимости от длины и жесткости борштанги работа ве-
дется на двух, трех или более опорах. Все гнезда растачиваются
157
одновременно. Каждое гнездо растачивается двумя резцами:
черновым резцом, выравнивающим припуск, и чистовым ’резцом,
обеспечивающим точный размер.
В связи с тем что надежное получение размеров 2 или 1-го
класса точности при растачивании борштангой представляет зна-
чительные трудности, гнезда подшипников на многих заводах
после растачивания развертывают или хонингуют. На это дается
очень незначительный припуск (0,03—0,05 мм). При больших
припусках возможно нарушение соосности отверстий.
Аналогично производится растачивание отверстий под гиль-
зы цилиндров. Крупные блоки в мелкосерийном производстве
Рис. 102. Растачивание отверстий под вкладыши коленчатого вала
в картере двигателя:
1 — силовая головка; 2 — направляющие плиты с втулками-опорами на под-
шипниках качения; 3 — борштанга; 4 — резцы; 5 — станина
закрепляют на столе горизонтально-расточного станка; направ-
ляющие втулки для борштанги устанавливают на столе станка,
рядом с обрабатываемой деталью или на обработанных поверх-
ностях детали. При таком методе точность выполнения обработ-
ки зависит от квалификации рабочего и тщательности выполне-
ния им операции.
В крупносерийном производстве растачивание отверстий под
гильзы в крупных блоках производят на приспособлениях, раз-
мещенных на столе горизонтально-расточного станка с постоян-
ными жестко закрепленными опорами борштанг и установкой
блока на постоянные базовые поверхности.
Обработка отверстий под гильзы в мелкосерийном производ-
стве ведется последовательно с перестановкой борштанги из
одного цилиндра в другой (рис. 103). Для черновой и чистовой
обработки применяют сменные борштанги.
В крупносерийном и массовом производстве при обработке
отверстий под гильзы в блоках средних и малых размеров ши-
роко применяются вертикальные многошпиндельные станки
(рис. 104). На них деталь устанавливается на нижнюю плоскость
158
и контрольные отверстия, а.борштанги с набором резцов враща-
ются в верхних и нижних направляющих втулках. Одновременно
с растачиванием отверстий под гильзы производится подрезание
буртиков, на которые опирается гильза. Эти буртики должны
быть точно обработаны по высоте и строго перпендикулярны
оси отверстий под гильзы, так как это определяет размеры ка-
меры сжатия и надежность уп-
лотнения стыка блока с голов-
ками цилиндров.
В корпусных деталях двига-
телей часто приходится обраба-
тывать точные по размерам и
Рис. 104. Растачивание отверстий
под гильзы цилиндров в блоке:
1 — борштанга; 2 — верхняя направляю-
щая втулка; 3 — корпус приспособления;
4 — опорные планки; 5 — установочный
палец; 6 — нижняя направляющая втул-
ка; 7 — обрабатываемая деталь
Рис. 103. Растачивание отверстий под
гильзы в блоке на горизонтально-
расточном станке:
1 — деталь; 2 — опоры с втулками для
борштанги 3 — борштанга; 4 — стол
взаимному расположению сложные ступенчатые отверстия для
размещения осей и валов, приводов к агрегатам, клапанов, плун-
жеров и т. п. В мелкосерийном производстве такие отверстия об-
рабатывают на расточных станках с применением сверл, зенке-
ров, разверток, расточных патронов и оправок с использованием
труда рабочих высокой квалификации или по накладным кондук-
торам на радиально-сверлильных станках. В крупносерийном и
массовом производстве эти отверстия обрабатывают на много-
шпиндельных агрегатных станках с многопозиционными приспо-
соблениями.
На рис. 105 показана схема обработки отверстий под клапан
в головке цилиндров. При этой операции применяются сложные
составные и ндборные инструменты, обрабатывающие одновре-
менно несколько поверхностей. Инструменты направляются кон-
дукторными втулками. Часто используются инструменты с пе-
редними и задними направляющими.
159
позиция
позиция
Рис. 105. Схема обработки отвер-
стий под клапаны в головке ци-
линдров:
1 — правая кондукторная плита;
2 — лев>ая кондукторная плита;
3 —< обрабатываемая деталь


л.
позиция
Обработка точных отверстий в корпусных деталях типа кор-
пусов топливных и масляных насосов, коробок распределитель-
ных шестерен, корпусов нагнетателей производится на станках
для тонкого растачивания резцами, оснащенными пластинками
твердого сплава.
При большом выпуске изделий для обработки отверстий в
корпусных деталях часто применяются автоматические линии,
скомплектованные в основном
из агрегатных станков. При
этом деталь перемещается по
специальным направляющим и
фиксируется на каждом станке
по базовым поверхностям или
закрепляется на приспособле-
нии-спутнике, с которым пере-
мещается от операции к опера-
ции. Кроме того, обработка
этих отверстий может произ-
водиться на отдельных агрегат-
ных станках.
Обработка небольших от-
верстий корпусных деталей в
условиях единичного производ-
ства осуществляется на ради-
ально-сверлильных станках, а
при крупносерийном и массо-
вом производстве — на много-
шпиндельных специальных и
агрегатных станках.
В мелкосерийном производ-
стве основные элементы кор-
пусных обрабатываемых дета-
лей контролируются на конт-
рольной плите при помощи ка-
либров, индикаторов, контроль-
ных угольников и контрольных
оправок.
В серийном производстве
контроль взаимного располо-
жения поверхностей ведется выборочно; размеры точных поверх-
ностей проверяются у всех деталей. В массовом производстве для
этих целей применяются также специальные контрольные при-
способления, упрощающие проверку и сокращающие время, за-
трачиваемое на контроль.
Ниже приводятся примерные технологические процессы обра-
ботки корпусных деталей в разных условиях производства —
фундаментной рамы крупного двигателя в условиях мелкосерий-
160

ного производства, блока цилиндров в условиях крупносерий-
ного производства и головки цилиндров в условиях массового
производства.
§ 65.	ОБРАБОТКА ФУНДАМЕНТНОЙ РАМЫ
Обработка рамы двигателя (см. 'рис. 100) производится по
технологическому -процессу, схема которого приведена в табл. 2.
Обработка ведется в два этапа, разделенные старением. От-
ливка проверяется на разметочной плите; одновременно произ-
водится разметка для обработки базовых поверхностей — техно-
логических платиков и плоскостей. Деталь устанавливают на
столе продольно-фрезерного станка на клиньях и домкратах и
закрепляют прижимными болтами и планками. С переустанов-
кой детали обрабатываются, по разметке, базовые поверхности
и технологические платики. Затем на продольно-фрезерном стан-
ке обрабатывают замки крышек коренных подшипников, на го-
ризонтально-расточном станке — предварительно гнезда подшип-
ников.и торцы рамы.
Предварительно обработанную раму подвергают искусствен-
ному старению при температуре 550—600° С в течение 60—70 ч,
после чего тщательно очищают от остатков формовочной земли
и окалины. Перед окончательной обработкой проверяют герме-
тичность рамы, затем ее промывают и тщательно грунтуют. Пос-
ле этого раму размечают и направляют на чистовую обработку.
Для обеспечения высокой точности плоскостей лап и плоско-
сти разъема при чистовой обработке их нельзя допускать дефор-
мации рамы прижимными болтами. Поэтому чистовую обработ-
ку рамы лучше производить на продольно-строгальных станках;
перед снятием чистовой стружки надо ослабить крепление де-
тали. После чистовой обработки рамы к гнездам подгоняют
крышки коренных подшипников. Прилегание их проверяют по
краске и щупу. Зазор по боковым поверхностям не должен п$е-;
вышать 0,03 мм.
Получистовую и чистовую обработку гнезд коренных подшип-
ников производят в сборе с крышками, которые крепятся специ-
альными приспособлениями, устанавливаемыми в отверстия,
предназначенные для анкерных шпилек.
Для обеспечения точности и соосности гнезд под подшипники
расточная борштанга должна вращаться в направляющих втул-
ках с минимальными зазорами.
Сверление и нарезание крепежных и других отверстий произ-
водится на радиально-сверлильных станках.
Проверка правильности обработки ведется по контрольному
валу, вставляемому в гнезда подшипников, относительно верх-
ней плоскости рамы, которая стыкуется с блоком. Допускаемая,
погрешность не должна превышать 0,05 мм.
П Зак. 259	1 61
Схема обработки фундаментной рамы
К)
Таблица 2
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Проверка размеров и разметка для пред- варительной обработки Предварительное фрезерование техноло- гических платиков и нижней поверхности лап Предварительное фрезерование верхней плоскости и боковых сторон Предварительное строгание- замка Растачивание опор под коленчатый вал и предварительное фрезерование ьторцаг Искусственное старение, очистка, гидрав- лическое испытание, грунтовка Разметка для окончательной обработки Окончательное строгание нижней поверх- ности лап Окончательное строгание верхней плос- кости, замка и боковых поверхностей Разметка для сверления отверстий	Разметочная плита Продольно-фрезерный станок мод. 6652 То же Продольно-строгаль- ный станок мод. 7256 Г оризонтально-расточ- ный станок мод. 265В Термическое, очистное, испытательное и окрасоч- ное оборудование Разметочная плита Продольно-строгаль- ный станок мод. 7А256 То же Разметочная плита •ч	Домкраты, кубики Подставки и прижим- ные планки То же То же Подставка, люнеты Домкраты, кубики Подставки, прижим- ные планки То же Домкраты, кубики	Штангенрейсмус, ли- нейка Торцовая	наборная фреза диаметром 300 мм Торцовая	наборная фреза диаметром 300 мм и концевая фреза диамет- ром 250 мм Строгальные резцы, правый и левый Борштанга, расточные резцы, торцовая фреза Штангенрейсмус, ли- нейка Резцы » Штангенрейсмус, ли- нейка
Продолжение табл. 2
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Сверление и нарезание отверстий на верх- ней поверхности, в лапах, днище, на боко- вых плоскостях и в замке	Радиально-сверлиль- ный станок	Накладные кондук- торы	Сверла, зенкеры, мет- чики
Сборка рамы с крышками коренных под- шипников	—	Специальная подстав- ка, контрольная плита, приспособление	для крепления крышек	Шабер, набор слесар- ного инструмента
-Предварительное растачивание опор ко- ленчатого вала и окончательное подреза- ние торцов опор	Горизонтально-расточ- ный станок мод.Н-165Д	Расточное приспособ- ление	Борштанга, резцы
Окончательное растачивание опор, подре- зание торцов упорного подшипника	То же	То же	То же
Фрезерование торцовых поверхностей и сверление отверстий в торцах	Горизонтально-расточ- ный станок мод. Н-125Д	Накладные кондукто- ры, контрольный вал	Торцовая фреза, свер- ла
Сверление и нарезание мелких отверстий	Переносный радиаль- но-сверлильный станок	Подставка	Сверла, метчики
Слесарная: зачистка заусенцев, опиловка острых кромок, фрезерование пазов для фиксации подшипников	Переносный фрезер- ный станок	—	-Напильник,	шабер, фреза
Окончательный контроль	Контрольная плита	Контрольный вал	Штангенрейсмус, инди- катор, калибры
Параллельность лап и
правильность верхней плос-
кости рамы проверяют по
контрольным линейкам на
точной контрольной плите.
§ 66.	ОБРАБОТКА БЛОКА
ЦИЛИНДРОВ
Блок цилиндров шести-
цилиндрового двигателя
(рис. 106) в серийном произ-
водстве обрабатывается в
порядке, указанном в
табл. 3.
Установка деталей на
первой операции произво-
дится по контрольным рис-
кам, которые наносятся при
проверке отливки.
Вследствие небольших
размеров детали и припус-
ков. обработку верхней и
торцовых поверхностей про-
изводят в начале процесса
окончательно и для чисто-
вых операций применяют
шлифование или скоростное
фрезерование.
В качестве базовых по-
верхностей на основных опе-
рациях приняты нижняя
плоскость блока, специаль-
ные технологические плати-
ки на лапах и торцовая по-
верхность.
Фрезерование плоскостей
производится на продольно-
фрезерном станке в много-
позиционном приспособле-
нии, которое позволяет при
постоянном положении фрез
обработать верхнюю, ниж-
нюю, торцовые и боковые
плоскости.
Чистовую обработку гнезд
под крышки подшипников
164
Таблица 3
Схема технологического процесса обработки блока цилиндров шестицилиндрового двигателя
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Фрезерование верхней, нижней, боковых и торцовых плоскостей Шлифование верхней, нижней и торцовых плоскостей Фрезерование гнезд (замков) для установ- ки крышек подшипников и базовых плати- ков Предварительное растачивание полуотвер- стий под коленчатый вал и отверстий под распределительный вал Фрезерование боковых поверхностей посте- лей коленчатого вала Предварительное растачивание отверстий под гильзы и 12 отверстий под толкатели Протягивание гнезд для крышек подшип- ников коленчатого вала Чистовое растачивание отверстий под гильзы Калибровка выточек под буртик гильзы Сверление отверстий под шпильки для крепления головок и крышек подшипников коленчатого вала	Продольно-фрезерный четырехшпиндельный станок Продольно-шлифоваль- ный станок Продольно-фрезерный станок Специальный двусто- ронний четырехшпин- дельный расточный ста- нок Горизонтально-расточ- ный станок Вертикальный агре- гатный восемнадцати- шпиндельный расточный станок Специализированный протяжный станок Агрегатный шести- шпиндельный станок Вертикально-сверлиль- ный станок Двусторонний	32- шпин дельный агрегат- ный сверлильный станок	Четырехпозиционное » Установочное Для растачивания с комплектом борштанг Установочное Для растачивания с направляющими втулка- ми борштанг Для протягивания Расточные с комплек- том борштанг Кондуктор	Фрезерные головки Наборный шлифоваль- ный круг Набор фрезерных го- ловок Расточные резцы Борштанга с 12 набор- ными фрезами Многорезцовые бор- штанги с резцами, оп- равки с зенкерами Сборная протяжка Резцы Зенкер Сверла
Продолжение табл. 3
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Сверление отверстий под резьбу в верх- ней, нижней, торцовых и боковых плоско- стях и смазочных каналов Сверление, зенкование и нарезание резь- бы в отверстиях на нижней, верхней, боко- вой и торцовой плоскостях и в гнездах для крышек подшипников Гидравлические испытания водяных поло- стей и масляных каналов Калибровка резьбы, заворачивание шпи- лек, установка крышек подшипников колен- чатого вала и кронштейна топливного насо- са, постановка контрольных штифтов Получистовое растачивание отверстий под коленчатый и распределительный валы и по- верхности для установки топливного насоса Чистовое растачивание тех же поверхно- стей, подрезание торцов упорного подшип- ника и растачивание выемки для установки передней крышки Хонингование отверстий под вкладыши коленчатого вала	Агрегатные много- шпиндельные сверлиль- ные станки Радиально-сверлиль- ный станок Гидравлический насос Радиально-сверлиль- ный станок Специальный трех- шпиндельный горизон- тально-расточный ста- нок Специальный трех- шпиндельный горизон- тально-расточный ста- нок Вертикальный хонин- говальный станок	Кондукторы Накладные кондукто- ры, подставки Для гидравлических испытаний Подставка, тарирован- ный патрон для завора- чивания шпилек Расточное с комплек- том борштанг Расточное с комплек- том борштанг Подставка	Сверла Зенкеры, зенковки, метчики Метчики, набор сле- сарного инструмента Резцы Резцы Хон или притир
Продолжение табл. 3
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Слесарная: снятие крышек подшипников коленчатого вала,, сверление отверстий в крышках и установка штифтов, заглушек, трубы для подвода воды, крышек подшип- ников и крышки уплотнения коленчатого вала	Радиально-сверлиль- ный станок	Подставка, кондукто- ры	Сверла, развальцовка
Растачивание отверстия в крышке уплот- нения коленчатого вала	Горизонтально-расточ- ный станок	Подставка, борштан- га с направлением	Резцы
Чистовое растачивание и развертывание отверстий под толкатели	Специальный24-шпин- дельный агрегатный ста- нок	Расточное с комплек- том борштанг	Резцы, плавающие развертки
Слесарная: калибровка резьбы и завора- чивание шпилек	Слесарный стенд	Патрон для заворачи- вания шпилек	Метчики
Моечная	Моечная машина	—	—
Окончательный контроль	Контрольная плита	Оправки, домкраты	Штангенрейсмус, ка- либры
коленчатого вала производят протягиванием; при этом обеспе-
чивается соблюдение размеров и чистоты поверхностей. Одно-
временно с протягиванием гнезд может производиться предвари-
тельная обработка постелей подшипников коленчатого вала. Про-
тяжка для обработки гнезд и постелей показана на рис. 39.
Обработку всех торцовых поверхностей постелей подшипников
коленчатого вала производят одновременно набором двусторон-
них наборных фрез, закрепленных на оправке, установленной в
шпинделе и подшипнике колонки расточного станка. Черновое
растачивание шести отверстий под гильзы цилиндров производят
на  многошпиндельном агрегатном расточном станке (см.
рис. 104) многорезцовыми борштангами с нижним и верхним на-
правлением. Это обеспечивает перпендикулярность отверстий
к нижней плоскости и оси коленчатого вала.
Чистовую обработку отверстий под гильзы производят на таком
же станке, а калибровку выточки под буртик по глубине — на
вертикально-сверлильном станке, в передвижном приспособле-
нии, зенкером, закрепленным на оправке, которая направляется
по отверстию в блоке.
Получистовое и чистовое растачивание отверстий под подшип-
ники коленчатого и распределительного валов и кронштейна для
установки топливного насоса производят на специальном трех-
шпиндельном горизонтально-расточном станке. Точность обра-
ботки обеспечивается конструкцией приспособления, в котором
направляющие втулки для борштанг смонтированы на точных
шарикоподшипниках или специальных подшипниках скольжения
с малым зазором. При этом применяются борштанги с чистовыми
и черновыми резцами и выдвижным блоком для подрезания тор-
цов упорного подшипника.
Посадка шпилек в резьбовые отверстия тугая. Для обеспече-
ния требуемой посадки ответственных шпилек резьбовые отвер-
стия после нарезания калибруют чистовыми метчиками. Это осо-
бенно необходимо, если тугая резьба обеспечивается разбивкой
шпилек по среднему диаметру на две или три группы.
Гидравлические испытания производят после окончательной
обработки блока, а в некоторых случаях после черновой обработ-
ки основных поверхностей.
§ 67.	ОБРАБОТКА ГОЛОВКИ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЯ
НА АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ
Головку цилиндров двигателя трактора (рис. 107) обрабаты-
вают на автоматической поточной линии, состоящей из четырех
автоматизированных участков, в которых установлено 19 спе-
циальных станков. Линию обслуживают два оператора, один из
которых устанавливает детали в начале линии, а второй — сни-
мает окончательно обработанные детали.
168
Расположение оборудования в автоматической линии показа-
но на рис. 108.
Последовательность обработки головки цилиндров в автома-
тической линии приведена в табл. 4.
Включение и остановка каждого участка автоматической ли-
нии производится с пультов управления /, 21, 27 и 33. На первом
Рис. 107. Головка двигателя трактора
участке обрабатываются основные плоскости головки цилиндров
и контрольные отверстия. Черновой базой является нижняя
плоскость и расположенные на ней литые сферические поверхно-
сти. На этом участке параллельно ведется обработка двух голо-
вок цилиндров.
Накопитель 18 служит для создания запаса деталей, который
образуется при остановке на подналадку участков II, III и IV и
используется при подналадке и смене инструмента на участке /.
На других участках деталь базируется по верхней или нижней
плоскости и двум контрольным отверстиям.
Для перемещения деталей с позиции на позицию на участке/
используются холостые ходы фрезерных головок, а на участках.
//, III и IV — штанговые транспортеры. Зажим и фиксация дета-
лей осуществляется гидравлическими устройствами.
16%
Участок i
Участок II
Участок П1
Участок IV
Рис. 108. План расположения оборудования в автоматической линии для обработки головки цилиндров
Схема обработки голоеки цилиндров на автоматической линии	Таблица 4
Участок 1	Операция	1 № пози- ции рис. 108	Оборудование	Участок	Операция	№ пози- ции рис. 108	Оборудование
	Проверка размеров от-	2	Контрольное приспосо-		Чистовая обработка бо-	10	Специальный фрезер-
	ливки		бление		ковой плоскости		ный станок
	Черновая обработка	3	Специальный фрезер-		Поворот детали на 180°	11	Поворотные столы
	верхней плоскости		ный станок		Чистовая обработка	12	Специальный фрезер-
					второй боковой плоскости		ный станок
	Поворот детали на 180°	4	Поворотные столы		Поворот детали на 90°	13	Поворотные барабаны
	Черновая обработка нижней плоскости в два прохода	5	Специальный фрезер- ный станок		Чистовая обработка нижней плоскости	14	Специальный фрезер- ный станок
т				I	Поворот и укладка де-	15	Поворотные устрой-
1	Поворот детали на 180°	6	Поворотные столы		талей		ства
	Чистовая обработка	7	Специальный фрезер-			16	Укладчик
	верхней плоскости		ный станок		Подача деталей в на-	17	
							Малый транспортер
	Поворот детали на 90°	8	Поворотные барабаны		копитель И передача на участок II		
							
	Зенкование и развер-	9	Специальный агрегат-			18	Накопитель
	тывание базовых отвер- стий в нижней плоскости		ный сверлильный станок			19	Транспортер (основной накопитель)
						20	Транспортер (вспомо- гательный накопитель)
Продолжение табл. 4
| Участок	Операция	№ пози- ции рис. 108	Оборудование	Участок	Операция	№ пози- ции рис. 108	Оборудование	
II	Чистовая обработка торцовой плоскости Сверление, зенкерова- ние и нарезание резьбы в отверстиях, располо- женных на торцовых пло- скостях Контроль отверстий, обработанных на пози- циях 23 и 25	22 23 25 24	Специальный фрезер- ный станок 'l Агрегатные много- J шпиндельные станки Контрольные приспо- собления	-	Поворот детали на 90° Растачивание выточек и сферических камер, сверление, зенкерование и развертывание отвер- стий для клапанов, свер- ление и нарезание резьбы во всех отверстиях, рас- положенных на верхней и нижней плоскостях	32 34 35 36 37 38	-	Поворотный барабан Агрегатные много- ’ шпиндельные станки
				IV	Обработка сферических камер и поверхностей	41		
								
III	Поворот детали на 90° Сверление, зенкерова- ние и нарезание резьбы в отверстиях, располо- женных на боковых плос- костях, и наклонных от- верстий для форсунок	26 28 29 31	Поворотный стол 1 Агрегатные много- ( шпиндельные станки		Удаление стружки из отверстий Контроль отверстий, обработанных на пози- циях 34—38	39 40	Вытряхиватель струж- ки Контрольное приспо- собление	
	Контроль отверстий, обработанных на пози- циях 28 и 29	30	Контрольное приспо- собление				< -	
Перед резьбонарезными станками установлены контрольные
приспособления, которые щупами проверяют наличие просвер-
ленных отверстий и отсутствие в них сломанных сверл. Стружка
со всех участков линии удаляется ленточными транспортерами.
Глава 20
ОБРАБОТКА КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
§ 68.	КОНСТРУКЦИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ, ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
К ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЮ, ЗАГОТОВКИ
Коленчатые валы двигателей внутреннего сгорания являются
ответственными и напряженными деталями, работающими при
воздействии динамических нагрузок, которые передаются валу
через поршень и шатун при рабочем процессе двигателя, и инер-
ционных усилий, возникающих при изменении скорости и направ-
ления движущихся масс поршней, шатунов, маховиков и др.
деталей.
Коленчатые валы делают цельными или составными (из от-
дельных частей или колен). В зависимости от числа и располо-
жения цилиндров коленчатые валы имеют разное число колен
и шеек.
Основными элементами коленчатых валов являются корен-
ные и шатунные шейки, щеки, соединяющие коренные и шатун-
ные шейки, передний и задний концы, служащие для передачи
движения приводным механизмом и механизмам двигателя.
В местах переходов от шеек и концов вала к щекам и фланцам
имеются галтели.
Щеки коленчатых валов делают прямоугольными, круглыми
или овальными. Для уменьшения массы вала на щеках в нена-
груженных местах снимают фаски и скосы; шейки часто выпол-
няют полыми. На щеках в отдельных конструкциях коленчатых
валов установлены противовесы.
Условия работы коленчатых валов и сопряженных с ними де-
талей двигателя требуют точного выполнения размеров и пра-
вильного взаимного положения отдельных элементов. Эти требо-
вания обусловлены ГОСТами 10158—62 и 10167—62.
Основные технические требования, предъявляемые к коленча-
тым валам, следующие:
1.	Коленчатые валы должны изготовляться из углеродистых
сталей 35, 40, 45 и 50Г и легированных сталей, химический со-
став которых соответствует ГОСТу 4543—61. Марка стали ого-
варивается в чертеже.
2.	Механические свойства валов должны соответствовать по-
казателям, установленным ГОСТом 10158—62 в зависимости от
173
марки стали и категории прочности. Обязательными показателя-
ми механических свойств являются предел текучести, относи-
тельное сужение, ударная вязкость й твердость. Механические
свойства материала коленчатых валов после термической обра-
ботки проверяются на образцах, вырезанных из детали.
3.	Твердость HRC шеек, подвергаемых поверхностной закал-
ке, должна быть не менее 52 для валов, изготовляемых из стали
45 и 50Г, и не менее 48 для валов из легированных сталей. Галте-
ли закалке не подвергаются.
4.	Чистота обработки поверхности шеек диаметром до 100 мм.
должна быть не ниже 9-го класса, а шеек диаметром более 100 мм
и галтелей шеек 8-го класса; чистота обработки коренных шеек„
монтируемых на подшипниках качения, должна быть 7-го класса.
5.	Диаметры коренных и шатунных шеек требуется обраба-
тывать по 2-му классу точности. Овальность шеек диаметром до
260 мм не должна выходить за пределы поля допуска скользя-
щей посадки 1-го класса точности, а шеек диаметром более
260 мм должна быть в пределах допуска скользящей посадки
2-го класса точности.
6.	Биение коренных шеек и шейки под распределительную
шестерню относительно оси вала не должно превышать 0,03 мм
для валов с диаметром шеек до 100 мм; 0,04 мм для валов с диа-
метром шеек 100— 180 мм; 0,05 мм для валов, с диаметром шеек
180—260 мм и 0,06 мм для валов больших размеров.
7.	Допускается отклонение радиуса кривошипа не более-
±0,15 мм на 100 мм радиуса.
8.	Смещение углов между коленами кривошипов, а также
между шпоночным пазом распределительной шестерни и осыо
базового кривошипа допускается не более ±30'.
9.	Биение торцов соединительных фланцев при жестком»*
креплении маховика или муфты допускается не более 0,005 мм на
100 мм диаметра фланца, при прочих соединенных — не более
0,03 мм на 100 мм диаметра фланца.
10.	Каждый вал должен быть динамически сбалансирован.
Одно- и двухколенчатые валы, а также валы, работающие с чис-
лом оборотов в минуту менее 1000, допускается балансировать
статически. Допускаемый дисбаланс указывается в чертеже.
Требования к коленчатым валам, подвергаемым азотирова-
нию, хромированию и механическому уплотнению галтелей, ука-
зываются в чертеже.
Заготовки коленчатых валов получают свободной ковкой,,
штамповкой и отливкой.
Свободной ковкой получают заготовки валов крупных
двигателей, выпускаемых мелкими сериями, для которых нецеле-
сообразно делать сложные и дорогие штампы. Сложная конфигу-
рация коленчатого вала не позволяет изготовить свободной
ковкой заготовку, в достаточной степени приближающуюся
174
Рис. 109. Секционный штамп;
для горячей штамповки колен-
чатых валов больших разме-
ров
к конфигурации готовой детали, и при обработке шеек приходит-
ся удалять большое количество металла.
Заготовки валов, выпускаемых значительными сериями, по-
лучают штамповкой в закрытых штампах. Штамповку заготовок
значительных размеров производят по частям в секционных
чптампах (рис. 109). Это позволяет снизить расход металла,
улучшить его структуру и снизить трудоемкость изготовления
вала в заготовительных и механических цехах.
Заготовки коленчатых валов быстроходных двигателей в се-
рийном производстве получают штамповкой в закрытых штампах
;из проката последовательно в нескольких ручьях одного штампа
или двух штампов. Сначала производят гибку заготовки в ги-
бочном ручье штампа, затем штамповку в предварительном
ручье. Потом производят обрезку облоя, окончательную штампов-
ку, обрезку и рихтовку. Фланцы на конце вала обычно штампуют
в отдельной операции на горизонтально-ковочных машинах.
При изготовлении заготовки коленчатых валов как одно целое
с ними отковывают бруски, из которых после совместной терми-
ческой обработки вырезают образцы для контроля механических
свойств материала.
Литые заготовки коленчатых валов получают из модифициро-
ванного легированного чугуна и высокопрочного чугуна с шаро-
видным графитом.
Крупные валы (для тепловозных и стационарных двигателей)
изготовляют в земляных формах; шейки их обычно отливают по-
лыми, что позволяет избежать большой разницы в толщине сте-
нок отливки и обеспечить более равномерную структуру мате-
риала.
Коленчатые валы небольших размеров (для автомобильных,
тракторных и комбайновых двигателей) отливают в оболочко-
вых формах.
Литые заготовки коленчатых валов подвергают рентгеногра-
фическому контролю для выявления внутренних скрытых рако-
вин.
§ §9. ОБРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
Обработка однородных элементов коленчатых валов различ-
ной конструкции и разных размеров имеет много общего. Колен-
чатые валы обладают относительно небольшой жесткостью и лег-
ко деформируются под действием радиальных и осевых нагрузок,
поэтому при обработке, особенно чистовой, надо принимать ме-
ры, предотвращающие деформацию.
Обработка коленчатых валов ведется обычно в три этапа:
черновая, чистовая и отделочная. В том случае, когда заготовки
коленчатых валов получают свободной ковкой, обработка ведет-
ся в три — четыре этапа: обдирка, черновая, чистовая и отделоч-
ная обработка.
176
Черновая и чистовая обработка коренных шеек и концов
крупных коленчатых валов производятся на токарных станках.
Для устранения деформации вала в центрах обрабатывают
только шейки, расположенные близко к концам, затем вал уста-
навливают этими шейками в люнеты, после чего обрабатывают
Рис. ПО. Обработка коренных шеек и торцовых поверхностей щек коленчатого
вала на специальном многорезцовом станке:
/ — передний суппорт; 2 — центр левой бабки; 3 — задний суппорт; 4 — ведущий
люнет; 5 — центр правой бабки
другие шейки. Одновременно с этим обрабатывают торцовые по-
верхности, контуры и скосы щек, т. е. все поверхности, оси враще-
ния которых совпадают с осью коренных шеек.
У валов небольших размеров коренные шейки часто обраба-
тывают на многорезцовых специальных токарных станках с дву-
сторонним или центральным приводом. Вал устанавливают обра-
ботанными средней или крайними шейками во вращающийся лю-
нет или специальные патроны. Одновременно обрабатывается
часть или все свободные от зажима коренные шейки и торцовые
поверхности щек (рис. 110). Каждая шейка и пара щек обраба-
тывается тремя призматическими резцами: два резца переднего
суппорта обрабатывают торцовые поверхности щек, галтели и
прилегающие к ним части шейки, а третий резец заднего суппор-
та — среднюю часть шейки. Резцы работают как фасонные, с ра-
диальной подачей. Вследствие того что резцы расположены с двух
сторон обрабатываемой шейки, уменьшается деформация вала.
12 Зак. 259	J	177
Вид A
Рис. 111. Станок с вращающимся суппортом для обтачивания крупных коленчатых валов:
I — корпус; 2 и 3 — направляющие; 4 — стойка; 5 — скоба; 6 — суппорт; 7 — призматические направляющие; 8 — кольцо; 9 — ре-
дуктор
Черновую и чистовую обработку производят на одинаковых
станках, которые отличаются только настройкой (размерами
посадочных мест в патронах и люнетах, размером и формой рез-
цов).
Специфической операцией при изготовлении коленчатых ва-
лов является обработка шатунных шеек и поверхностей щек, оси
которых не совмещены с осью коренных шеек.
Для обработки шатунных шеек крупных коленчатых валов
широко применяют станки с вращающимся суппортом
(рис. 111). Универсальность этих станков и достаточно высокая
производительность позволя-
ют применять их при различ-
ных выпусках.
Коленчатый вал закреп-
ляют коренными шейками в
призмы стоек 4, установлен-
ных на станине станка. Сов-
мещение оси обрабатыва-
емой шейки с осью вра-
щения резцов достигается
путем разворота вала и сме-
щения корпуса 1 по направ-
ляющим 3 в поперечном на-
правлении. На призмати-
ческих направляющих 7,
укрепленных на кольце <8,
которое вращается в корпусе
при помощи червячной пары,
перемещаются- два суппор-
та 6. Подача суппортов осу-
ществляется от электродви-
гателя с редуктором 9 через-ходовые винты. Установку вала про-
веряют при помощи скобы 5, которой измеряют расстояние от
вращающегося кольца до накерненного на щеке центра шейки.
Подрезание щек производится одновременно двумя резцами,
движущимися навстречу один другому. Протачивание шейки
производится резцами, установленными на размер, при движении
корпуса по направляющим 2 вдоль оси шейки.
Обтачивание шатунных шеек небольших валов при большом
выпуске производится на станках с двусторонним приводом; при
этом вкладыши в патронах для установки вала смещены на вели-
чину радиуса кривошипа (рис. 112).
С одной установки обрабатывают шейки, расположенные на
одной оси. Угловое положение вала в патроне при обработке
крайних шатунных шеек фиксируют по базовой площадке или
риске на щеке, а при обработке остальных шеек — по обрабо-
танной крайней шатунной шейке.
12*	179
Рис. 112. Обтачивание шатунных
шеек на станке с двусторонним при-
водом:
/, // и III — последовательные положе-
ния коленчатого вала при обработке трех
пар шеек; 1 — патрон левой приводной
бабки; 2 — патрон правой приводной баб-
ки; 3 — упор
Обработка ведется двумя резцами с переднего суппорта и
одним резцом с заднего суппорта, так же как при обработке ко-
ренных шеек.
Прямоугольные щеки коленчатых валов обрабатывают на
вертикально-фрезерных или продольно-фрезерных станках торцо-
выми фрезами.
Щеки круглой формы обрабатывают на токарных станках,
преимущественно с двусторонним приводом, аналогично обработ-
ке шатунных шеек. Обработку обычно ведут проходными резца-
ми с продольной подачей. Щеки овальной формы обрабатывают
или по частям такими же способами, как и круглые щеки, или на
токарно-копировальных многосуппортных станках,; конструктив-
но подобных станкам для обработки кулачковых валов, схема
работы которых показана на рис. 49.
Шейки коленчатых валов после чистового обтачивания
подвергают отделочной обработке. Шейки очень крупных валов
подвергают отделочной обработке на токарных станках одновре-
менно с чистовым обтачиванием. Эта работа ведется вручную ра-
бочими высокой квалификации. Форму поверхности шеек прове-
ряют на краску по эталонным стальным вкладышам, а размеры
и взаимное положение шеек — микрометрами и индикаторами.
В настоящее время отделка шеек коленчатых валов тепловоз-
ных и судовых двигателей производится так же, как и небольших
коленчатых валов, на специальных шлифовальных станках.
Шлифование коренных шеек производят с установкой вала в
центрах и люнетах. При шлифовании крупных валов установку
люнетов проверяют путем контроля изменения расстояния между
щеками индикаторным приспособлением. Если вал при враще-
нии изгибается, расстояние между щеками изменяется. При этом
допускается изменение расстояния между щеками не более
0,01—0,02 мм. Регулировкой люнетов достигается правильное по-
ложение оси вала, и в этом положении шлифуются шейки.
Шлифование шатунных шеек производится на шлифовальных
станках с двусторонним приводом (рис. 113). Коленчатый вал,
так же как при обтачивании шатунных шеек, устанавливают
концевыми коренными шейками в патроны 5 с эксцентрично рас-
положенными вкладышами 2. На конце вала закрепляют дели-
тельный диск 6 с пазами 3, который фиксатором 4 удерживается
в требуемом положении.
При незажатых делительном диске и патронах вал устанав-
ливают так, чтобы шлифуемые шатунные шейки имели минималь-
ное биение. Затем патроны и делительный диск закрепляют на
валу, а вал прочно зажимают хомутами 7, после чего производят,
последовательное шлифование шеек, оси которых совпадают с
осью вращения шпинделей станка. Шлифование ведется с посте-
пенным поджимом люнетов 1, установленных под шлифуемые
шейки. После шлифования пары шеек вал поворачивают до сов-
180
мещения осей следующей пары шеек с осью вращения шпинде-
лей станка, фиксатор вводят ъ паз делительного диска и затем
производят шлифование следующей пары шеек.
При шлифовании шеек на специализированных станках раз-
меры контролируют индикаторной трехконтактной скобой.
Шейки валов после шлифования полируют или подвергают
суперфинишированию. Схема работы станка для суперфиниши-
Рис. 113. Шлифование шатунных шеек на станке с двусто-
ронним приводом:
1 — люнет; 2 вкладыш; 3 — паз; 4 — фиксатор; 5 — патрон; 6 —
делительный диск; 7 — хомут
рования коленчатого вала показана на рис. 114. К шейкам ко-
ленчатого вала; вращающегося в центрах станка прижимаются
образивные бруски 1 головок для суперфиниширования. Головки
закреплены на коленчатых валах 2, вращающихся синхронно
с обрабатываемой деталью, вследствие чего обеспечивается по-
стоянный контакт брусков с шейками. Вращающийся от электро-
двигателя эксцентриковый палец 4 сообщает брускам возвратно-
поступательные движения вдоль шейки. Работа ведется с обиль-
ным охлаждением детали керосином.
Полирование шеек производят на подобных станках, но у них
вместо абразивных брусков закреплены жимки, охватывающие
шейку вала и прижимающие к обрабатываемой поверхности мел-
козернистую шлифовальную шкурку.
181
Для подвода смазки к подшипникам в шейках и щеках колен-
чатых валов деталей делают отверстия. Эти отверстця имеют
малый диаметр (6—10 жж) и большую глубину. В мелкосерийном
производстве обработку отверстий для смазки производят по кон-
дукторам на радиально-сверлильных станках. В крупносерийном
и массовом производстве для этого используют специальные
станки, часто многошпиндельные, работающие с частыми отво-
дами сверла для удаления стружки, или автоматические линии.
Рис. 114. Схема работы станка для суперфиниширования шеек коленчатого
вала:
1 — брусок; 2 — коленчатый вал; 3 — электродвигатель; 4 — эксцентриковый палец
Отвод и подвод сверл осуществляется автоматически после свер-
ления 4—5 жж. Чтобы предотвратить поломку сверл, станки для
глубокого сверления часто снабжают устройствами, отводящими
сверла при повышении крутящего момента.
Ниже приводятся схемы технологических процессов обработ-
ки коленчатых валов судового двигателя в условиях мелкосерий-
ного производства и автотракторного двигателя в условиях круп-
носерийного производства.
§ 70.	ОБРАБОТКА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
В МЕЛКОСЕРИЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Схема обработки вала судового двигателя (рис. 115, а) приве-
дена в табл. 5.
Заготовка вала — поковка, выполненная на гидравлическом
прессе. Коренные шейки обжаты и имеют круглое сечение; ша-
тунные шейки и колена выполнены без удаления металла между
щеками и имеют большие припуски.
Обработка вала производится в четыре стадии: обдирка заго-
товки, получистовая и чистовая обработки и отделка. Для более
182
равномерного распределения припуска на обработку .заготовку
в процессе обдирки подвергают разметке. Обдирку производят
на крупных универсальных станках — горизонтально-расточных,
токарных, радиально-сверлильных, долбежных, продольно-фре-
зерных, оснащенных простыми установочными приспособле-
ниями.
Обработка шатунных шеек производится на специальном то-
карном станке с вращающимся суппортом (см. рис. 111).
После обдирки вал подвергают термической обработке —-
закалке и отпуску. Из припуска на концах вала вырезают стан-
Рис. 115. Коленчатые валы
дартные образцы для механических испытаний. Данные, получен-
ные при испытаниях, .заносят в паспорт коленчатого вала.
При получистовой и чистовой обработках используют такие
же станки, как и при обдирке. Кроме того, для шлифования ко-
ренных и шатунных шеек применяют специальные круглошлифо-
вальные станки с шлифовальным кругом большого диаметра.
Сверление отверстий для смазки производят на радиально-
сверлильных станках, около которых сделаны ямы, позволяю-
щие устанавливать вал в требуемом положении, или на специаль-
ных станках для глубокого сверления.
После механической обработки производят статическую ба-
лансировку вала на специальных стендах. Если масса вала боль-
шая, то его балансируют на роликах со сферической поверх-
ностью.
183
Таблица 5
со
** Схема технологического процесса обработки коленчатого вала в условиях мелкосерийного производства
(заготовка — поковка)
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Разметка заготовки для обдирки Фрезерование торцов заготовки и сверле- ние центровых отверстий Обдирка концов, коренных шеек и щек Разметка для предварительной обработки контуров щек Предварительное фрезерование контуров щек по разметке Разметка колен кривошипов Сверление отверстий в углах кривошипов Долбление кривошипов Обдирка шатунных шеек и щек Отрезание образцов и сверление центро- вых отверстий. Термическая обработка, ис- пытание образцов, очистка окалины Разметка для токарной обработки с про- веркой размеров заготовки Обтачивание коренных шеек, фланцев, щек, лобков и скосов с припускохМ 5 мм на сторону Обтачивание шатунных шеек, лобков и щек с припуском 5 мм на сторону Центрирование вала со стороны фланца	Разметочная плита Г оризонтально-расточ- ный станок Токарный двухсуп- портный станок Разметочная плита Продольно-фрезерный станок Разметочная плита Радиально-сверлиль- ный станок Долбежный станок Станок с вращающим- ся суппортом Токарный станок. За- калочные и отпускные печи, ванны для охлаж- дения Разметочная плита Токарный двухсуп- портный станок Станок с вращающим- ся суппортом Токарный двухсуп- портный станок	Домкраты, кубики Клинья, прихваты Патрон, люнеты Домкраты, кубики Призмы, домкраты, прихваты Призмы Призмы, подставки, прихваты Подставки, прихваты Призмы, прихваты Патрон, люнеты Призмы, домкраты Патрон, люнеты Призмы, прихваты Патрон, люнеты	Рейсмус, рулетка Сверло, зенковка, тор- цовая фреза Резцы Рейсмус, транспортир, линейка Торцовая наборная фреза Рейсмус, линейка Сверла Долбежный резец Резцы Резцы, сверла Рейсмус, линейка, ру- летка Резцы » Резцы, сверло
Продолжение табл. 5
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Обтачивание коренных шеек и фланцев с припуском 1,5 мм на сторону, щек с при- пуском 1 мм на сторону, лобков и скосов до окончательных размеров	Токарный двухсуп- портный станок	Патрон, люнеты	Резцы
Обтачивание шатунных шеек с припуском 2,5 мм на сторону, щек с припуском 1 мм на сторону и лобков до окончательных раз- меров	Станок с вращающим- ся суппортом	Призмы, прихваты	»
Фрезерование контуров щек до оконча- тельного размера	Продольно-фрезерный станок	Установочное	Скоростная фреза
Чистовое обтачивание коренных шеек и концов с припуском для шлифования 0,5 мм на сторону и чистовое обтачивание щек до окончательного размера	Токарный двухсуп- портный станок	Патрон, люнеты	Резцы
Чистовая обработка шатунных шеек с при- пуском для шлифования 0,5 мм на сторону и чистовая обработка щек до окончатель- ного размера	Станок с вращающим- ся суппортом	Призмы, прихваты z	»
Шлифование коренных шеек, галтелей и буртов щек	Специальный кругло- шлифовальный станок	Патрон, люнеты	Шлифовальный круг
Шлифование шатунных шеек, галтелей и буртов щек	Специальный шлифо- вальный станок с дву- сторонним приводом	Патроны, специальное кольцо, люнеты	» »
Продолжение табл. 5
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Отрезание технологических концов, обта- чивание фланца, центрирование	Токарный, двухсуп- портный станок	Патроны, люнеты	Резцы, сверло
Контроль размеров	Контрольная плита	—	—
Сверление, зенкерование, развертывание и подрезание отверстий во фланце	Горизонтально-расточ- ный станок	Кондукторы	Сверла, зенкеры, раз- вертки
Сверление и зенкерование отверстий для смазки	Специальный свер- лильный станок	»	Сверла, зенкеры
Фрезерование шпоночной канавки	Шпоночно-фрезерный станок	»	—
Балансировка	Установка для стати- ческой балансировки	Призмы	Фреза
Доводка галтелей и шеек после шлифо- вания	Слесарный стенд	»	Полировальники, на- пильники, шаберы
Полирование коренных и шатунных шеек	Токарный станок	Патрон, вращающий- ся центр	Специальные жимки
Окончательный контроль	Контрольная плита	Призмы	Микрометры, скобы, шаблоны
После обработки вала коренные и шатунные шейки и галтели
полируют. Для этого используют специальные жимки со шлифо-
вальной шкуркой или головку для суперфиниша.
Контроль размеров и расположения шеек производят универ-
сальным способом на контрольной плите. Коленчатый вал укла-
дывают двумя-тремя коренными шейками на точные призмы,
установленные на контрольной плите. Биение коренных шеек
проверяют по индикатору относительно шеек, опирающихся на
призмы. Относительно этих же шеек проверяется радиусы криво-
шипов, параллельность шатунных шеек, биение конусов, флан-
цев и посадочных мест для шестерен. Проверку радиуса криво-
шипа и углов между кривошипами производят при помощи штан-
генрейсмуса, перемещаемого по контрольной плите и мерных
плиток. Размеры и отклонения от цилиндрической формы шатун-
ных и коренных шеек проверяют при помощи микрометров.
§ 71.	ОБРАБОТКА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА В МАССОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
При обработке коленчатого вала (рис. 115, б) в массовом
производстве широко применяется специальное и специализиро-
ванное оборудование, установленное в поточной линии. Схема
технологического процесса обработки коленчатого вала приведе-
на в табл. 6.
Заготовку вала получают методом штамповки в закрытых
штампах или отливкой из легированного чугуна. Штампованную
заготовку перед обработкой подвергают предварительной правке
с проверкой на призмах.
Фрезерование торцов и центрование производят в одну опе-
рацию на фрезерно-центровальных станках или в две операции:
фрезерование торцов на барабанно-фрезерном станке и центро-
вание на двустороннем центровальном станке.
Для обеспечения правильного положения вала при обработке
шатунных шеек и сохранения угла разворота между кривошипа-
ми на одной из щек фрезеруют базовые площадки, которые на
всех операциях, связанных с обработкой кривошипов, упираются
в специальные платики на приспособлениях. Обтачивание корен-
ных шеек, галтелей и лобков щек производят на специальных
многорезцовых станках.
Многорезцовые станки для обтачивания коренных шеек могут
иметь центральный или, двусторонний привод. В случае централь-
ного привода вал зажимается на среднюю шейку и приводится
во вращение за щеки; концы его поддерживаются центрами
(рис. 110). При двустороннем приводе от двух синхронно вра-
щающихся бабок в их патронах зажимают предварительно обра-
ботанные крайние шейки.
Обтачивание шатунных шеек производят на подобных станках
с двумя приводными бабками в патронах, в которых вал эксцент-
рично закрепляют за крайние коренные шейки.
187
да	Таблица 6
00 Схема технологического процесса обработки коленчатого вала в массовом производстве
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Фрезерование торцов и сверление цент- ровых отверстий Фрезерование установочных площадок Обтачивание средней шейки под установ- ку в ведущий люнет Обтачивание коренных шеек, подрезание щек, обтачивание фланца и переднего конца Правка Предварительное шлифование коренных шеек Обтачивание шатунных шеек на двух станках попарно (первой и четвертой шеек второй и третьей) Правка Предварительное шлифование шатунных шеек на двух станках попарно Сверление отверстий для смазки Зенкование отверстий для смазки Закалка шеек т. в. ч. Окончательное шлифование коренных шеек и галтелей Шлифование переднего конца Шлифование фланца	Фрезерно-центроваль- ный станок/ Специальный фрезер- ный станок Токарный станок Специальный много- резцовый станок с цент- ральным приводом Пресс ' Круглошлифовальный станок Специальный много- резцовый станок с дву- мя приводными бабками Пресс Специальный кругло- шлифовальный станок с двумя приводными бабками Два	специальных станка Сверлильный станок Специальный высоко- частотный станок Круглошлифовальный станок То же »	Зажимное Зажимное с центрами Центры, поводковый патрон Специальные центры, специальные резцедер- жатели Люнет, центры Патроны для установ- ки и зажима вала Зажимное, гидравли- ческое Кондукторы Подставка Индукторы Центры, люнет То же »	Торцовые фрезы, цент- ровочные сверла Торцовые фрезы Резец Фасонные призмати- ческие резцы Шлифовальный круг Фасонные призмати- • ческие резцы Шлифовальный круг Сверла Зенковка Шлифовальный круг То же »
Продолжение табл. 6
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Окончательное шлифование шатунных шеек и галтелей	Специальный кругло- шлифовальный станок с двумя приводными бабками	Зажимное	Шлифовальный круг
Обработка отверстий в переднем конце и фланце и нарезание резьбы на переднем конце	Двухсторонний агре- гатный станок	Барабан с призмами и электромеханическим зажимом	Сверла, зенкеры, раз- вертка, метчик
Сверление, зенкование и развертывание отверстий во фланце	Агрегатный станок	Кондукторы	Сверла,	зенковки, развертки
Растачивание гнезда во фланце	Токарно-револьвер- ный станок	Патрон, люнет	Резец, развертка
Фрезерование канавок на конце вала	Вертикально-фрезер- ный станок	Ддя установки детали	Фреза
Балансировка	Станок для баланси- ровки, сверлильный ста- нок	Подставка	Сверло
Полирование шеек, галтелей и буртиков	Полировальный ста- нок	Центры, подводковый патрон	Абразивная лента
Окончательный контроль (проверка раз- меров, правильности формы и биения шеек, радиусов кривошипов)		Индикаторные скобы. Многомерные приспо- собления с индикатора- ми или электрическими датчиками	
Для одновременного обтачивания всех шатунных шеек при-
меняют станки, работающие по принципу токарно-копироваль-
ных станков. На этих станках резцы, кроме движения подачи,
совершают сложное движение, перемещаясь вместе с обрабаты-
ваемой шейкой.
Шлифование коренных шеек осуществляют на обычных круг-
лошлифовальных станках или на станках с несколькими шлифо-
вальными кругами. Станки для шлифования шатунных шеек име-
ют две приводных бабки. Вал закрепляют на бабках в патронах
с эксцентрично расположенными базовыми вкладышами для
коренных шеек.
Сверление смазочных отверстий и отверстий во фланцах про-
изводят на специальных агрегатных станках. •
Для уменьшения динамических усилий, возникающих при
больших числах оборотов вследствие неуравновешенности инер-
ционных усилий вращающихся масс, коленчатые валы подверга-
ют статической или динамической балансировке. В соответствие
с требованиями ГОСТа динамическая балансировка не обяза-
тельна только для коленчатых валов двигателем, имеющих не
более двух кривошипов и работающих с числом оборотов не более
1000 в минуту.
В связи со значительным отношением длины вала к диаметру
статическая балансировка валов быстроходных двигателей не
дает требуемого результата, так как при такой балансировке мас-
сы не будут уравновешены в каждом поперечном сечении. Вслед-
ствие этого при вращении вала появляются неуравновешенные
силы, вызывающие вибрацию.
Сбалансировать коленчатый вал двигателя относительно
всех или многих поперечных сечений практически невозможно.
Поэтому балансировку производят как правило, относительно
двух поперечных сечений, которые называются плоскостями при-
ведения. У коленчатых валов в качестве плоскостей приведения
обычно принимают плоскости, проходящие через щеки крайних
шатунных шеек, и устраняют дисбаланс путем снятия металла
(высверливания) в этих местах. Динамическую балансировку ва-
лов производят на станках с механической или электрической сис-
темой.
На рис. 116 представлена принципиальная схема станка с
электрической системой для динамической балансировки колен-
чатого вала. Вал 1 размещают на упругих опорах 2 и 3, связан-
ных с катушками 4 и 5, находящимися в поле постоянных
магнитов 6 и 7. При вращении неуравновешенного вала от привод-
ного вала 8 возникающие колебания будут передаваться катуш-
кам 4 и 5, в которых при перемещении в магнитном поле возни-
кает электрический ток. Напряжение тока будет тем больше, чем
больше колебания катушек. Ток проходит через усилитель 9 и
регистрируется прибором 10, который проградуирован не в элект-
190
рических величинах, а в величинах дисбаланса (Г-см). Синхрон-
но с коленчатым валом в балансировочном станке вращается ро-
тор 11 генератора.
Поворотный статор генератора позволяет изменять положе-
ния катушек, вследствие чего меняются показания прибора 10.
Если при определенном угле поворота статора показания прибо-
ра равны нулю, то этот угол будет соответствовать углу, на ко-
Рис. 116. Схема станка для балансировки коленчатого вала:
1 — вал; 2 и 3 — опоры; 4 и 5 — катушки; 6 и 7 — постоянные магни-
ты; 8 — приводной вал; 9 — усилитель; /0 — регистрирующий прибор;
11 — ротор генератора; 12 — колесо
дорый нужно повернуть указатель шкалы колеса 12 для опреде-
ления плоскости расположения неуравновешенных масс в балан-
сируемом коленчатом валу.
Электрические системы в станке выполнены отдельно для
каждой опоры, что позволяет, определять неуравновешенность
относительно двух плоскостей приведения.
В настоящее время балансировочные станки агрегатируют со
сверлильными станками, и работа по определению места и вели-
чины дисбаланса и высверливанию металла, осуществляются ав-
томатически под управлением счетно-решающей машиной.
191
Полирование шеек коленчатых валов производят на станках
абразивной лентой или суперфинишированием мелкозернистыми
абразивными брусками.
Для контроля размеров и технических требований в массо-
вом производстве применяют комплексные многомерные конт-
рольные приспособления с индикаторными головками. Приспо-
собления, настроенные по эталонному валу, показывают величи-
ну отключений параметров проверяемого вала по сравнению
с эталоном. Вместо индикаторных головок могут быть использо-
ваны электроконтактные или пневматические головки.
Глава 21
ОБРАБОТКА ШАТУНОВ И РЫЧАГОВ
§ 72.	ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ЗАГОТОВКИ
К группе шатунов и рычагов относятся детали в виде стерж-
ней разных сечений и формы, утолщенные части которых имеют
обработанные взаимно параллельные, перпендикулярные и
расположенные под различными углами отверстия и пло-
скости.
К обработке деталей, входящих в эту группу, в зависимости
от их назначения предъявляются разные требования. К ша-
тунам двигателей внутреннего сгорания предъявляются высокие
требования в отношении точности размеров отверстий под вкла-
дыши, втулки и шатунные болты, взаимной параллельности от-
верстий и расстояния между их осями. К деталям механизмов
распределения и топливной аппаратуры — рычагам, коромыслам
клапанов, рычагам регуляторов — предъявляются менее жесткие
требования в части взаимного расположения отверстий и плос-
костей.
У шатунов двигателей внутреннего сгорания отверстия в го-
ловках должны быть выполнены по 2-му классу точности, а при
взаимозаменяемости вкладышей — по 1-му классу точности.
Отверстия под шатунные болты выполняют по 2-му классу точ-
ности.
Допускаемая непараллельность отверстий в головках или
непараллельность отверстий сопрягаемым плоскостям при
разъемных головках должна быть в пределах 0,03 мм на
100 мм длины, а скрещивание осей — в пределах 0,05 мм на
100 мм длины.
Неперпендикулярность плоскостей прилегания головок ша-
тунных болтов и гаек к оси отверстия допускается не более
0,05 мм на 100 мм диаметра.
Для изготовления шатунов тихоходных двигателей применя-
ют углеродистые и низколегированные стали — 35, 45, 40ХН, для
192
быстроходных нефорсированных двигателей — стали 45, 40ХН,
40ХФА, а для форсированных двигателей — стали 40ХНМА и
18Х2Н4ВА.
Для уменьшения расхода материала и повышения его прочно-
сти заготовки шатунов получают ковкой или штамповкой. Ша-
туны крупных двигателей в мелкосерийном производстве изготов-
ляют свободной ковкой и все поверхности обрабатывают. В круп-
носерийном производстве заготовки шатунов, как правило, штам-
пуют в закрытых штампах и подвергают термической обра-
ботке. Механической обработке подвергают только отверстия
и торцы головок, поверхности разъема и поверхности, сопря-
гаемые с другими деталями (болтами шатунов, штифтами
и т. п.).
Шатуны форсированных двигателей после штамповки и тер-
мической обработки подвергают обработке по всему контуру
и полируют для повышения усталостной прочности и устранения
рисок от механической обработки, являющихся местами концент-
рации напряжений.
Штампованные заготовки шатунов, значительная часть по-
верхности которых не обрабатывается, должны выполняться с
повышенной точностью и не иметь дефектов, снижающих проч-
ность детали.'
Вырезку образцов для механических испытаний производят
после их термической обработки из специального припуска или
тела детали.
Заготовки рычагов и коромысел получают главным образом
штамповкой с припусками только на рабочих поверхностях.
§ 73.	ОБРАБОТКА ХАРАКТЕРНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ШАТУНОВ
Технология обработки шатунов, которые являются наиболее
точными, сложными и ответственными деталями этой группы,
обобщает все приемы, применяемые при их обработке, поэтому
она приводится как типовая.
Характерными операциями при обработке шатунов и рычагов
разных конструкций является обработка торцовых плоскостей го-
ловок, отверстий в головках поверхностей стыка шатуна и крыш-
ки, отверстий для шатунных болтов и смазочных отверстий в
стержнях.
Обработка торцовых плоскостей головок в мелкосерийном
производстве производится на вертикально-фрезерных станках.
Деталь закрепляют на столе станка таким образом, чтобы ось
стержня была параллельна плоскости стола. Затем торцовой
фрезой поочередно обрабатывают торцы головок с одной и с дру-
гой стороны.
В крупносерийном производстве применяют двусторонние мно-
гошпиндельные станки, на которых одновременно обрабатывают
13 Зак. 259	193
все торцы, или вертикально-протяжные станки, обрабатывая
на них сначала плоскости нижней головки, затем верхней. При
обработке шатунов небольших размеров торцовые плоскости го-
ловок чеканят на прессах или шлифуют на плоскошлифовальных
станках.
Отверстия в головках шатунов обрабатывают в две-три опера-
ции. Если при штамповке шатун выполнен вместе с крышкой, то
до отрезки крышки производят обдирку, при которой удаляют
ковочные уклоны. Дальнейшую обработку производят после отре-
зания крышки и соединения ее с шатуном на болтах. При раз-
дельной штамповке шатуна и крышки черновую обработку в мел-
косерийном производстве осуществляют путем растачивания на
расточных или сверлильных станках, а в массовом производст-
ве — на вертикально-протяжных станках, сборными протяжка-
ми, одновременно с обработкой плоскости стыка шатуна и крыш-
ки. Чистовую обработку производят после соединения шатуна
и крышки болтами. Получистовая обработка отверстий в голов-
ках крупных шатунов осуществляется на одношпиндельных или
двухшпиндельных расточных станках борштангами с набором
резцов. Для обработки средних и мелких шатунов в серийном и
массовом производстве применяют агрегатные многошпиндель-
ные станки, на которых отверстия обрабатывают последователь-
но наборными зенкерами, расточными оправками с набором рез-
цов или развертками, или автоматические линии, состоящие из
группы агрегатных станков, последовательно выполняющих чер-
новые, получистовые и чистовые операции.
Чистовая обработка отверстий в головках проводится на стан-
ках для тонкого растачивания. Так как соблюдение высокой точ-
ности и чистоты обработки при тонком растачивании стальных
шатунов вызывает значительные затруднения при массовом про-
изводстве, отверстия в нижней головке шатуна после тонкого рас-
тачивания хонингуют.
Отверстия под шатунные болты в мелкосерийном производст-
ве обрабатывают в кондукторе последовательно сверлами, зен-
керами и развертками. Для обеспечения строгих требований, ко-
торые предъявляются к перпендикулярности отверстий к плос-
кости разъема (0,03—0,05 мм на 100 мм длины), применяются
зенкеры и развертки с верхними и нижними и направляющими.
В крупносерийном и массовом производстве отверстия под ша-
тунные болты обрабатывают на многошпиндельных, многопози-
ционных агрегатных станках или на автоматических линиях.
На них отверстия последовательно обрабатываются сверлами,
зенкерами и развертками.
Обработка отверстий для подвода смазки в стержне шатуна
производится на станках для глубокого сверления ружейными
сверлами или спиральными сверлами с частыми выводами их из
отверстия.
194
§ 74.	ОБРАБОТКА КРУПНЫХ ШАТУНОВ В МЕЛКОСЕРИЙНОМ
ПРОИЗВОДСТВЕ
В качестве примера обработки крупных шатунов в мелкосе-
рийном производстве рассмотрим технологию обработки шатуна
с отъемной головкой (рис. 117).
са приведена в табл. 7 и 8.
Заготовки ' стержня шатуна
и головки получены штампов-
кой и перед механической обра-
боткой подвергнуты термиче-
ской обработке и разметке.
Обработка ведется на универ-
сальном оборудовании с мини-
мальным количеством специ-
альной оснастки.
При обработке шатунов с
отъемной головкой особое вни-
мание необходимо уделить точ-
ности обработки плоскостей со-
единения стержня и головки,
строгому соблюдению парал-
лельности этих плоскостей от-
носительно осей отверстий в го-
ловках.
Для обработки отверстий
под шатунные болты целесооб-
разно применять кондукторы.
При неправильном расположе-
нии отверстий затрудняется
сборка и возможно появление
задиров на вкладышах и зажи-
мов при работе.
Обработка отверстий под
вкладыши шейки коленчатого
вала и поршневой палец про-
изводится на алмазно-расточ-
ных горизонтальных или верти-
кальных станках с подвижным
или неподвижным столом, ко-
торые достаточно универсальны
и могут быть использованы для
обработки ряда деталей: порш-
ни, рычаги, корпуса агрегатов
Схема технологического процес-
Рис. 117. Шатун:
1 — крышка подшипника; 2 — штифт;
3 — болт шатуна; 4 — вкладыш; 5 —
набор прокладок; 6 — прокладка; 7 —
верхняя половина подшипника; 8 —
корончатая гайка; 9 — шплинт; 10 —
стержень шатуна; 11 — втулка; 12 —
масляная форсунка
И Т. П.
Вкладыши шатунов могут быть вставными или залитыми не-
посредственно в головку. В первом случае на алмазно-расточных
13*	195
% I
Таблица 7
Схема технологического процесса обработки стержня шатуна
Операция	Оборудование	Приспособлены е	Инструмент
Проверка заготовки; разметка центровых отверстий, отверстия в верхней головке и плоскости стыка с головкой	Разметочная плита	Призмы, домкраты	Штангенрейсмус, ли- нейка, циркуль
Сверление центровых отверстий	Г оризонта льно-рас- точный станок	Пр ,змы, прижимные планки и болты	Сверло, зенковка
Черновое обтачивание, подрезание плос- кости стыка с головкой	Токарный станок	Центры, патрон, ко- пировальное приспособ- ление	Резцы
Черновое подрезание торцов верхней го- ловки и боковых поверхностей, растачивание отверстия в верхней головке	Г оризонтально-расточ- ный станок	Призмы, прижимные планки и болты	Торцовая	фреза, сверло, борштанги с резцами
Термическая обработка (улучшение, нор- мализация или снятие напряжений)	Термические печи	—	—
Сверление смазочного отверстия в стерж- не шатуна, растачивание центровой фаски	Токарный станок	Патрон, люнет	Сверло, расточной резец
Подрезание и обтачивание плоскости сты- ка с головкой, растачивание отверстия для центрирования нижней головки	« То же	То же	Резцы
Фрезерование торцовых поверхностей	Вертикально-фрезер- ный станок	Призма, планки и болты	Торцовая фреза
Продолжение табл. 7
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Подрезание бобышки на торце верхней головки, сверление и нарезание отверстия	Г оризонтально-расточ- ный станок	Призмы, прижимные планки и болты	Торцовая	фреза, сверло, зенковка, мет- чик
Чистовое растачивание отверстия в верх- ней головке	Г оризонта льно-расточ- ный станок или станок для тонкого растачива- ния (мод. 278)	Призмы, прижимные планки и болты	Расточная оправка с резцами
Сверление, зенкерование, подрезание и развертывание отверстий для шатунных болтов	Г оризонтально-расточ- ный станок (радиально- сверлильный станок)	Кондуктор	Сверло, зенкер, раз- вертка, оправка с об- ратной подрезной зен- ковкой
Контроль: проверка размеров, технических условий и отсутствия дефектов материала	Контрольная плита, магнитный или ультра- звуковой дефектоскоп	Для проверки переко- са оси отверстия верх- ней головки	Контрольные оправки штихмас-ин дикатор, стойка с индикатором
Сборочная — запрессовка втулки в верх- нюю головку	Пресс	Подставка (приспо- собление для охлажде- ния втулки)	—
Растачивание отверстия во втулке	Станок для тонкого растачивания	Призмы, прижимные планки и болты	Расточная оправка с резцами
5	Таблица 8
00 Схема технологического процесса обработки разъемной головки шатуна
Операция	Оборудование	При спо соблени е	Инструмент
Проверка заготовки, разметка для цент- рирования, растачивания отверстия Сверление центровых отверстий по раз- метке Обтачивание контура, подрезание плос- кости стыка с шатуном и обтачивание центрирующего выступа Подрезание торцов головки и обтачива- ние выступающих буртиков, растачивание отверстия Фрезерование площадок под головки ша- тунных болтов Сверление, зенкерование и развертывание отверстий под шатунные болты, зачистка площадок под головки шатунных болтов, снятие фасок у отверстий Разрезание головки на две половинки Шлифование плоскости разъема полови- нок Сборка половинок на технологических болтах с прокладкой Заливка баббитом. Травление, лужение и заливка детали	Разметочная плита Радиально-сверлиль- ный станок Токарный станок То же Вертикально-фрезер- ный станок Радиально-сверлиль- ный станок Г оризонтально-фре- зерный станок Плоскошлифовальный станок Слесарный верстак Установка для цент- робежной заливки, печь для подогрева детали и плавки баббита	Призмы, подкладки Прижимные болты и планки Центры, планшайба Планшайба с уголь- ником Подставка, прижим- ные планки, болты Кондуктор с верхним и нижним направлением инструмента Тиски Подставка с прижи- мом Планшайба, ванна для травления	Штангенрейсмус, цир- куль Сверло, зенковка Резцы » Торцовая фреза Сверло, зенкер и раз- вертка с передним на- правлением цековки Дисковая фреза Шлифовальный круг Мерная ложка
Продолжение табл ГБ
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Предварительное растачивание отверстия по баббиту, подрезание торцов и растачи- вание фасок	Токарный станок	Планшайба с уголь- ником	Резцы
Разборка половинок, зачистка и притир- ка плоскостей разъема половинок и по- верхности стыка с шатуном	Слесарный верстак	Притирочная плита	Шабер, напильник
Сверление и развертывание отверстий под штифты на плоскости разъема и смазочного отверстия	Сверлильный станок	Кондуктор	Сверло, развертка
Сборка половинок с прокладками	Слесарный верстак	—	—
Тонкое растачивание отверстия в головке	Станок для тонкого растачивания	Приспособление	Резцы, оправки
Контроль: проверка размеров и техниче- ских требований	Контрольная плита	Призмы, оправки	.Индикатор, штихмас, калибры
Разборка	Слесарный верстак	—	—
Фрезерование «холодильников»	Вертикально-фрезер- ный станок	Подставка, прижим- ные планки и болты	Фреза
Зачистка заусенцев и притупление ост- рых кромок	Слесарный верстак		
Контроль	Контрольная плита	Оправки, призмы	Калибры, штихмас-ин- дикаторы, шаблоны
станках растачивают поверхности под вкладыш, во втором — за-
литую баббитовую поверхность.
Заливку баббитом производят следующим образом. Обрабо-
танную и очищенную от масла и грязи, протравленную и промы-
тую деталь нагревают до температуры 250—300° С; поверхности,
подлежащие заливке, покрывают раствором хлористого цинка и
хлористого аммония (нашатыря) и лудят (покрывают тонким
слоем олова). После лужения деталь, не охлаждая, устанавли-
вают на приспособление для центробежной заливки и при враще-
нии детали заливают в отверстие определенное количество рас-
плавленного и нагретого до температуры 380—390° С баббита.
Прочность соединения баббита с поверхностью залитого от-
верстия проверяют, постукивая по детали молотком. Звонкий,
без дребезжания, звук свидетельствует о хорошем качестве за-
ливки.
Для проверки правильности расположения осей отверстий
в верхнюю и нижнюю головки вставляют точные оправки, одну
из которых укладывают на две одинаковые по высоте призмы,
установленные на контрольной плите.
Для проверки параллельности осей шатун устанавливают вер-
тикально и индикатором проверяют параллельность поверхности-
оправки, вставленной в верхнюю головку, относительно поверх-
ности плиты. Для проверки скрещивания осей шатун располага-
ют в горизонтальном положении и проверку осуществляют ана-
логично.
При производстве шатунов судовых двигателей заготовки из-
готовляют свободной ковкой. В этих случаях приходится вводить
в технологию операции обработки контура.
При увеличении выпуска для растачивания отверстий в голов-
ках, сверления и развертывания отверстий под шатунные болты
применяют специализированное оборудование и большинство
операций оснащают специальными приспособлениями.
§ 75	ОБРАБОТКА ШАТУНОВ В КРУПНОСЕРИЙНОМ
И МАССОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
В крупносерийном и массовом производстве изготовляют
шатуны автотракторных, комбайновых и небольших судовых дви-
гателей внутреннего сгорания. Многие поверхности стержня и
головок после штамповки не обрабатывают.
В табл. 9 приведена схема технологического процесса обра-
ботки шатуна в крупносерийном производстве.
Основными базовыми поверхностями в большинстве операций
являются торцы верхней и нижней головок и отверстий в голов-
ках. Эти поверхности обрабатывают в первую очередь.
Торцы головок фрезеруют одновременно четырьмя фрезами на
двустороннем специализированном продольно-фрезерном станке.
200
Таблица 9
Схема технологического процесса обработки шатуна в крупносерийном производстве
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Фрезерование торцов верхней и нижней головок Сверление и растачивание отверстий в верхней и нижней головках Протягивание цилиндрической наружной поверхности нижней головки Отрезание крышки от стержня шатуна (разрезание нижней головки) и фрезерова- ние площадок для головки и гайки шатун- ного болта Протягивание плоскостей стыка у стерж- ня и крышки шатуна Сверление, зенкерование и развертывание отверстий под шатунные болты в стержне и крышке шатуна Подрезание торцовых плоскостей под гай- ки шатунных болтов в стержне шатуна Зенкерование фасок у отверстий под ша- тунные болты в стержне и крышке и от- верстий в крышке Контроль: проверка отсутствия дефектов в материале - Слесарная — сборка стержня шатуна j и крышки	Двусторонний четы- рехшпиндельный про- дольно-фрезерный ста- нок Агрегатный много- шпиндельный станок Вертикально-протяж- ной станок Двухшпиндельный продольно-фрезерный станок Вертикально-протяж- ной станок Вертикальный агре- гатный многошпиндель- ный сверлильный станок Вертикально-свер- лильный многошпин- дельный станок Вертикально-свер- лильный станок Магнитный или ульт- развуковой дефектоскоп Слесарный верстак	Двухпозиционное с пневматическим зажи- мом Четырехпозиционное на поворотном столе Для установки детали с гидрозажимом Двухпозиционное на поворотном столе Для установки дета- ли с гидравлическим за- жимом Четырехпозиционный кондуктор с подвесной плитой и поворотным столом Кондуктор Подставка	Торцовые фрезы Сверла,	зенкеры, оправки с резцами Сборные протяжки Дисковые фрезы (пи- лы), двусторонние фрезы Сборные протяжки Сверла, зенкеры и развертки с верхним и нижним направлением Ступенчатые зенкеры Зенковка, зенкер
Продолжение табл. 9
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Шлифование торцов нижней головки	Плоскошлифовальный станок	Магнитная плита	Шлифовальный круг
Предварительное растачивание отверстия в нижней головке, растачивание фасок	Вертикально-свер- лильный двухшпиндель- ный станок	Трехпозиционное на поворотном столе	Расточная оправка с резцами, оправка с вы- движным резцом для растачивания фасок
Окончательное растачивание отверстий в верхней и нижней головках	Алмазно-расточной двусторонний четырех- шпиндельный станок	Для установки дета- ли с гидравлическим зажимом	Оправки, резцы
Контрольная	Контрольная плита	Контрольные оправки	Индикаторная стойка, штихмас
Слесарная — разборка шатуна	Слесарный верстак	—	—
Сверление отверстий для стопорных штиф- тов и смазки, развертывание и снятие фасок	Вертикально-свер- лильный станок	Кондукторы	Сверла, развертки, зенковки
Слесарная — зачистка заусенцев, притуп- ление острых кромок, сборка стержня ша- туна с крышкой, запрессовка втулки в верх- нюю головку	Слесарный верстак, пневматический пресс	Тиски, подставка	—
Растачивание отверстия во втулке верх- ней головки	Алмазно-расточной, двухшпиндельный дву- сторонний станок	Для установки детали	Оправки, резцы
Промывка, зачистка и подбор шатунов в комплекты по весу (по массе)	Ванны, весы	—	—
Окончательный контроль	Контрольная плита	Контрольное приспо- собление, оправки	Индикаторные стой- ки, штихмас
При обработке шатунов малых размеров эту операцию иногда
заменяют чеканкой на прессах, протягиванием или шлифованием.
Предварительная обработка отверстий в головках произво-
дится на многошпиндельном агрегатном станке в четырехпози-
ционном приспособлении: первая позиция — установка детали,
вторая — сверление отверстия в верхней головке и черновое рас-
тачивание отверстия в нижней головке, третья и четвертая —
черновое и чистовое зенкерование
отверстия в верхней головке
и растачивание отверстия
в нижней.
Для обеспечения тре-
буемой точности установ-
ки детали на последую-
щих операциях достаточ-
но обработать отверстия
по 4-му классу точности.
Для отрезания крыш-
Рис. 118. Схема наладки агрегатного станка для сверления отверстий
в шатуне и крышке:
I — установка; II — сверление; III — зенкерование; IV — развертывание
ки шатуна от стержня фрезерный станок оснащен двухшпин-
дельной головкой; разрезание ведется двумя фрезами с двух
сторон.
Протягивание плоскостей стыка стержня и крышки шатуна
осуществляется на вертикально-протяжных станках сборными
протяжками.
Отверстия для шатунных болтов обрабатывают на много-
шпиндельном четырехпозиционном станке, схема наладки кото-
рого приведена на рис. 118. В отверстиях оставляют небольшой
припуск (до 0,1 мм). При сборке шатуна с крышкой отверстия в
них протягивают или развертывают совместно. Это необходимо
для точной посадки шатунных болтов, которые устанавливают
203
г 1
Рис. 119. Проверка параллельно-
сти и скрещивания осей отверстий
головок шатуна:
1 — опора; 2 — упор; 3 — шатун;
4 и 6 — индикаторы; 5 — стержень
в отверстия с минимальным зазором; при этом требуется очень
точное совмещение осей отверстий.
Одной из ответственных операций при обработке шатуна яв-
ляется растачивание отверстий в верхней и нижней головках.
Отверстие в нижней головке при установке взаимозаменяемых
вкладышей обрабатывают по 1-му классу точности, отверстие
под втулку в верхней голов-
ке— по 2-му классу. Отвер-
стие обрабатывают на алмаз-
но-расточных станках резцами,
оснащенными алмазом или
пластинкой твердого сплава.
На многих предприятиях
заготовки стержня шатуна и
крышки штампуют отдельно.
В этом случае схема обработ-
ки отличается от схемы, при-
веденной в табл. 9, только на-
чальными операциями (до
сверления отверстий для ша-
тунных болтов).
Контроль размеров отвер-
стий у шатунов производят
индикаторными штихмасами.
Параллельность и скрещива-
ние осей проверяют на кон-
трольном приспособлении
(рис. 119). Шатун с контроль-
ными оправками устанавливают на опоры 1 и прижимают к упо-
рам 2. При этом оправка, находящаяся в верхней головке, подво-
дится к стержням 5, воздействующим на индикаторы 4, и к нако-
нечникам индикаторов 6. По эталону все индикаторы настраива-
ют на нуль, и по их показаниям определяют фактическое откло-
нение от параллельности и величину скрещивания осей.
Для контроля отсутствия дефектов в материале применяют
магнитные или ультразвуковые дефектоскопы.
Глава 22
ОБРАБОТКА ПОРШНЕЙ
| 7А МАТЕРИАЛ, ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ЗАГОТОВКИ
Поршни двигателей изготовляются из чугуна, литых и дефор-
мируемых алюминиевых сплавов. В отдельных конструкциях
крупных двигателей применяются чугунные поршни со стальной
головкой. Условия работы поршня требуют строгой координации
и точной обработки основных поверхностей.
204
Ось отверстия под поршневой палец должна быть перпендику-
лярна образующей цилиндрической части поршня; допускаемое
отклонение 0,01—0,015 мм на 100 мм длины пальца. Смещение
оси отверстия под палец относительно оси поршня допускается
в пределах 0,1—0,3 мм.
Неперпендикулярность плоскости канавок для поршневых
колец к оси поршня допускается в пределах 0,02—0,03 мм, а чис-
тота обработки должна быть не ниже 7—8-го класса.
Днище поршня по контуру не должно иметь отклонений более
0,2—0,5 мм от заданной формы; чистота обработки должна быть
не ниже 7-го класса.
Диаметр направляющей части поршня выполняется по 2-му
классу точности с чистотой поверхности 9—10-го класса. Верх-
нюю, более нагреваемую часть поршня обрабатывают на ко-
нус или делают меньшего диаметра, чем направляющая часть
юбки.
Отверстие под поршневой палец выполняется по 2-му классу
точности у тихоходных двигателей и по 1-му классу у быстроход-
ных. Чистота обработки должна быть не ниже 9-го класса.
Поршни разбивают на группы по размерам отверстия под
палец для уменьшения предельных величин зазоров при сборке.
Канавки для поршневых колец обрабатывают по 2—3-му
классу точности.
Размер от торца днища поршня до оси отверстия под палец,
входящий в размерную цепь, определяющую размер камеры сжа-
тия, выполняют с точностью от ±0,05 до ±0,10 мм.
Заготовки поршней из чугуна бтливают в земляные формы.
Крупные поршни отливают в вертикальном положении, днищем
вниз, до того чтобы в верхней части и зоне отверстия под палец не
было раковин, засоров и рыхлот. Поршни из литых алюминие-
вых сплавов отливают в кокиль или на машинах для литья под
давлением. Заготовки для поршней из деформируемых алюми-
ниевых сплавов штампуют на прессах и молотах.
Основные обрабатываемые поверхности поршней являются
поверхностями тел вращения, и их обработка производится глав-
ным образом на токарных и расточных станках.
В качестве-примеров рассмотрим процессы обработки чугун-
ного поршня больших размеров в мелкосерийном производстве и
поршня из алюминиевого сплава, изготовляемого в крупносерий-
ном производстве.
$ 77. ОБРАБОТКА ЧУГУННОГО ПОРШНЯ БОЛЬШИХ РАЗМЕРОВ
Схема технологического процесса обработки чугунного порш-
ня диаметром более 300 мм (рис. 120) приведена в табл. 10.
Очищенную от формовочной земли и литников заготовку про-
веряют и размечают относительно внутренней поверхности.
205
На донышке по разметке сверлится центровое отверстие. Заго-
товку закрепляют на токарном станке за прибыльную часть, вы-
веряют, подпирают центром задней бабки и обрабатывают
наружную поверхность, подрезают торец, предварительно проре-
зают канавки и отрезают прибыль. Затем в патроне закрепляют
за головку поршень, выверяют его по наружной обработанной
поверхности и растачивают поясок в юбке.
Чистовую обработку производят на таком же станке, но де-
таль не зажимается в патроне, а плотно садится расточенным
пояском юбки на выступ планшайбы.
Рис. 120. Схема обработки чугун-
ного поршня двигателя больших
размеров:
а — предварительное обтачивание;
прорезание канавок и отрезание при-
были; б — подрезание и растачивание
юбки поршня; в — чистовое обтачи-
вание и калибровка канавок
Растачивание отверстия под поршневой палец производят на
горизонтально-расточном станке; деталь базируют по подрезан-
ному днищу. Для облегчения установки поршня на цилиндри-
ческой поверхности размечают центровые риски.
При большом выпуске изделий чистовую обработку отверстия
целесообразно вести на станках для, тонкого растачивания, ис-
пользуя приспособление, исключающее разметку.
Канавки для поршневых колец предварительно прорезают
резцами, конструкция которых аналогична конструкции отрез-
ных резцов. Для калибровки применяют тщательно доведенные
по размеру и чистоте кромок резцы, обеспечивающие необходи-
мую точность и чистоту поверхностей канавки. При обработке
поршней очень больших размеров производят шлифование кана-
вок.
Проверку перпендикулярности стенок канавок производят от
торцовой поверхности, днища поршня, обработанной за одну
установку с наружной поверхностью. Для этого в канавку плотно
206
207
Таблица 10
Схема технологического процесса обработки чугунного поршня больших размеров
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Разметка заготовки	Разметочная плита	Призмы, клинья	Рейсмус
Сверление и зенкование центрового от- верстия по разметке	Радиально-сверлиль- ный станок	Прижимные планки и болты	Сверло, зенковка
Предварительное обтачивание наружной цилиндрической поверхности, подрезание торца, канавок для поршневых колец и от- резание прибыли	Токарный станок	Патрон, четырехку- лачковый, вращающийся центр	Резцы
Разметка отверстия под поршневой палец	Разметочная плита	Призмы	Рейсмус
Предварительное растачивание отверстия под поршневой палец, подрезание внутрен- них бобышек	Г оризонтально-расточ- ный станок	Прижимные планки и болты	Резцы, борштанга
Термическая обработка: снятие напряжений	Термическая печь	—	—
Гидравлические испытания	Установка для гидро- испытания	Заглушки	—
Подрезание и растачивание юбки	Токарный станок	Патрон, люнет	Резцы
Чистовая обработка наружной поверхнос- ти, канавок и плоскости торца (днища)	То же	Центрирующая оправ- ка, центр	»
Шлифование наружной поверхности	Круглошлифовальный станок	Оправка, центр	Шлифовальный круг
208
Продолжение табл. 10
Операция	Об орудование	Приспособление	Инструмент
Удаление выступа для центрового отвер- стия. Обработка фасонной поверхности днища г Сверление смазочных отверстий, отвер- стий для рымов Обработка выемок для клапанов на днище поршня Растачивание отверстия под поршневой палец и выточек Обработка «холодильников» Подгонка по массе (весу) за счет под- резания растачивания юбки Слесарная — запиливание галтелей на вы- емках, зачистка заусенцев, притупление острых кромок Контроль — проверка размеров и техни- ческих требований	Токарный станок Радиально-сверлиль- ный станок Горизонтально-расточ- ный станок То же или станок для тонкого растачива- ния Карусельный станок Токарный станок Контрольная плита	Приспособление с за- жимом через отверстие для пальца, копир Подставка, наклад- ные кондукторы Подставка Для установки (база— Днище) Подставка для уста- новки поршня Для установки с за- жимом через отверстие для пальца Подставка Оправки, призмы	Резцы Сверла, метчики, зен- ковки Фасонные	фрезы, шаблон Борштанга, резцы Резец Резец Напильники, шабер Набор контрольных инструментов
устанавливают пластину и индикатором проверяют ее парал-
лельность поверхности контрольной плиты.
Проверка перпендикулярности оси отверстия под палец к оси
поршня также производится от его днища. Проверка произво-
дится по контрольной оправке, вставляемой в отверстие.
§ 78. ОБРАБОТКА АЛЮМИНИЕВОГО ПОРШНЯ
Обработка алюминиевого поршня быстроходного двигателя
производится по схеме, приведенной в табл. И.
Заготовка поршня отливается из алюминиевого сплава и под-
вергается термической обработке (закалке и старению), при-
дающей детали высокие механические свойства и хорошую обра-
Рис. 121. Приспособление для обтачивания поршня:
1 — наконечник штока пневматического цилиндра; 2 — уравнивающие кулачки;
3 — шток; 4 — конус задних кулачков; 5 — задние кулачки; 6 — передние кулачки;
7 — заглушка; 8 — конус передних кулачков
батываемость. Во избежание разностенности обработка детали
на первой операции ведется от внутренних поверхностей, которые
остаются необработанными в готовой детали. Для этого приме-
няют разжимные приспособления, кулачкам которых придана
форма, обеспечивающая хорошую ориентировку и прочное за-
крепление детали (рис. 121).
14 Зак. 259	209
Таблица 11
KJ
о
Схема технологического процесса обработки алюминиевого поршня
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Подрезание и растачивание юбки, сня- тие фаски и центрирование бобышки Предварительное обтачивание наружной поверхности, подрезание торца и предва- рительное прорезание канавок для порш- невых колец Сверление и предварительное растачи- вание отверстия под поршневой палец, подрезание внутренних бобышек Сверление отверстий для смазки Подрезание торца (днища) поршня Чистовое обтачивание наружной поверх- ности и окончательная обработка канавок для поршневых колец Сверление двух отверстий для смазки, выходящих в отверстие под поршневой палец	Токарный станок Токарный многорезцо- вый станок Агрегатный расточной станок с фрезерной го- ловкой Вертикально-сверлиль- ный или специальный многошпиндельный станок Токарный станок Токарный многорезцо- вый станок для тонкого обтачивания Вертикально-сверлиль- ный станок	Разжимная оправка Планшайба, вращаю- щийся центр Установочное приспо- собление Кондуктор Установочное с креп- лением через отверстие для пальца То же Кондуктор	Резцы,	центровое сверло Резцы Сверло, борштанга с резцами, фрезы Сверла Резец » Сверло
Продолжение табл. 11
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Обтачивание «холодильников»	Токарный станок	Специальное копиро- вальное	Резец
Растачивание выточек для клапанов на днище поршня	Вертикально-сверлиль- ный станок	Кондуктор	Специальные зенкеры
Фрезерование гпазов на днище поршня	Горизонтально-фрезер- ный станок	Поворотное	Дисковая фреза
Слесарная — зачистка острых кромок и заусенцев	Верстак	—	Шабер, напильник
Чистовое растачивание отверстий для поршневого пальца	Двусторонний алмазно- расточный станок	Двухпозиционное для установки детали	Борштанга с резцами
Растачивание канавок для стопорных колец в отверстии под палец	Вертикально-сверлиль- ный станок	Приспособление для ра- стачивания канавок	Борштанга с выдвиж- ным резцом
Подгонка поршня по весу (по массе) путем растачивания юбки	Токарный станок	Патрон, весы	Резец
Слесарная — зачистка заусенцев и при- тупление острых кромок	Верстак	—	—
Окончательный контроль	—	—	—
При установке поршня в таком приспособлении одновременно
с обработкой базовых поверхностей (торца и расточки юбки)
производится сверление центрового отверстия сверлильной го-
ловки, установленной вместо пиноли задней бабки.
Наружную поверхность и канавки обрабатывают на много-
резцовом станке. Для упрощения и ускорения настройки станка
набор резцов для прорезания канавок собирают в специальной
державке и в собранном виде устанавли-
вают и закрепляют в резцедержателе
станка. На станках для окончательной
обработки при ступенчатой наружной
поверхности продольное обтачивание
производят несколькими резцами. В слу-
чае конической или овальной поверхно-
сти обтачивание ведут по копиру. Обра-
ботку фасонной поверхности днища так-
же производят при помощи копироваль-
ных устройств. Для обработки цилинд-
рических поверхностей и канавок порш-
ней в массовом производстве широко
применяют многошпиндельные токарные
полуавтоматы.
Для предварительной обработки от-
верстий под поршневой палец применя,-
ют агрегатные односторонние и двусто-
ронние станки. Чистовую обработку от-
верстия под поршневой палец произво-
дят на станках для тонкого растачива-
ния. Поршень днищем устанавливают
в приспособление и ориентируют по
предварительно расточенному отвер-
стию. Станки для растачивания отвер-
стий под поршневой палец обычно дву-
сторонние: на одной стороне установле-
ны головки для чернового растачивания,
на другой — для чистового. При хорошо
сцентрированных шпинделях на чистовое растачивание оставля-
ют равномерный и малый припуск, что облегчает соблюдение
высоких требований к чистоте и точности отверстия.
Для настройки резцов при чистовом растачивании применяют
индикаторное приспособление (рис. 122). Обработка чугунных
поршней небольших размеров производится по такому же техно-
логическому процессу, но для обеспечения требуемой точности и
чистоты цилиндрической поверхности применяют бесцентрово-
шлифовальные станки.
В месте расположения отверстий под поршневой палец на
цилиндрической поверхности поршня обычно делают выемки —
212
Рис. 122. Индикаторное
приспособление для на-
стройки резцов:
1 — призма; 2 — расточная
оправка; 3 — полый винт;
4 — регулировочный винт,
5 — резец; 6 — индикатор
«холодильники». «Холодильники» в алюминиевых поршнях
небольших размеров выполняют при отливке, в поршнях боль-
ших размеров «холодильники» обрабатывают на токарных или
круглошлифовальных станках при установке поршня эксцентрич-
но оси шпинделя или по копиру.
Глава 23
ОБРАБОТКА ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
§ 79. МАТЕРИАЛ, ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ЗАГОТОВКИ
Поршневые кольца двигателей внутреннего сгорания предот-
вращают утечку газов из камеры сгорания в картер через зазор
между поршнем и гильзой, обеспечивают необходимое
сжатие воздуха в цилиндре,
отводят тепло от поршня, уст-
раняют попадание масла в
камеру сгорания. Они должны
хорошо прилегать к стенкам
цилиндра, сохранять упругие
свойства при нагревании и об-
ладать хорошими антифрик-
ционными свойствами и изно-
состойкостью.
Поршневые кольца делят
на компрессионные и масло-
съемные.
Кольца изготовляют из
мелкозернистого серого леги-
рованного и природнолегиро-
ванного чугуна марки СЧ 21-40
с содержанием фосфора 0,3—
0,6%. Применяются также
кольца из высокопрочного чу-
гуна, низколегированной ста-
ли, а также металлокерами-
ческие кольца, изготовленные
из железного порошка с гра-
фитом и медью, и кольца со
вставками из мягких анти-
фрикционных материалов. Для
ускорения приработки колец
их наружную поверхность
Рис. 123. Конструкции поршневых
колец и замков:
а — кольца; б — замки; D — диаметр
кольца; h — высота; к — размер замка
в сжатом состоянии; к0 — размер замка
в свободном состоянии
подвергают свинцеванию, лужению, железнению, оксидирова-
нию или фосфатированию. Наиболее распространенные конст-
рукции поршневых колец приведены на рис. 123.
213
Рис. 124. Схема проверки упругости
поршневых колец:
а — сжатием упругой лентой; б — сжа-
тием между двумя плоскостями
Требования, предъявляемые к поршневым кольцам, оговоре-
ны ГОСТами 7133—54 и 621—59. Основные требования, которым
должны удовлетворять поршневые кольца, следующие?
1.	Твердость HRB для колец диаметром до 150 мм должна
быть равна 96—107, а для колец диаметром более 150 мм 92—105.
2.	Наружная цилиндрическая поверхность верхнего компрес-
сионного кольца четырехтактных дизелей с диаметром менее
200 мм, работающего в наи-
более напряженных условиях,
с целью улучшения условий
смазки и повышения износо-
стойкости должна быть по-
крыта пористым хромом.
3.	Колебания радиальной
толщины в одном кольце не
должны превышать 0,1 мм при
диаметре до 150 мм, 0,2 мм
при диаметре свыше 150 мм.
4.	Чистота обработки тор-
цовых поверхностей должна
быть не ниже 8-го класса,
а наружной поверхности ци-
линдрического кольца не ни-
же 6-го класса. Для колец тракторных и комбайновых двигате-
лей эти требования понижаются на один класс, а для колец фор-
сированных быстроходных дизелей повышаются на один класс.
5.	Радиальный зазор (просвет) между кольцом и контроль-
ным калибром допускается на дуге 45° не более чем в двух ме-
стах в пределах 0,03 мм для колец диаметром до 150 мм и 0,05 мм
для колец большего диаметра.
6.	Коробление торцовых поверхностей для колец диаметром
до 150 мм не должно превышать 0,03 мм, от 150 до 400 мм 0,05 мм
и диаметром более 400 мм 0,07 мм. Оно проверяется пропуска-
нием колец под действием силы тяжести между двумя полиро-
ванными стальными плитами, скрепленными на заданном рас-
стоянии, а крупных колец—на контрольной плите щупом.
7.	Кольцо по высоте выполняется по 2 или 3-му классу точ-
ности.
Зазор в замке и упругость колец проверяют при сжатии их
силами, перпендикулярными к диаметральной линии, проходя-
щей через замок, до получения в замке зазора к указывают в
чертеже. Упругость колец проверяют двумя способами: сжатием
кольца между двумя плоскостями (рис. 124, б) или сжатием
кольца упругой лентой (рис. 124, а). Приборы и автоматы для
проверки колец построены по принципу пружинных весов.
Заготовки колец отливают в виде барабанов (маслот) на
несколько колец, а также в виде индивидуальной заготовки на
214
одно кольцо, которая имеет овальную форму, соответствующую
форме кольца в свободном состоянии. Заготовки отливают с не-
большими припусками на обработку.
§ 80.	ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОЛЕЦ ИЗ МАСЛОТ С ВЫРЕЗКОЙ ЗАМКА
Метод изготовления колец из маслот с вырезкой замка при-
меняется в мелкосерийном производстве. Этим методом изготов-
ляют кольца больших размеров. Заготовкой для колец служит
чугунный барабан (маслота).
Схема технологического процесса обработки таких колец при-
ведена в табл. 12.
Таблица 12
Схема технологического процесса обработки колец из маслот
с вырезкой замка
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Черновое обтачивание и растачивание маслоты и разрезание на кольца	Токарный или карусельный станок	Универсальный патрон	Резцы
Разметка замка	Разметочная плита	—	Реймс, линейка
Фрезерование замка по разметке	Вертикально- фрезерный станок	Прижимные планки и болты	Торцовая фреза
Слесарная — пригонка замка (соединение замка заклепкой)	Верстак	Тиски	Напильник
Шлифование торцов	Плоскошлифо- вальный станок	Магнитный стол	Шлифовальный круг
Предварительное обта-	Токарный	Планшайба,	Резцы, хомут
чивание и растачивание колец	станок	прижимные бол- ты и планки	для сборки ко- лец в пачку
Чистовое обтачивание и растачивание колец	То же	То же	То же
Слесарная — пригонка замка, снятие фасок	Верстак	—	Контрольное кольцо, напиль- ник
Окончательный конт- роль	Контрольная плита	—	—
Маслоту закрепляют в патроне, обтачивают и растачивают
с припуском на дальнейшую обработку, после чего разрезают на
кольца (рис. 125, а). Затем размечают, фрезеруют и припилива-
ют замок (р.ис. 125, б) и шлифуют торцовые поверхности. После
шлифования торцов кольца собирают в стяжной хомут из сталь-
ной ленты пачкой закрепляют на планшайбе токарного или
215
карусельного станка (рис. 125, в), растачивают внутреннюю и
обтачивают наружную поверхности.
При обработке колец крупных размеров замок на сжатом
кольце перед растачиванием и обтачиванием соединяется заклеп-
кой (рис. 125, а).
Для уменьшения влияния неравномерного припуска обта-
чивание наружной и внутренней поверхности производят в два
Рис. 125. Схема обработки колец из маслот с вырезкой замка
прохода; это обеспечивает правильную форму кольца. После
обработки колец проверяют их прилегание к стенкам цилиндров.
Затем окончательно припиливают замок, снимают фаски и при
необходимости шлифуют торцы. При этой технологии не требует-
ся специального 'оборудования; оснастка очень простая.
§ 81.	ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОЛЕЦ ИЗ МАСЛОТ С ТЕРМОФИКСАЦИЕЙ
Технология изготовления колец из маслот с термофиксацией
применяется в серийном и крупносерийном производстве. Мщсло-
ты, и.з которых изготовляют кольца, для устранения деформации
от зажима в патроне отливают с фланцами или лапками и под-
вергают термической обработке для снятия напряжений. Обра-
ботка колец ведется по схеме, приведенной в табл. 13.
Маслоту подрезанным и расточенным фланцем закрепляют на
планшайбе и обрабатывают. Разрезание ее на отдельные кольца
производят с помощью державки со ступенчатым расположением
резцов (рис. 126, а).
216
Таблица 13
Схема технологического процесса обработки колец из маслот с термофиксацией
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Подрезание торца со стороны фланца и растачивание базовой выточки	Револьверный станок	Универсальный	или пневматический патрон	Резцы
Одновременное черновое обтачивание, растачивание и отрезание пробного кольца	То же	Планшайба с планками или пневматическое при- способление	Расточные резцы, оп- равки, отрезной резец
Контроль твердости	Прибор Роквелла	—•	—
Термическая обработка (при необходи- мости)	—	—	—
Чистовое обтачивание, растачивание и отрезание колец с припуском на шлифо- вание торцов	Револьверный станок	Планшайба с планками или пневматическое при- способление	Расточные резцы и многорезцовые державки с отрезными резцами
Предварительное шлифование торцов с припуском 0,1—0,2 мм	Плоскошлифовальный станок	Магнитный стол	Шлифовальный круг
Разрезание замка	Горизонтально-фрезер- ный станок	Приспособление	Дисковая фреза
Термофиксация	Электрическая печь	Приспособление для термофиксации	—
Чистовое шлифование торцов	Плоскошлифовальный станок	Магнитный стол	Шлифовальный круг
Продолжение табл. 13
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Чистовое обтачивание или шлифование	Токарный или кругло-	Оправка, приспособле-	Резец или шлифоваль- ный круг	'
наружной поверхности кольца	шлифовальный станок	ние для сборки колец на оправке	
Чистовое обтачивание наружной кони- ческой поверхности (только для кониче- ских колец)	Токарный или кругло- шлифовальный станок	Оправка	Резец или шлифоваль- ный круг
Окончательное растачивание внутренней поверхности	Токарный или револь- верный станок	Стакан для установки и крепления колец	Резец
Снятие фасок на внутренней поверх- ности	Точило	Кольцо для установки	Конический шлифоваль- ный круг
Калибровка замка	Горизонтально-фрезер- ный или заточной станок	Приспособление	Дисковая фреза" или шлифовальный круг на вулканитовой связке
Хромирование наружной поверхности и образование пор (для верхних колец)	Гальванического цеха	—	—
Притирка наружной поверхности	Хонинговальный станок	Оправка,	чугунная гильза	—
Притирка торцов	Плоскопритирочный станок	Сепаратор	Чугунные притиры
Зачистка заусенцев и притупление острых кромок в местах, указанных на чертеже	Слесарный верстак	—	—
Контроль: проверка прилегания к эта- лонному кольцу (просвета), упругости колец, величины замка, высоты и ради- альной толщины его	Контрольная плита	Набор контрольных приспособлений	Скобы, шаблоны
На малосъемных кольцах с канавками последние протачивают
перед отрезанием. Так как величина замка у колец обычно состав-
ляет примерно 0,5 мм, а разрезание производят фрезой толщиной
1,5—2 мм, увеличение зазора в замке компенсируют увеличением
припуска по наружному диаметру. Приспособление для разреза-
ния аналогично приспособлению для калибровки замка
(рис. 126, 6).
Для придания кольцу упругих свойств производят термофик-
сацию. Кольца надевают на оправку (рис. 126, в). Расстояние
Рис. 126. Схема обработки колец из маслот с термофик-
сацией:
а — обтачивание и растачивание маслоты и отрезание колец;
б — разрезание замка; в — термофиксация; г — обработка наруж-
ной поверхности; д — обработка конической поверхности
между концами колец фиксируется сухарем, размер которого
несколько больше размера замка !в свободном состоянии. Коль-
ца зажимают по торцам, нагревают в электропечи до температу-
ры 560—600° С и охлаждают на воздухе. После термофиксации
кольца имеют овальную форму и при сжатии до круглой формы
обладают необходимой упругостью. Затем выборочно проверяют
упругость, твердость и остаточную деформацию колец.
Для обтачивания кольца по наружному диаметру кольцо уста-
навливают на оправку (рис. 126, г); при: обтачивании набора
колец оправку и кольца центрируют установочным стаканом.
Конические кольца обтачивают в приспособлении по одному
(рис. 126, д).
21$
§ 82.	ИЗГОТОВЛЕНИЕ КОЛЕЦ ИЗ ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ОТЛИВКИ
&)
Рис. 127. Схема шлифования колец из индиви-
дуальной отливки:
а — шлифование торцов; б — шлифование внутрен-
ней поверхности; в — шлифование наружной поверх-
ности; 1. — заготовка кольца; 2 — шлифовальный
круг; 3 — ведущий ролик; 4 — прижимной ролик
Изготовление поршневых колец из индивидуальных отливок
широко применяется в массовом производстве. Вследствие мало-
го сечения отливки обеспечивается хорошая структура мате-
риала и упругие свойства детали. Отлитая заготовка имеет
форму, близкую к форме готового кольца в свободном состоя-
нии. На заготовке при отливке получаются метки в месте выреза
замка.
Из индивидуальных отливок кольца изготовляют двумя мето-
дами: с обтачиванием наружной поверхности по копиру до раз-
резания или обтачива-
нием наружной поверх-
ности разрезанного и
сжатого до заданной
величины замка коль-
ца. Обтачивание по ко-
пиру обеспечивает бо-
лее правильное распре-
деление давления коль-
ца на стенки цилиндра.
Схема технологиче-
ского процесса обра-
ботки колец из индиви-
дуальной отливки при-
ведена в табл. 14.
Обдирку торцовых,
внутренней и наруж-
ной поверхностей про-
изводят на специаль-
ных станках. Торцовые плоскости обрабатывают при пропуска-
нии колец между двумя плоскими шлифовальными дисками,
наклеенными на стальные планшайбы (рис. 127, а); внутреннюю
поверхность обрабатывают предварительно шлифовальным
кругом, на который одновременно надевается 10—20 колец. Де-
тали получают вращение от приводных роликов, которые при-
жимают кольца к поверхности шлифовального круга (рис. 127, б).
Черновая обработки наружной поверхности производится по-
добным способом, но кольца надеваются на стальной свободно
вращающийся ролик и прижимаются одновременно к шлифо-
вальному кругу и резиновым ведущим роликам (рис. 127, в).
Предварительное и чистовое шлифование плоскостей произ-
водится на плоскошлифовальных станках разных типов. Высо-
кая производительность и точность обеспечиваются на спе-
циальных станках мод. 3316 и 3317 с двумя шлифовальными кру-
гами, между которыми шлифуемые кольца перемещаются по
направляющим ножам специальным транспортером.
220
Таблица 14
Схема технологического процесса обработки поршневых колец из индивидуальной отливки
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Обдирка внутренней поверхности Обдирка наружной поверхности Обдирка торцов с двух сторон Черновое шлифование торцов с двух сторон Получистовое шлифование торцов с двух сторон Термическая обработка: снятие напря- жений Окончательное шлифование торцов с двух сторон Размагничивание колец Обтачивание наружной поверхности по копиру Вырезание замка Предварительная калибровка замка Предварительное обтачивание наружной поверхности Растачивание внутренней поверхности Окончательная обработка наружной по- верхности Окончательная калибровка замка Зачистка заусенцев Фосфатирование	Специальный шлифо- вально-обдирочный станок То же Специальный двусто- ронний шлифовальный станок То же Плоскошлифовальный станок Электропечь Специальный двусто- ронний шлифовальный станок Специальный прибор Токарно-копировальный станок Горизонтально-фрезер- ный станок То же Токарный станок Револьверный станок Токарный станок Заточной станок Слесарный верстак Гальванического цеха	Транспортер, направ- ляющие ножи Магнитный стол Загрузочное Транспортер, направ- ляющие ножи Оправка Приспособление » Оправка С пневматическим за- жимом Оправка Приспособление	Шлифовальный круг То же » » » » » Резец Набор из двух фрез Фреза Резец » » Шлифовальный круг толщиной 2 мм
Вырезание замка производится двумя фрезами в месте, отме-
ченном метками, полученными при отливке. Выполнение, осталь-
ных операций существенно не отличается от выполнения опера-
ций, применяемых при обработке колец из маслот.
В табл. 14 дана схема технологического процесса изготовле-
ния цилиндрического нехромированного кольца. Если кольцо
подвергается хромированию, то наружная поверхность не обта-
чивается, а шлифуется, острые кромки закругляются и кольцо
подвергается хромированию и притирке. При изготовлении
маслосъемных колец производится фрезерование или сверление
маслоотводящих отверстий.
§ 83.	ДРУГИЕ МЕТОДЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ.
КОНТРОЛЬ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
На быстроходных форсированных дизелях применяются
стальные кольца. Эти кольца изготовляют из стальной термиче-
ски обработанной ленты (сталь 65Г), сечение которой примерно
равно сечению готового кольца. Из ленты на оправке, закреплен-
ной на токарном станке, навивается пружина на 30—40 колец.
Диаметр пружины на 2—3 мм больше диаметра готового кольца;
витки пружины должны быть плоскими; тарельчатость допускает-
ся не более 0,1 мм. После навивки пружины производится снятие
напряжений при температуре 350—370° С и охлаждение на воз-
духе.
Пружину разрезают на отдельные кольца дисковой фрезой
или шлифовальным кругом и в приспособлении производят калиб-
ровку замка. Затем кольца собирают в пачку и предварительно
обтачивают по наружной поверхности. После этого производят
термофиксацию замка при температуре 580 ± 10° С в приспособ-
лении, применяемом при изготовлении колец из маслот.
В дальнейшем кольца обрабатываются так же, как и кольца,
изготовляемые из маслот с термофиксацией.
Высокими эксплуатационными свойствами обладают метал-
локерамические кольца, процесс изготовления которых следую-
щий. Железный порошок смешивается с порошком графита (2%)
и тщательно перемешивается. Из этой смеси в прессформах прес-
суют заготовки поршневых колец, размеры которых на 3—5%
больше размеров готового кольца. Прессование производится
при давлении 7—8 Т/см2. Заготовки подвергают спеканию при
температуре 1100° С в атмосфере водорода, расщепленного ам-
миака или природного газа и охлаждают в защитной атмосфере
или в масляной ванне. При спекании происходит усадка заготов-
ки на 1—2%.
В заготовке разрезают тонкой дисковой пилой замок, затем
производят термофиксацию. После термофиксации производят
только отделочные операции—шлифование или притирку торцов
222
Рис. 128. Приспособление для про-
верки радиальной толщины поршне-
вых колец
и наружной поверхности. Вследствие пористости (10—15%), на-
личия свободного графита и пропитки маслом металлокерамиче-
ские кольца отличаются высокой износостойкостью и мало изна-
шивают поверхности цилиндра.
При добавлении к железному порошку 1—2% медного порош-
ка еще больше повышаются механические свойства колец.
У готовых колец проверяют высоту, радиальную толщину,
прилегание к контрольному кольцу (на просвет), упругость и ве-
личину замка. Высоту и радиальную толщину колец проверяют
скобами, микрометрами или
рычажными приборами (рис.
128). Зазор в замке кольца,
вложенного в калибр (кольцо
номинального диаметра), про-
веряют щупом, упругость — в
приспособлении, установлен-
ном на пружинные весы.
Радиальный зазор (про-
свет) проверяют в приспособ-
лении, схема которого показа-
на на рис. 129, а. Кольцо
вставляют в калибр и, освещая
лампой снизу, определяют на-
личие и расположение зазоров.
Зазор определяют щупом или
на глаз. Для более точного
определения величины зазора
применяют приспособления с
фотоэлементом (рис. 129, б).
В массовом производстве широко используют контрольные
автоматы для проверки колец и сортировки их по упругости,
высоте, величине зазора в замке, радиальной толщине и радиаль-
ному зазору. Автоматы сконструированы с применением датчи-
ков, импульсы которых усиливаются и преобразуются электрон-
ными устройствами и передаются исполнительным сортировоч-
ным органам.
Проверка и сортировка колец по упругости на автомате
(рис. 130) производится следующим образом. Кольца устанавли-
вают стопкой в загрузочный бункер 4 над отверстием в плите 22
и ориентируют по замку шпонкой 23. От двигателя 1 через чер-
вячную пару 2 приводятся во вращение шестерни 8 и 9, кривошип
10, а также кулиса 11 и распределительный вал 21 с кулачком 12.
Ползун 3, получающий движение от кулисы, захватывает ниж-
нее кольцо из бункера и перемещает его на измерительную по-
зицию. Рычаг 14 под действием пружины 13 перемещается до
упора 15 и контрольной базой 16 сжимает кольцо 17, прижимая
его к тарированной пружине 18. Деформация тарированной
223
Рис. 129. Проверка радиального зазора между поршневым кольцом и ка-
либром:
а — приспособление для проверки иа просвет; б — схема приспособления с фото-
элементом; 1 — кольцо-калибр; 2 — поршневое кольцо; 3 — выталкиватель; 4 — ко-
зырек; 5 — лампа; 6 — стержень выталкивателя; 7 — рычаг выталкивателя; 8 —
направляющий ролик; 9 — плита; 10 — фотоэлемент; 11 — усилитель, 12 — гальва-
нометр; 13 — сигнал
Рис. 130. Схема авто-
мата для контроля
‘.упругости поршневых
г колец:
1 — двигатель; 2 •— чер-
вячная пара; 3 — пол-
зун; 4 — бункео; 5 —
сортирующий желоб; 6 —
электром<агнит; 7 — при-
емный желоб; 8 и 9 —
шестерни; 10 — криво-
шип; 11 — кулиса; 12 —
кулачок; 13 — пружина;
14 — рычаг; 15 — упор;
16 — контрольная база;
17 — кольцо; 18 — та-
рированная пружина;
19 — державка; 20 —
датчик; 21 — распре-
делительный вал; 22 —
плита; 23 — шпонка
пружины передается датчику 20, закрепленному в державке 19.
Импульсы датчика через электронное устройство воздействуют
на электромагнит 6, изменяющий положение сортирующего жело-
ба 5, направляющего кольцо, которое выталкивается следующим
кольцом, подаваемым на измерительную позицию, в соответст-
вующий канал приемных желобов 7.
Аналогично действуют автоматы для проверки других пара-
метров колец. У этих автоматов датчик реагирует или на размер
проверяемого элемента или на ток, возникающий в фотоэлементе
от луча тарированного источника света, проходящего через ра-
диальный зазор.
Глава 24,
ОБРАБОТКА ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ
§ 84.	МАТЕРИАЛ, ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ЗАГОТОВКИ
Гильзы цилиндров (втулки) двигателей внутреннего сгорания
в процессе работы испытывают значительные нагрузки от давле-
ния газов, термические напряжения от нагрева продуктами сго-
рания, подвергаются корродирующему воздействию горячих га-
зов и истиранию.
В большинстве двигателей гильзы охлаждаются водой, кото-
рая оказывает корродирующее воздействие на наружные поверх-
ности.
Сопряжение гильзы с поршнем и поршневыми кольцами
должно быть таким, чтобы предотвращалась утечка газов из
цилиндра в картер..
Требования к точности и чистоте обработки гильз цилиндров
установлены ГОСТами 7274—54 и 655—59. В соответствии с
ГОСТами гильзы цилиндров изготовляют из серого модифици-
рованного или легированного чугуна с механическими свойства-
ми не ниже, чем у чугуна СЧ 21-40, с твердостью НВ не ниже
170—190. Гильзы быстроходных двигателей термически обраба-
тывают до твердости HRC рабочей поверхности не ниже 40. При
закалке гильз т. в. ч. глубина закаленного слоя должна быть не
менее 1,5 мм.
Внутренняя поверхность выполняется по 2-му классу точно-
сти и 7—9-му классам чистоты; овальность и конусность не
должны превышать 0,8 поля допуска. Биение посадочных поясков
относительно отверстия в зависимости от размеров втулки долж-
но быть не более 0,05—0,10 мм, а торцовое биение опорного бур-
тика не более 0,03—0,05 мм. Гильзы необходимо подвергать гид-
роиспытаниям водой при давлении не менее 5 кГ/см2, причем
верхнюю часть гильз (Уз длины) —при давлении, в 1,5 раза пре-
вышающем давление вспышки.
15 Зак. 259	2 25
Гильзы двухтактных двигателей имеют в средней части про-
дувочные и выпускные окна.
В форсированных, быстроходных двигателях применяются
также гильзы, изготовленные из стали с азотированной, цементо-
ванной или покрытой пористым хромом поверхностью.. Наружные
поверхности гильз судовых двигателей для повышения корро-
зионной стойкости кадмируют, цинкуют или хромируют.
Заготовки чугунных гильз больших размеров отливают в су-
хие земляные формы. Отливку производят в вертикальном поло-
жении, буртиком вниз; на верхней части отливки делают при-
быль.
Заготовки гильз малых размеров отливают в земляные формы
или центробежным способом. В качестве заготовок для стальных
гильз применяют катаные трубы.
§ 85.	ОБРАБОТКА ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ БОЛЬШИХ РАЗМЕРОВ
В МЕЛКОСЕРИЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
В качестве примера приведена схема технологического про-
цесса гильзы цилиндра (табл. 15), показанной на рис. 131.
Литую заготовку после проверки и разметки устанавливают
на токарном станке. Прибыльную часть закрепляют в кулачках
патрона; с другой стороны в отверстие отливки устанавливают
Рис. 131. Гильза цилиндра двухтактного тепловозного дви-
гателя
регулируемую вставку, в которую упирается центр задней баб-
ки. На токарном станке производится обдирка верхнего буртика,
направляющих поясков и стенок между ними, нижней части
гильзы и отрезка прибыли.
Затем гильзу устанавливают направляющими поясками в
приспособление, закрепленное на станке расточного станка, и рез-
цовой головкой, закрепленной в борштанге, растачивают отвер-
стия. Чистовое растачивание производят в таком же приспособ-
лении после термической обработки, которая заключается в
снятии напряжений или в закалке и отпуске, обеспечивающих
повышение твердости детали.
Фрезерование выпускных и продувочных окон является
трудоемкой операцией, которая выполняется на горизонтально-
226
227
Т аб л иц а 15
* Схема технологического процесса обработки гильзы цилиндра двухтактного двигателя
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Проверка отливки и разметка Черновая обработка буртика наруж- ной поверхности и пояска, отрезание прибыли Черновое растачивание отверстия и подрезание нижнего торца гильзы Термическая обработка (снятие на- пряжений или закалка, отпуск и сня- тие напряжений) Чистовое растачивание отверстия Чистовая обработка наружных по- верхностей, протачивание уплотнитель- ных канавок, подрезание торцов Завальцовка колец из красной меди Гидравлические испытания Разметка выпускных и продувочных окон Сверление отверстий в углах окон и отверстий для ввода фрезы Фрезерование выпускных и проду- вочных окон Хонингование зеркала цилиндра Окончательная обработка центри- рующих поясков, уплотнительных ко- лец и буртиков	Разметочная плита Токарный станок Горизонтально-расточ- ный станок Термические печи Г оризонтально-расточ- ный станок Токарный станок Стенд для испытания Разметочная плита Радиально-сверлильный станок Специальный фрезер- ный (или горизонтально- расточный) станок Хонинговальный станок Токарный станок	Домкраты, призмы Патрон, регулируемая вставка, вращающийся центр Для установки Для установки Разжимные центрирую- щие вставки Для завальцовки колец Шаблон Поворотное То же Установочное кольцо, прижимные планки Разжимные центрирую- щие вставки	Штангенрейсмус, цир- куль Резцы Резцовая борштанга, головка, резцы Резцовая борштанга, головка, резцы Резцы Чертилка Сверла Концевые фрезы Хон, шлифовальные бруски Резцы
расточных или вертикально-фрезерных станках, и при значитель-
ном выпуске деталей — на специальных станках с несколькими
поворотными фрезерными головками. На Коломенском теплово-
зостроительном заводе освоена отливка гильз цилиндров с гото-
выми окнами, что позволило исключить эту трудоемкую
операцию. Окончательно отверстия обрабатывают на хонинго-
вальных станках хоном с раздвижными абразивными брусками
(см. рис. 21).
Обработка большой поверхности зеркала цилиндра с высо-
кой точностью, обеспечивающей равномерный малый припуск на
хонингование, затруднительна. Поэтому целесообразно для уп-
рощения обработки и сокращения трудоемкости растачивания
оставлять на хонингование большой припуск (до 0,5 мм на
диаметр), а хонингование производить последовательно тремя
наборами брусков: крупнозернистыми (зернистость 40—50),
средними (зернистость 12—10) и тонкими (зернистость 4—3).
При хонинговании втулку необходимо закреплять за буртик, что-
бы избежать деформации детали и получения овального отвер-
стия.
§ 86.	ОБРАБОТКА ЧУГУННЫХ ГИЛЬЗ В МАССОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Чугунные гильзы небольших размеров (рис. 132) в массовых
количествах изготовляются для тракторных, комбайновых и дру-
гих двигателей широкого назначения. Принятая для обработки
гильз технология позволяет выпускать их с небольшой трудоем-
костью. Схема технологического процесса обработки гильз в
массовом производстве дана в табл. 16.
Заготовки тщательно очищают от формовочной земли, зачи-
щают остатки литников; особенно тщательно зачищают торцы,
кромки которых являются установочной базой на первой опера-
ции.
Отверстие растачивают на многошпиндельном расточном
станке наборными зенкерами; оно служит базой для дальнейшей
обработки.
Внешние поверхности обрабатывают в несколько приемов
на токарных многорезцовых станках. Гильзу закрепляют на ро-
ликовых или разжимных оправках с пневматическим приводом.
После обдирки внутреннюю поверхность гильзы подвергают
закалке т. в. ч. Закалку гильзы производят с помощью подвижно-
го индуктора, который, перемещаясь снизу вверх во вращающей-
ся гильзе, последовательно нагревает ее внутреннюю поверх-
ность. Нагретая поверхность охлаждается струями воды, выте-
кающими из отверстий, просверленных в нижней части индукто-
ра. Вода, проходя через индуктор, охлаждает его.
Закаленную поверхность гильзы предварительно растачивают
зенкерами или расточными головками, оснащенными пластинка-
228
ми твердого сплава, и затем развертывают или шлифуют на
внутришлифовальных станках. Последний метод обеспечивает
более высокую точность и меньший припуск на хонингование, но
менее производителен. Этот метод применяют в тех случаях,
когда твердость HRC закаленного слоя более 45.
При меньшей твердости обрабатываемой поверхности раз-
вертки, оснащенные пластинками твердого сплава, работают
достаточно устойчиво. В этом
случае за счет повышения про-
изводительности экономически
целесообразно вводить черно-
вое хонингование крупнозерни-
стыми брусками, обеспечиваю-
щее доведение гильзы до тре-
буемого размера в течение
1—1,5 мин. Черновое и чисто-
вое хонингование ведется с
обильным охлаждением дета-
ли керосином, который препят-
ствует засаливанию брусков.
Окончательная обработка
буртика и посадочных поясков
должна обеспечить их концен-
тричность и перпендикуляр-
ность к оси отверстия. Эти опе-
рации производят на токарных
или круглошлифовальных стан-
ках, в оправках (цанговых или
с гидропластом). Во избежание
деформации деталей при раз-
вертывании и шлифовании их
крепят путем зажима за бур-
тик. Детали также зажимают
в приспособлениях с гидро-
пластом за предварительно Рис- 132,	трактор-
,	г г	ного двигателя
прошлифованные направляю-
щие пояски (см. рис. 93, б).
Технологический процесс изготовления стальных гильз
отличается от технологического процесса обработки чугунных
гильз, тем, что в данном случае в качестве заготовки детали при-
меняют катаные трубы из стали 35ХМЮА или 38ХМЮА (при
азотировании зеркала цилиндра) и из стали 45 или 45Х (при
хромировании). Трубы разрезают на заготовки дисковой пилой
или на труборезном станке. Длина заготовок равна длине детали
с припуском на торцах. Заготовки подвергают нормализации.
Предварительное растачивание и обработку наружных по-
верхностей гильз производят так же, как гильз из чугуна. Затем
229
Таблица 16
° Схема технологического процесса обработки гильз в массовом производстве
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Растачивание отверстия (черновое) Подрезание торцов Протачивание буртика, поясков и наружной поверхности (черновое) Закалка зеркала цилиндра т. в. ч. Протачивание и подрезание бурти- ков, поясков наружной поверхности и прорезание канавок Шлифование поясков Растачивание отверстия Чистовое протачивание буртика, поясков и канавок Развертывание отверстия Черновое хонингование отверстия Шлифование торца буртика и по- ясков Чистовое хонингование отверстия Отделочное хонингование отверстия Промывка Контроль	Многошпиндельный вертикально-расточный станок Токарный многорезцо- вый станок То же Установка т. в. ч. Токарный многорезцо- вый станок Бесцентрово-шлифо- вальный станок Многошпиндельный вер- тикально-расточный ста- нок Токарный многорезцо- вый станок Многошпиндельный вер- тикально-расточный ста- нок Хонинговальный станок Круглошлифовальный станок Хонинговальный станок То же	Приспособление с гид- равлическим зажимом де- тали коническими чаш- ками Разжимная пневматиче- ская оправка То же Индуктор Разжимная пневматиче- ская оправка Установочное Гидравлический зажим за буртик Оправка с гидропластом Приспособление с гид- равлическим зажимом де- тали за буртик Установочное Оправка с гидропластом Установочное То же	Наборный зенкер с но- жами из твердого сплава Резцы » Резцы Планшайба с двумя шлифовальными кругами Наборный зенкер Резцы Наборная плавающая развертка, оснащенная пластинками твердого сплава Хон Шлифовальный круг Хон »
деталь подвергают закалке и получистовой обработке. Зеркало
гильзы перед азотированием или хромированием шлифуют. По-
верхности, которые необходимо обрабатывать после азотирова-
ния, покрывают тонким слоем олова. Азотирование производят
при температуре 500—560° С в среде аммиака. После азотирова-
ния оставляют припуск (0,15—0,2 мм) на обработку зеркала
цилиндра для снятия хрупкого слоя, в котором могут образовать-
ся трещины. После азотирования или хромирования производят
чистовую обработку наружных поверхностей, шлифование и хо-
нингование отверстия.
Стальные гильзы обычно имеют тонкие стенки. Во избежание
деформации детали ее при обработке отверстия зажимают в осе-
вом направлении (за буртик или по торцам), а обработку на-
ружной поверхности производят в точных цанговых оправках или
вставных пробках, плотно входящих в отверстие.
Точность отверстия контролируют индикаторными нутромера-
ми, настраиваемыми по эталонным кольцам. Проверку биения
наружных поясков и торцов буртиков производят в оправках
или контрольных приспособлениях, в которых гильза базируется
по отверстию.
Глава 25
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ
ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ
§ 87.	СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ
Узлы топливной аппаратуры двигателей внутреннего сгора-
ния (топливные насосы, форсунки, насос-форсунки, подкачиваю-
щие насосы, фильтры) являются сложными агрегатами, собран-
ными из деталей, которые обычно мало отличаются от деталей
других узлов и агрегатов двигателей. Только детали и узлы,
обеспечивающие подачу топлива в цилиндры и распыливание
топлива, отличающиеся высокой точностью и чистотой обработ-
ки, следует выделить в особую группу специфических деталей
топливной аппаратуры. К ним относятся плунжер со втулкой
(плунжерная пара), корпус распылителя, или направляющая
иглы с иглой (распылитель), корпус клапана с клапаном (обрат-
ный клапан). Эти детали и узлы обычно называют прецизион-
ными деталями и прецизионными парами.
Плунжерная пара, распылитель и клапан работают при высо-
ком давлении топлива и, сохраняя взаимную подвижность, со-
прягаются с очень малыми зазорами (0,0015—0,003 мм). Через
них происходит утечка топлива в незначительном количестве,
которая не ' оказывает существенного влияния на величину
подачи. Запорные поверхности должны обеспечивать высокую
231
герметичность. Торцовые плоскости стыка деталей должны без
прокладок обеспечивать полную герметичность соединения.
Вследствие малых зазоров между деталями требуется обес-
печить высокую точность формы сопрягаемых деталей и чистоту
обработки.
Изготовление деталей с точностью, обеспечивающей требу-
емые зазоры, вызывает большие трудности. В то же время откло-
нение диаметра плунжера на 1% может привести
к изменению подачи топлива на 2%, т. е. на ве-
личину, не оказывающую существенного влияния
на работу двигателя. Поэтому детали топливной
аппаратуры в серийном производстве изготов-
ляют с допусками 2 или 3-го класса точности
(а иногда и с более широкими допусками ±0,1),
но с высокой точностью формы.
Детали сортируют по размерам диаметра на
группы через 0,001 или 0,002 жж; затем детали
поступают на селективную сборку с последующей
взаимной притиркой подобранных деталей.
Технические требования, предъявляемые к
прецизионным парам топливной аппаратуры, ого-
ворены ГОСТами. Основные из них следующие.
Плу нжерные пары (рис. 133) изготов-
ляют из стали ШХ15 или ХВГ с последующей
термической обработкой до твердости HRC не ме-
нее 58 или из азотируемой стали 25Х5М. Чистота
сопрягаемых поверхностей плунжера и втулки
должна быть не ниже 12-го класса, а для пар
с плунжерами без канавок не ниже 11-го класса.
1	— втулка-*	Распределительные кромки доведенных поверх-
2	— плунжер ностей должны быть острыми, без заусенцев и
других дефектов; отклонение их от заданной
чертежом формы не должно превышать 0,02 жж.
Допускается неперпендикулярность торца плунжера со спи-
ральной канавкой относительно цилиндрической рабочей поверх-
ности до 0,03 жж, а для плунжеров без канавок — до 0,1 жж.
Неперпендикулярность опорного торца втулки к наружной
направляющей поверхности допускается не более 0,01 жж. Конус-
ность плунжера и втулки допускается не более 0,0006 жж на
20 жж длины рабочей поверхности при условии, что наибольший
диаметр плунжера и наименьший диаметр втулки расположены
со стороны полости сжатия топлива, овальность—не более
0,0005 жж. Граненость и риски на рабочих поверхностях не до-
пускаются.
В собранной плунжерной паре плунжер должен плавно пере-
мещаться во втулке. При тщательно промытых и смоченных
дизельным топливом деталях плунжер, выдвинутый на */з длины,
232
должен свободно опускаться до упора во втулке, установленной
вертикально.
Зазоры в поперечном сечении, проходящем через отсечное
окно втулки, должны быть не менее 0,0015 мм при диаметре
плунжера до 6,5 мм, 0,0018 мм при диаметре 6,5—8,5 мм.
0,002 мм при диаметре 8,5—12 мм и т. д.
Плотность плунжерной пары устанавливается чертежом и
определяется временем вытеснения через зазоры смеси топлива
и масла в количестве, подаваемом плунжером, установленным
в положение, соответствующее режиму максимальной подачи.
Для проверки используют смесь дизельного топлива и масла
вязкостью 9,9—10,9 сст при температуре 20° С и давлении в про-
странстве над плунжером 200 ± 10 кГ!см2. При этом топливо
должно вытесняться через зазоры не менее чем за 15 сек.
Допускается проверка в других условиях при сравнении про-
веряемых пар с эталонными парами, имеющими максимальную
и минимальную плотности.
Распылители закрытых форсунок изготовляют в
соответствии с требованиями ГОСТа 9928—61. Корпус распыли-
теля (или направляющую иглы) делают из стали 18ХН4ВА. Для
распылителей с приставным сопловым наконечником допускается
изготовлять корпус и наконечник из стали ШХ15 или ХВГ.
Иглу распылителя делают из стали Р18. Детали из стали
18Х2Н4ВА цементуют; глубина цементованного слоя на рабочих
поверхностях должна быть в пределах 0,5—0,9 мм, твердость
HRC не менее 58. Детали из стали ШХ15, ХВГ и Р18 закаливают
до твердости HRC не менее 60.
Конусность поверхности, сопрягающейся с иглой в корпусе
распылителя, допускается не выше 0,002 мм, овальность
0,0005 мм, корсетность и бочкообразность сопрягаемых поверх-
ностей не более 0,001 мм\ граненость в пределах чувствительно-
сти измерительных приборов не допускается.
Необходимо, чтобы биение уплотняющих конусов в корпусе
распылителя не превышало 0,004 мм, а у иглы 0,002 мм.
Чистота поверхности цилиндрических рабочих поверхностей
должна быть не ниже 12-го класса, уплотняющих конических по-
верхностей— не ниже 9-го класса, притертого пояска иглы —
10-го класса, уплотняющих торцов — не ниже 11-го класса.
Игла, выдвинутая на Уз длины направляющей, должна сво-
бодно перемещаться под действием силы тяжести относительно
корпуса распылителя, установленного под углом 45° к горизон-
тали.
Плотность распылителя устанавливают исходя из необходи-
мости обеспечения диаметральных зазоров между корпусом и иг-
лой, исключающих возможность зависания иглы. При этом
требуется, чтобы зазор был не менее 0,0015 мм. Величина плот-
ности характеризуется временем падения давления отфильтро-
233
ванной смеси дизельного топлива и масла вязкостью 9,9—10,9 сст
при температуре 20° С. Для многодырчатых распылителей стан-
дартом установлена плотность не менее 15 сек при падении дав-
ления от 350 до 300 кГ]см2, для штифтовых, бесштифтовых и
других распылителей — не менее 5 сек при падении давления от
200 до 180 кГ^см2.
После сборки распылителя проверяют качество распыливания
им топлива. Распыленное топливо, выходящее из распылителя,
должно быть туманообразным, без заметных на глаз отдельных
капель, струек и легкоразличимых местных сгущений; начало и
конец впрыска должны быть четкими и сопровождаться резким
звуком. Пропускная способность распылителей при постоянном
перепаде давления не должна отличаться более чем на 10%.
Нагнетательные клапаны изготовляют в соответст-
вии с ГОСТом 8334—57. Корпус клапана и клапан делают из
стали ШХ15. Допускается изготовлять их из стали ХВГ, а кла-
пан, кроме того, из стали 18Х2Н4ВА. Клапан термически обра-
батывают до твердости HRC 56—62, а корпус — до твердости
HRC 60—64.
Овальность и конусность цилиндрических направляющих по-
верхностей клапанов с разгрузочным пояском не должны превы-
шать 0,003 мм, а клапанов без разгрузочного пояска 0,01 мм.
Биение запорного конуса в корпусе и на клапане относительно
направляющих цилиндрических поверхностей допускается не бо-
лее 0,004 мм.
Цилиндрические и конические рабочие поверхности обрабаты-
вают до чистоты не ниже 10-го класса.
После сборки пары проверяют ее герметичность. Пропуск
воздуха при давлении 4—7 кГ!см2 в течение 10—15 сек не до-
пускается.
Уплотняющие торцы втулки плунжера, корпусы распылителя
и седла клапана должны быть плоскими. Проверку их произво-
дят плоскими стеклянными пластинками для интерференционных
измерений или по эталонному образцу, прикладываемому к
уплотняющему торцу. Образец должен удерживаться на детали
при любом ее положении под действием атмосферного давления.
§ 88.	ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ
^Основные детали топливной аппаратуры не отличаются слож-
ностью конструктивных форм; особенности технологии их изго-
товления объясняются главным образом высокими требованиями
к точности формы и взаимному расположению поверхностей, чис-
тоте их обработки.
Точные наружные поверхности обрабатывают примерно по
следующей схеме: токарная обработка и предварительное шли-
фование до термической обработки, закалка, отпуск, старение.
234
предварительное шлифование, старение, чистовое шлифование,
предварительная доводка, чистовая доводка, отделочная доводка.
Припуски на обработку после закалки следует оставлять ми-
нимальные, обеспечивающие устранение дефектов, которые
могут возникнуть при нагревании и охлаждении детали. Закалку
лучше производить в печах с защитной атмосферой или в соля-
ных ваннах, состав которых обеспечивает сохранение чистой,
светлой поверхности детали. Отпуск и старение производят в
масляных ваннах. После термической обработки детали промы-
вают в горячем щелочном растворе, горячей воде, а затем окси-
дируют для повышения антикоррозионной стойкости поверхно-
стей, не подвергаемых дальнейшей обработке. Если детали изго-
товляют из азотируемых сталей, то припуски на обработку после
азотирования оставляют совсем небольшие (0,04—0,06 мм
на сторону).
Термическую обработку плунжеров втулок и игл желательно
производить в приспособлениях в вертикальном положении. Это
уменьшает возможность коробления деталей. Запрещается про-
изводить рихтование деталей после термической обработки, так
как после рихтования возможно изменение формы деталей при
дальнейшей обработке или в процессе эксплуатации. Целесооб-
разно, кроме обычного старения, производить обработку деталей
холодом, при температуре —70° С. При этой температуре проис-
ходит распад остаточного аустенита, твердость повышается и де-
тали в дальнейшем не деформируются.
Направляющие цилиндрические поверхности плунжеров шли-
фуют на круглошлифовальных или бесцентрово-шлифовальных
станках. Применяются мягкие шлифовальные круги; их рабочая
поверхность должна быть тщательно заправлена алмазом. Осо-
бенно тщательно нужно следить за тем, чтобы на поверхности
деталей не появлялись прижоги, приводящие к образованию тре-
щин и мест с пониженной твердостью. Если припуск более
0,05 мм, шлифование целесообразно разбить на две операции:
предварительная обработка шлифовальными кругами зернисто-
стью 25—40 и окончательная обработка шлифовальным кругом
зернистостью 12—16.
Шлифование желательно производить широким кругом с по-
дачей на врезание. Использование узких кругов часто приводит
к появлению погрешностей («спирали»), повышающих трудоем-
кость доводки.
При настройке шлифовальных станков следует обратить осо-
бое внимание на недопустимость гранености деталей, которую
можно устранить только ручной доводкой.
Поверхности головки плунжера и нерабочих шеек шлифуют
на круглошлифовальных станках в центрах или цанговых патро-
нах. При выполнении этих операций нужно следить за тем, чтобы
не было прижогов поверхности.
235
Шлифование направляющих цилиндрических поверхностей
иглы распылителя производят на бесцентрово-шлифовальных
станках. Отделочное шлифование осуществляют на бесцентрово-
шлифовальных станках с широкими кругами (шириной 600—
800 мм) зернистостью 30—40. Вследствие жесткой конструкции
станка и использовании широкого мелкозернистого круга можно
Рис. 134. Призма для шлифова-
ния иглы распылителя:
а — установка иглы на призме;
б — схема влияния перекошенного
упора; 1 — приводной шнур; 2 —
шкив; 3 — призма; 4 — упор; 5 —
пружинный стопор; 6 —• игла; 7 —
шлифовальный круг
выдерживать диаметр деталей с
точностью до 0,002—0,003 мм,- шли-
фовать их в пределах заданных
групп с чистотой обработки 10—11-
класса.
Шлифование хвостовиков, пере-
ходных и запорных конусов и дру-
гих частей иглы распылителя про-
изводится на специализированных
или специальных станках. Для обес-
печения концентричности этих по-
верхностей относительно направ-
ляющей в пределах 0,001—0,002 мм
их обработку производят на приз-
мах (рис. 134).
Деталь, установленную на двой-
ной призме 3, приводят во вращение
при помощи шкива 2 и резинового
приводного шнура /. При шлифова-
нии деталь силами резания прижи-
мается к упору 4.
Упор выполняют или в виде
острия, точно сцентрированного с
осью вращения детали, или в виде
плоской пластины, точно перпенди-
кулярной к оси вращения. При не-
значительной неперпендикулярности
упорной поверхности детали к оси
вращения и выполнении упора с на-
рушением указанных требований невозможно получить точно
концентричную коническую или правильную торцовую поверх-
ность, так как деталь при шлифовании будет при каждом обо-
роте перемещаться в осевом направлении. Это видно из схемы
работы упора (рис. 134, б).
Направляющая поверхность иглы, служащая при таком ме-
тоде шлифования шейкой шпинделя, должна быть точной, так
как ее погрешности передаются обрабатываемой поверхности.
Для увеличения срока службы призмы выполняются с не-
сколькими пазами, которые используются поочередно.
Высокая концентричность направляющих и запорных поверх-
ностей необходима также при обработке запорных клапанов.
236
В связи с наличием канавок на направляющих и невозможностью
использовать их для установки на призму концентричность может
быть обеспечена при раздельном шлифовании направляющей и
конуса только при очень тщательном выполнении и хорошем
состоянии центров станка и центровых отверстий.
Для облегчения достижения концентричности часто указанные
поверхности шлифуют одновременно фасонным шлифоваль-
ным кругом (рис. 135, а). Выступ на круге обеспечивает прямо-
линейность образующей запорного конуса и устраняет отрица-
тельное влияние радиусного перехода и несошлифованного остат-
ка припуска на сопряжение деталей.
Доводку цилиндрических поверхностей производят машинно-
ручным или машинным способом. При машинно-ручном способе
Рис. 135.. Шлифование за-
порного клапана:
а — фасонным кругом; б —
шлифовальным кругом с фас-
кой; А — несошлифованный ос-
таток припуска
Рис. 136. Машинно-ручная доводка цилин-
дрической поверхности плунжера:
1 — притир; 2 — державка; 3 — плунжер;
4 — патрон
доводки (рис. 136) деталь закрепляют в патроне- доводочной
бабки, а притир 1 (в виде разрезной чугунной втулки) зажимают
в державке 2. Размер притира регулируют болтом. На поверх-
ность детали наносят пасту. При вращении детали со скоростью
200—300 об/мин и возвратно-поступательном перемещении при-
тира, который рабочий удерживает рукой, производится доводка.
Машинная доводка осуществляется на доводочных станках.
Детали укладываются в сепаратор между двумя чугунными
притирами, причем оси деталей пересекаются с радиусом прити-
ра. При обкатке деталей между вращающимся нижним и непод-
вижным верхним дисками вследствие нерадиального положения
деталей происходит не^ только качение, но и проскальзывание
детали по диску и снятие припуска.
Машинная доводка обеспечивает точность формы деталей
до 0,001 мм.
Точные внутренние поверхности обрабатывают в такой после-
довательности: сверление, зенкерование или предварительное
растачивание; развертывание, растачивание ружейным сверлом
237
или точное растачивание (иногда предварительное хонинговав
ние), закалка, отпуск, старение, предварительное шлифование,
доводка или хонингование отверстий, чистовая доводка отвер-
стий и окончательная доводка.
Конические запорные поверхности в корпусах распылителей
и седлах клапанов обрабатываются инструментами, направля-
емыми по цилиндрическим поверхностям, или другими инстру-
ментами, при работе которых используется принцип бесцентро-
вой обработки.
Шлифование отверстий в прецизионных деталях является тру-
доемкой и малопроизводительной операцией. Для того чтобы
отверстия в детали имели правильную форму и точные размеры,
необходимо обеспечить точную обработку отверстий до терми-
ческой обработки и минимальную деформацию при закалке. Ми-
нимальное изменение размеров при закалке обеспечивается в
случае изготовления деталей из сталей ХВГ и ХГ, а также из
шарикоподшипниковой стали ШХ15 и цементуемой стали
18Х2Н4ВА.
Закалку сЛедует производить таким образом, чтобы каждая
деталь равномерно нагревалась и охлаждалась, желательно в
вертикальном положении. После закалки и отпуска детали тща-
тельно промывают в пассивирующем растворе и оксидируют.
При соблюдении указанных условий коробление деталей при
термической обработке не превышает 0,002—0,003 мм.
Доводка цилиндрических отверстий производится чугунными
притирами. Применяемая при этом паста представляет собой
смесь из абразивного порошка, стеарина и веретенного масла или
олеиновой кислоты.
Доводку отверстий производят машинно-ручным и машин-
ным способом. При машинно-ручном способе оправку притира
закрепляют в патроне доводочной бабки, деталь крепят в дер-
жавке, которую рабочий удерживает рукой.
При машинной доводке (рис. 137) притир 5 устанавливают
на качающейся оправке 6, закрепленной в шпинделе доводочно-
го станка. Для увеличения диаметра чугунную разрезную втулку
притира перемещают по оправке к основанию конуса. Перед
началом доводки поверхность притира выравнивают чугунным
кольцевым притиром. Деталь устанавливают в гильзе 3 приспо-
собления. Она удерживается в нем крышкой 4, соединенной от-
кидным болтом и осью, с поворотной головкой 2, цапфы которой
входят в корпус 1 приспособления. Поворотная головка позво-
ляет производить доводку с двух сторон. Деталь удерживается
от вращения силами трения, возникающими между торцами де-
тали и упорными поверхностями втулки и крышки.
Для обеспечения стабильности размеров и правильной фор-
мы отверстия чугунная втулка притира 5 должна быть точно
пригнана к конической оправке 6. Длина втулки притира долж-
238
на быть не менее четырех-пяти его диаметров; при меньшей дли-
не нельзя исправить искривление отверстия.
Если притиры хорошо пригнаны к оправке, доводка обеспечи-
вает овальность и кривизну отверстия до 0,0005 мм, а конусность
до 0,001 мм.
Концентричность внутренних цилиндрических и конических
поверхностей в значительной мере обеспечивается точным соблю-
дением допусков до термической обработки.
Запорные конические поверхности распылителей до термиче-
ской обработки обрабатывают с отклонением от соосности не
Рис. 137. Машинная доводка гильзы плунжера:
1 — корпус приспособления; 2 — поворотная головка; 3 — гильза; 4 — крышка;
5 — притир; 6 — оправка
более 0,002 мм. Для получения такой точности и высокой чисто-
ты поверхности рабочий конус обрабатывают набором однозубых
конических зенковок (рис. 138), которые отличаются по диамет-
ру на 0,001 мм. К обрабатываемой детали зенковку подбирают
с минимальным зазором, так чтобы ее направляющая плотно
входила в отверстие детали, но вращалась в ней без заеданий.
Для обеспечения ^концентричности и одинаковой глубины ко-
нуса на направляющей поверхности зенковки закрепляют кольцо
239
или призму с точно перпендикулярным к оси торцом, который
упирается в торец детали.
Обработку детали производят на револьверных или сверлиль-
ных станках при закреплении детали или зенковки в самоуста-
навливающихся патронах.
Конические запорные поверхности после закалки обрабаты-
вают шлифованием, электроискровым способом или притиркой
Рис. 138. Обработка конуса распылителя конической
зенковкой:
1 — зенковка: 2 — упорное кольцо; 3 — зажимной болт
с базированием относительно цилиндрической направляющей
поверхности.
Запорный конус распылителя шлифуют на специальном стан-
ке (рис. 139). Деталь 9, установленная на полой втулке S, приво-
дится во вращение рези-
новым шнуром 4 от элек-
тродвигателя через шки-
вы 3 и 2. Шкивы установ-
лены так, что шнур 4 при
вращении прижимает де-
таль к опорному торцу
втулки 8, точно перпен-
дикулярному к оси на-
ружной поверхности
втулки. Шлифовальный
конический круг 10, за-
крепленный на оправке
11, приводится во враще-
ние пневматическим шли-
фовальным шпинделем 6,
турбина которого враща-
ется с числом оборотов,
равным 60 000—80 000 в
Рис. 139. Схема станка для шлифования
конуса распылителя:
1 — электродвигатель; 2 и 3 — шкивы; 4 — рези-
новый шнур; 5 — верхний суппорт; 6 — шпиндель;
7 — нижний суппорт; 8 — втулка; 9 — деталь;
10 — шлифовальный круг; И — оправка
минуту. Шлифовальный шпиндель закреплен на двойном суп-
порте. Направляющие верхнего суппорта 5 параллельны обра-
240
зующей обрабатываемого конуса, направляющие нижнего суп-
порта 7 — оси детали.
Детали и шлифовальному кругу сообщается вращательное
движение. При этом шлифовальный круг, заправленный острым
алмазом, винтом нижнего суппорта перемещается до сопри-
косновения с обрабатываемой поверхностью. Винтом верхнего
суппорта шлифовальному кругу сообщается возвратно-поступа-
тельное движение, параллельное образующей конуса. Эти пере-
мещения очень невелики (0,5—0,8 мм) и нужны для обеспече-
ния чистоты поверхности, на которой без этого образуются коль-
цевые риски.
Рис. 140. Доводка конуса в корпусе распылителя:
1 —- патрон; 3 — притир; 3 — вставка притира; 4 — державка
Возвратно-поступательные движения часто совершаются при
помощи кулачка.
Вследствие малых диаметров шлифовального круга и оправки
работа ведется при очень малой подаче и производительность
операции невелика. Хорошие результаты обеспечиваются только
при высокой точности и отсутствии зазора шарикоподшипников
шлифовального шпинделя.
После шлифования производят притирку (доводку) конуса
стальным притиром 2 с конической чугунной вставкой 3
(рис. 140). Угол конической поверхности притира должен соот-
ветствовать углу конуса обрабатываемой детали. Коническая
поверхность должна быть строго концентричной к направляю-
щей. Притир закрепляют в патроне 1 доводочной бабки, а де-
таль— в державке 4, удерживаемой рукой рабочего.
Заправку конусов притиров производят на таких же призмах,
на которых выполняется шлифование конусов игл распылителей
(рис. 134).
Вместо шлифования и доводки конусов распылителей широ-
кое распространение получила электроискровая обработка.
Устройство станка для электроискровой обработки такое же, как
Зак. 259	241
и станка для шлифования конуса. Однако на суппорте вместо
шлифовального шпинделя установлено приспособление для по-
дачи проволоки из латуни диаметром 0,8—1 мм, а вместо оправ-
ки шлифовального круга — втулка из диэлектрика, через кото-
Рис. 141. Станок для
электроискровой обработки конуса распылителя.
рую проволока подводится к обрабатываемой поверхности. К об-
рабатываемой поверхности подается смесь масла с керосином.
Обработка производится в результате снятия металла с обраба-
тываемой поверхности электрическими импульсами, возникаю-
щими при проскакивании искры между проволокой и поверхно-
стью конуса. Регулируя ток, можно изменять интенсивность
обработки и чистоту обрабатываемой поверхности.
Общий вид трехшпиндельного станка для электроискровой
обработки конуса распылителя показан на рис. 141.
242
Шлифование запорного конуса седла клапана основано на
том же принципе (рис. 142). Деталь /, установленная на оправ-
ке 2, приводится во вращение с помощью шнура 5, прижимаю-
щего ее к торцу оправки. Шлифовальный круг 4, совершая воз-
вратно-поступательные движения вдоль
образующей конуса, производит его об-
работку.
§ 89.	ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ И СБОРКИ
ПЛУНЖЕРНЫХ ПАР
Для получения стабильной плотности
при селективной сборке и испытании
плунжерных пар необходимо строго соб-
людать технические условия на собирае-
Рис. 142. Шлифование
запорного конуса седла
тща-	клапана:
COD- — деталь; 2 — оправка;
з — шнур; 4 — шлифоваль-
ный круг
схе-
из прутка на многошпин-^
мые детали — плунжер и втулку,
тельно контролировать и правильно
тировать их.
Обработка плунжера ведется по
ме, приведенной в табл. 17.
Заготовку детали обрабатывают
дельном автомате. На всех поверхностях, подвергаемых шлифо-
ванию, оставляют необходимые припуски на обработку. На ше-
стишпиндельном автомате можно обеспечить производительность
50—70 шт. деталей в час. При изготовлении плунжеров больших
размеров заготовки обрабатывают на токарных или револьвер-
ных станках.
Для обработки поводков на токарном или фрезерном станке
применяют приспособление, имеющее форму диска, на котором
радиально закрепляется набор плунжеров. На токарном станке
двумя резцами, установленными на размер, обрабатывается весь
набор деталей одновременно. На фрезерном станке при установ-
ке диска с набором деталей на приспособлении для непрерывно-
го фрезерования обработка ведется двумя фрезами при непре-
рывной подаче.
Положение продольной канавки на головке плунжера должно
быть строго согласовано с положением лапок. Фрезерование
канавки производится в приспособлении, имеющем паз, фикси-
рующий угловое положение плунжера по плоскости лапок.
Фрезерование и шлифование спирали плунжера производят
на специализированном станке, главной частью которого являет-
ся специальное приспособление (рис. 143). При обработке спи-
рали деталь устанавливают в центры, во втулку или призму;
угловое положение детали определяется базированием по повод-
ку 4. Закрепленный на шпинделе 5 приспособления копир 6, упи-
рающийся в ролик 7, сообщает шпинделю винтовое движение.
Шаг спирали копира равен шагу спирали плунжера.
16*	243
244
Таблица 17
Схема технологического процесса обработки плунжера
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Предварительная обработка заготов- ки с прорезанием канавки и сверле- нием центрового отверстия	Токарный автомат	Цанги, люнеты	Автоматные резцы
Предварительное шлифование ци- линдрической направляющей	Бесцентрово-шлифо- вальный станок	Приспособление, нож	Шлифовальные круги
Фрезерование или обтачивание по- водка с припуском на шлифование	Токарный или фрезер- ный станок	Многоместное	Резцы или фрезы
Шлифование торца	Плоскошлифовальный станок	в	Шлифовальный круг
Обтачивание головки	Токарный станок	Цанговый пневматиче- ский зажим	Фасонный резец
Фрезерование продольного паза на головке	Г оризонтально-фрезер- ный станок	Приспособление с бази- рованием от поводка	Дисковые фрезы
Фрезерование спирали	Фрезерный специализи- рованный станок	Специальное	Пальцевая фреза
Слесарная — зачистка заусенцев и набивка метки на поводке	Слесарный верстак	Для набивки метки	Напильник
Термическая обработка (закалка, отпуск, старение, оксидирование)	Термические печи и ванны	Подвески, прибор для проверки твердости	—
Шлифование фаски у торца головки	Круглошлифовальный станок	Цанговый зажим	Шлифовальный круг
Шлифование цилиндрической направ- ляющей	Круглошлифовальный станок	Центры, поводок	Шлифовальный круг
Продолжение табл. 17
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Шлифование торцов Шлифование хвостовика и головки Шлифование поводка Чистовое шлифование цилиндриче- ской направляющей Шлифование отсечной кромки спи- рали Старение Предварительная доводка направ- ляющей (устранение гранености) Доводка направляющей Предварительные проверка и сорти- ровка Окончательная доводка направляю- щей Окончательные контроль и сорти- ровка на группы (через 0,001 мм)	Плоскошлифовальный станок Круглошлифовальный станок Плоскош лифов а л ьный станок Бесцентрово-шлифо- вальный станок Специальный шлифо- вальный станок Установка для обра- ботки холодом Доводочная бабка Плоек о доводочный ста- нок Плоскодоводочный ста- нок	Многоместное Цанговый патрон Многоместное Специальное приспо- собление с,установкой от поводка Цанговый патрон Сепаратор Миниметр или ротаметр Сепаратор Ротаметр, оптиметр	То же » » » » Притир и доводочная паста Доводочные чугунные притиры и доводочная паста Призмы Доводочные чугунные притиры и доводочная паста Призмы
При перемещении плунжера задний центр 2 под действием
пружины 1 прижимается к детали. Пружина 8 прижимает ко-
пир 6 к ролику и устраняет влияние зазора между роликом и
стенками копира. При качании шпинделя 5 приспособления
(угол качания ограничен упорами) происходит обработка спирали.
Рис. 143. Схема приспособления для фрезерования спирали
плунжера:
1 и 8 — пружины; 2 — задний центр; 3 — фреза; 4 — поводок;
5 — шпиндель; 6 копир; 7 — ролик
Для контроля размера от торца плунжера до кромки спира-
ли в плоскости симметрии поводка деталь устанавливают на
призму с упором в торец и фиксацией по лапкам. К кромке спи-
рали подводят щуп рычага, второй конец которого действует на
индикатор. Настройку приспособления производят по эталону.
Контроль отклонения отсеч-
Рис. 144. Схема полуавтомата для
контроля размеров плунжеров
топливных насосов и сортировки
плунжеров на группы:
1 —' измерительный блок; 2 — кула-
чок; 3 — вал; 4 — червячная пара;
5 —? рычаг; 6 — электродвигатель
ной кромки от заданной формы
(шага спирали) осуществляется
на универсальном микроскопе
выборочно, при настройке при-
способления.
Контроль размеров направля-
ющей цилиндрической поверхно-
сти и сортировку плунжеров про-
изводят на рычажных приборах
(оптиметры, миниметры) или на
пневматических (ротаметры). На
отдельных предприятиях массо-
вого производства контроль раз-
меров плунжеров и сортировка
их осуществляются на полуав-
томатах (рис. 444). Контроль
производится измерительным
блоком /, в который при вращении кулачка 2, сидящего на ва-
лу 5, вводится плунжер, уложенный в призму рычага 5. Вал
приводится во вращение червячной парой 4 от электродвигателя
6, В зависимости от размера и формы измеряемой детали датчик
измерительного блока дает соответствующие сигналы электрон-
ной части прибора, построенной на тиратронах с холодным ка-
246
тодом. При замыкании контакта датчика, соответствующего
контролируемому размеру детали, зажигается тиратрон, уста-
новленный под ячейкой определенного размера, куда контролер
укладывает деталь после снятия ее с призмы измерительного
блока. Тиратрон не выключается до установки следующей дета-
ли в измерительный блок.
Если конусность и размеры выходят за пределы допуска за-
жигается сигнал «Брак».
Обработка втудки плунжера (см. рис. 133) производится по
схеме, приведенной в табл. 18.
Предварительно заготовку обрабатывают на многошпиндель-
ном автомате. Затем отверстие предварительно растачивают для
выравнивания его оси и создания базы для наружной обработки.
Если отверстие во втулке после термической обработки не шли-
фуют, а только доводят, то перед термической обработкой его
следует развернуть специальной разверткой или расточить с от-
клонениями по конусности до 0,01 мм. При больших отклонениях
значительно повышается трудоемкость доводки.
Правильность размеров и формы отверстия втулки контро-
лируют индикаторными нутромерами с ценой деления 0,001 мм
или на пневматических приборах (ротаметры).
Наконечники ротаметра (рис. 145) позволяют проверять
овальность детали по всей длине, конусность и размер. Ротаметр
настраивают по эталонному кольцу.
При соблюдении в процессе обработки всех технических усло-
вий и точной сортировки деталей можно собрать плунжерные
пары, соответствующие техническим условиям без взаимной
притирки. Однако при этом у значительного количества собран-
ных узлов выявляется некоторое зависание плунжера или несо-
ответствие плунжерных пар по плотности. Это вызывается очень
незначительными дефектами поверхностей и особенно кромок,
появляющимися при измерениях и транспортировке готовых де-
талей. Поэтому на многих заводах при сборке плунжер подбира-
ют к втулке соответствующей группы с плотной посадкой от ру-
ки без ударов и больших усилий. Подобранные детали передают-
ся на доводочный участок, где их поверхности тщательно проти-
раются и взаимно притираются с небольшим количеством тонкой
пасты из окиси алюминия. Притирка ведется при малом числе
оборотов плунжера (30—60 в минуту) и возвратно-поступатель-
ном перемещении втулки по плунжеру. Процесс притирки дол-
жен быть кратковременным, так как при длительной притирке
происходит заваливание кромок спирали и потеря плотности
плунжерной пары.
Проверка плотности плунжерной пары производится на при-
способлении, в котором давление смеси создается грузом
(рис. 146) или другими средствами (пневматическим или гидрав-
лическим цилиндром).
247
.	т а б лица 18
с° Схема технологического процесса обработки втулки плунжера
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Предварительная обработка заго- товки	Токарный автомат	Цанги	Резцы, сверла
Предварительное растачивание от- верстия	Специальный много- шпиндельный вертикаль- но-сверлильный станок	Многоместное приспо- собление для установки 1 деталей	Специальные зенкеры
Обтачивание наружных поверхностей	Токарный станок	Быстродействующая оправка	Державка с двумя рез - цами
Подрезание торца и снятие фаски	То же	Цанговый патрон	Резец
Снятие фасок в отверстии	Сверлильный станок	Подставка	Зенковка
Сверление, зенкование и разверты- вание отсечных отверстий	То же	Кондуктор	Сверла, развертки
Фрезерование фиксирующей канавки	Шпоночно-фрезерный станок	Для установки детали	Двухперая фреза
Развертывание отверстия (или тон- кое растачивание)	Сверлильный много- шпиндельный станок (или станок для тонкого рас- тачивания)	То же	Специальные развертки (резцы)
Термическая обработка (закалка, отпуск, старение, очистка)	Термические печи и ванны	Подвески	Прибор для проверки твердости
Предварительная доводка (шлифо- вание или хонингование отверстия)	Доводочный вертикаль- ный станок	Поворотное	Притир с доводочной пастой
Продолжение табл. 18
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Шлифование наружных поверхностей	Круглошлифовальный станок	Оправка	Шлифовальные круги (два)
Шлифование опорного торца	То же	—	То же
Шлифование торцовых поверхностей детали	Плоскошлифовальный станок	Многоместное	»
Шлифование наружных фасок	Круглошлифовальный станок	Оправка	»
Шлифование внутренних фасок	Шлифовальная головка	Установочное	Конический	шлифо- вальный круг
Старение	Установка для обра- ботки холодом	—	е—
Получистовая и чистовая доводка отверстия	Доводочный вертикаль- ный станок	Поворотное	Притир с доводочной пастой
Шлифование уплотнительного торца	Плоскошлифовальный станок	Многоместное	Шлифовальный круг
Доводка уплотнительного торца	Плоско довод очный ста- нок	»	Чугунный притир с до- водочной пастой
Отделочная доводка отверстия	Доводочный вертикаль- ный станок	Поворотное	Притир с доводочной пастой
Контроль и сортировка деталей	—1	Ротаметр	—
249
Плунжерную пару после промывки в дизельном топливе уста-
навливают во втулку /, фиксирующую определенное взаимное
045
положение деталей, и со стороны торца уплотняют пятой 2, при-
жимаемой винтом 4 через стержень 3. По-
лость над плунжером заполняют смесью топ-
лива и масла необходимой вязкости.
Груз 7 при освобождении защелки 6 через
перемещает
выдавливает
пары. Время
секундомеру,
систему рычагов и толкатель
плунжер вверх и постепенно
смесь через зазоры испытуемой
падения груза, определенное по
0 7
Рис. 145. Наконеч-
ник ротаметра для
‘•контроля отвер-
стия в гильзе
плунжера
Рис. 146. Приспособление для контроля плотности
плунжерных пар:
1 — втулка; 2 — пята; 3 — стержень; 4 — винт; 5 ры-
чаг; 6 — защелка; 7 — груз
характеризует плотность пары. Рычаг 5 служит для возврата
груза в исходное положение.
Плунжерные пары, соответствующие техническим условиям,
промывают, консервируют и упаковывают в парафинированную
’бумагу и специальные картонные коробки.
25Q
§ 90.	ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ И СБОРКИ РАСПЫЛИТЕЛЕЙ
Пары корпус распылителя — игла после подбора и взаимной
притирки деталей не взаимозаменяемы, и их транспортировка и
хранение производятся комплектно.
Корпус распылителя (рис. 147) обрабатывают по схеме, при-
веденной в табл. 19.
Заготовку детали обрабатывают на многошпиндельном авто-
мате, причем на всех поверхностях, кроме канавки на торце,
оставляют припуски на дальнейшую обработку.
После обработки на автомате отверстие выравнивают зенке-
ром. Оно служит базой для обработки наружной поверхности;
Рис. 147. Рас-
пылитель:
/ — игла; 2 —
корпус
Рис. 148. Растачивание кармана в корпусе
распылителя:
1 — фасонный резец; 2 — эксцентричная втулка;
3 — поводок; 4 и 5 — рукоятки
при этом необходимо обеспечить концентричность этих поверхно-
стей и сохранить ее при дальнейшей обработке. Ра-стачивание ра-
бочего и нерабочего конусов производится одноперой зенковкой
(см, рис. 138). Угол зенковки для обработки рабочего конуса
делается на 1° меньше угла конуса иглы. Это необходимо для
того чтобы корпус распылителя сопрягался с иглой по пояску,
расположенному у основания конуса. Иногда этот угол еще
уменьшают на 30—40z для увеличения припуска на дальнейшую
обработку конуса у его основания.
Растачивание кармана в корпусе распылителя производится
фасонным резцом 1 (рис. 148), вставленным в эксцентричную
втулку 2. В положении, указанном на рисунке, резец не высту-
пает за пределы контура отверстия и может быть введен в отвер-
стие на нужную глубину. Деталь, закрепленная в патроне то-
карного станка, вращается. Втулку удерживают от вращения за
рукоятку 4. Резец при помощи поводка 3, закрепленного на его
хвостовике, выступающем из втулки, медленно поворачивают за
251
252
Таблица 19
Схема технологического процесса обработки корпуса распылителя
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Предварительная обработка заготовки Шлифование наружной цилиндрической поверхности Обтачивание фасонного конца Предварительное растачивание отверстия Обтачивание и по дрезание головки, прота- чивание канавки, снятие фасок на головке и у отверстия Предварительное растачивание рабочего ко- нуса . Растачивание нерабочего конуса по черте- жу Растачивание кармана Сверление трех косых отверстий Чистовое растачивание отверстия Сверление и растачивание канала для под- вода топлива к распиливающим отверстиям Растачивание рабочего конуса со строгим соблюдением глубины, чистоты поверхности и эксцентричности Сверление распыливающих отверстий	Токарный автомат Круглошлифовальный станок Токарный станок Сверлильный станок Револьверный станок Сверлильный станок То же Настольный токар- ный станок Агрегатный десяти- позиционный станок Сверлильный станок или станок для тонкого растачивания Настольный	свер- лильный двухшпиндель- ный станок Сверлильный станок Пневматический свер- лильный станок или электроискровой станок	Цанги Оправка Цанговый патрон То же » » Эксцентричная втулка Установочное Цанговый патрон Направляющая втул- ка для сверла Цанговый патрон Кондуктор или дели- тельное приспособление	Резцы, сверла Шлифовальный круг Фасонный резец Зенкер Резцы, зенковки Однозубая зенковка Специальный фасон- ный резец Сверла Специальные разверт- ка или резец Сверло, специальная радиусная зенковка Специальная однозу- бая зенковка Сверло диаметром 0,25 мм или латунная проволока
I
Продолжение табл. 19
,	Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Контроль	—	Для контроля биения конуса	Набор калибров
Термическая обработка (цементация, за- калка, старение, промывка)	Печи, ванны	—	ч		
Зачистка заусенцев в месте выхода сверл в кармане и на рабочем конусе	Доводочная бабка	Цанговый патрон, эксцентрическая втул- ка	Фасонный резец, од- нозубая зенковка
Предварительная доводка отверстия	То же	Цанговый патрон	Притир
Шлифование пояска на фасонном конце	Специальный шлифо- вальный станок	Оправка	Шлифовальный круг
Чистовая доводка отверстия	Доводочная бабка	Цанговый патрон	Притир
Шлифование уплотнительного торца (пе- редача деталей с приспособлением на до- водку)	Плоскошлифовальный станок	Установочное	Шлифовальный круг
Доводка уплотнительного торца	Доводочный станок	Приспособление, се- паратор	Чугунный диск-при- тир
Обработка рабочего конуса	Доводочная бабка Специальный шлифо- вальный станок Электроискровой ста- нок	Цанговый патрон Специальное	Притир Конический шлифо- вальный круг Латунная проволока
Полирование отверстия	Доводочная бабка	Патрон	Притир
Промывка, контроль	Ванна	Ротаметр	
253
рукоятку 5, вследствие эксцентрицитета втулки он вытачивает
в стенке отверстия карман соответствующего профиля. Работа
обычно ведется двумя резцами: черновым и чистовым.
Сверление в корпусе распылителя трех косых отверстий для
подвода топлива производится на агрегатном или настольно-
сверлильном станке по кондуктору.
Сверление и растачивание центрального канала производит-
ся на двухшпиндельном настольно-сверлильном станке через-
кондукторную втулку обычным спиральным сверлом и однозубой
зенковкой, кромка которой заточена по радиусу.
Распыливающие отверстия, диаметр которых в разных кон-
струкциях распылителей равен 0,2—0,5 мм, сверлят на специ-
альных настольных станках. Шпиндель этих станков приводится
во вращение пневматической турбиной, вращающейся с числом
оборотов 10 000—25 000 в минуту. Применяемые при сверлении
таких малых отверстий сверла обладают очень малой прочно-
стью. Для обеспечения плавной подачи сверла шпиндель должен
быть хорошо уравновешен пружиной или грузиком. Подача осу-
ществляется вручную, с частыми выводами сверла из отверстия
для удаления стружки. При малом диаметре сверла трудно обес-
печить его точное затачивание и правильную форму и размеры
отверстий.
Для обработки распыливающих отверстий широко применяют
электроискровые станки, на которых отверстия образуются под
действием электрических импульсов. Инструментом в этом слу-
чае служит калиброванная латунная проволока. При стабильном
электрическом режиме работы станка обеспечивается высокая
точность отверстий и достаточно высокая производительность
(20—3'0 сек на 1 мм длины отверстия).
Контроль биения конуса в корпусе распылителя отно-
сительно направляющей осуществляется на рычажном приборе
(рис. 149,а). Распылитель 3 устанавливают на полую оправку 1,
закрепленную на стойке 4. Распылитель приводится во вращение
резиновым шнуром 2, прижимающим деталь к торцу оправки.
Рычаг 6, качающийся на оси 5, мерительным концом касается
контролируемой поверхности, а другим концом воздействует на
стержень индикатора, миниметра или оптиметра.
При вращении детали контролируется биение конуса. Для
контроля биения конуса применяется также набор (рис. 149,6),
из игл распылителя, подобранных с интервалом через 0,001 мм.
Конец иглы 7 срезают так, чтобы остался небольшой участок
рабочего конуса; на хвостовик напрессовывают шайбу S, за ко-
торую вращают контрольную иглу.
Игла подбирается к корпусу распылителя и вместе с ним
ставится в подставку 9, установленную на столике оптиметра
или миниметра, мерительный наконечник которого касается тор-
ца иглы. При вращении в корпусе распылителя игла, упираясь
254
выступом А в поверхность конуса распылителя, имеющего бие-
ние, получает перемещение вдоль оси. Эти перемещения фикси-
руются прибором.
При проверке биения конуса с помощью ротаметра
(рис. .149, в) применяется набор наконечников, имеющих форму
полой иглы, конец которой сошлифован, как показано в сече-
нии ББ. Поверхностью т наконечник упирается в поверхность
рабочего конуса. На лыске, расположенной ниже поверхности
Рис. 149. Схема контроля биения конуса в корпусе распылителя:
а — с помощью рычажного прибора; б — набором игл со срезанным
конусом; в — ротаметром; 1 — оправка; 2 — шнур; 3 — распылитель:
4 — стойка; 5 — ось; 6 — рычаг; 7 — игла; 8 — шайба; 9 — подставка;
А — выступ; т —упорная поверхность наконечника; п — лыска
конуса на 0,010—0,015 мм, просверлено отверстие, через которое
от ротаметра поступает воздух. При вращении распылителя,
имеющего биение конуса, расстояние от лыски до измеряемой
поверхности изменяется, вследствие чего изменяется сопротив-
ление выходящему из отверстия воздуха. Это изменение сопро-
тивления регистрируется поплавком ротаметра, указывающего
величину биения.
Обработка иглы распылителя (рис. 147) производится по схе-
ме, приведенной в табл. 20.
Заготовку обрабатывают на револьверном автомате с припус-
ком на обработку по всем поверхностям.
После закалки деталь шлифуют и перед чистовой доводкой и
шлифованием конуса подвергают дополнительному старению или
обработке холодом.
255
Таблица 20
Схема Технологического процесса обработки иглы распылителя
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Предварительная обработка заготовки Термическая обработка (закалка, трех- кратный отпуск, старение, очистка) Предварительное шлифование направляю- щей Предварительное и чистовое шлифование хвостовика Предварительное шлифование рабочего конуса Шлифование сферического торца Предварительное шлифование переходно- го конуса и цилиндра Шлифование фаски Шлифование канавок Чистовое шлифование направляющей Чистовое шлифование переходного конуса Чистовое шлифование конуса 65° Старение Доводка направляющей цилиндрической поверхности Шлифование рабочего конуса 60° Контроль и сортировка	Ре вольве ный автомат Печи, ванны Бесцентрово-шлифо- вальный станок Специальный шлифо- вальный станок То же в в в в Бесцентрово-шлифо- вальный станок Специальный шлифо- вальный станок То же Ванна или установка для обработки холо- дом Доводочный станок Специальный шлифо- вальный станок	Цанги Подставка, нож Призма в в в в в Подставки, нож Призма в Сепаратор Призма Ротаметр с набором приспособлений	Резцы Шлифовальный круг То же в в в в в в в в Чугунный диск-при- тир Шлифовальный круг
< После доводки деталей проверяют их форму и сортируют
по величине диаметра (через 0,001 мм). Проверка производится
при помощи рычажных и пневматических измерительных прибо-
ров. В массовом производстве для контроля и сортировки игл
применяют контрольные автоматы. Схема автомата К-37 для
контроля и сортировки игл распылителя показана на рис. 150.
От электродвигателя 1 через червячный редуктор 2, ременную
передачу и цилиндрическую пару шестерен 20 приводится во
вращение бункер 3 (через две пары конических шестерен 4 и 21),
а при помощи двух шестерен 17 и 18, вращающихся в противо-
положные стороны, — каретка 19 с толкателем. Цикл движения
каретки рассчитан так, что при прямом ходе захватывается
очередная деталь, доводится до первой измерительной позиции,
останавливается на время измерения; затем деталь поступает
во второй измерительный блок, где останавливается для измере-
ния в то время, когда каретка возвращается обратно.
Проверяемые детали из бункера 3 через змеевидный канал 5
поступают в каретку с толкателем, который, перемещаясь воз-
вратно-поступательно под змеевидным каналом, захватывает
деталь и передвигает ее на первую измерительную позицию, а
17 Зак. 259	2 57
затем на вторую. На первой измерительной позиции датчиками 5
и 7 проверяют размер и конусность при неподвижной детали; на
второй позиции датчиками 11 проверяют овальность и граненость
при вращении детали. Вращение детали осуществляется с по-
мощью резинового ролика 10, который приводится во вращение
от общего привода автомата через две конические пары.
Проверенные детали с помощью выбрасывателя 9, приводи-
мого в действие электромагнитом 16, направляются в браковоч-
ный желоб 12. Бракованные детали поступают в приемник брака,,
а годные детали через сортировочный желоб 13 — в соответствую-
щую секцию приемника 15, рассчитанного на 50 селекционных
групп. Сортировочный желоб устанавливается в нужное положе-
ние сельсином-приемником 14, действующим в следящей системе
от сельсина-датчика 8, входящего в измерительный блок первой
измерительной позиции. Пропускная способность автомата
600 деталей в час.
Сборка распылителя, так же как и плунжерных пар, произ-
водится селективным методом.
К готовому, проверенному и промытому в чистом дизельном
топливе корпусу распылителя подбирается соответствующей
группы игла; затем проверяется плотность, герметичность и ка-
чество распыливания распылителя. Однако даже при тщатель-
ном изготовлении и строгом контроле деталей отдельные собран-
ные пары не соответствуют техническим условиям в отношении
подтекания топлива и качества его распыливания. Поэтому на
большинстве предприятий иглу с корпусом собирают с притиркой
в паре.
Притирку производят в таком порядке. Иглу, плотно подоб-
ранную к корпусу, зажимают за хвостовик в цанговом или ку-
лачковом патроне доводочной бабки; на направляющую наносят
небольшое количество тонкой пасты из окиси алюминия и, удер-
живая корпус рукой или специальным хомутиком, при вращении
иглы с числом оборотов 100—120 в минуту и быстром возвратно-
поступательном движении корпуса вдоль иглы производят при-
тирку в течение 10—15 сек. Затем иглу и корпус тщательно про-
тирают, направляющую смазывают маслом и, осторожно нанеся
на конус иглы небольшое количестве пасты, притирают к нему
конус корпуса распылителя. В результате притирки у основания
конуса иглы должен образоваться притертый поясок шириной
до 0,5 мм.
Плотность собранного распылителя контролируют на стенде
(рис. 151) с ручным одноплунжерным насосом. Распылитель
устанавливают в форсунку, закрепленную на стенде. Пружину
форсунки затягивают так, чтобы давление подъема иглы, соот-
ветствовало давлению, указанному в технических условиях.
Нажимая на рычаг насоса, делают один впрыск. Затем давление
увеличивают до заданного и по манометру 8 и секундомеру от-
258
считывают время падения давления от 350 до 300 кГ1см2 у мнод
годырчатых распылителей и от 200 до 180 кГ1см2'у штифтовых-,
бесштифтовых и др. Это время характеризует плотность распьр
лителя. Одновременно проверяют герметичность распылителяг
Рис. 151. Ручной стенд для проверки распылителей:
1 — сетка; 2 — корпус форсунки; 3 — манометр; 4 — бачок для топлива; 5 — на-
сос
Качество распыливания можно проверять на таком же стенде
или на стенде с гидравлическим аккумулятором, к которому при-
соединена форсунка, и приводом насоса от электродвигателя с
регулируемым числом оборотов. При проверке распыливания ча-
стота впрысков должна быть в пределах 40—80 в минуту. После
проверки распылители промывают, консервируют и упаковывают.
Глава 26
ОБРАБОТКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ
И КУЛАЧКОВЫХ ШАЙБ
Распределительные валы двигателей и кулачковые валы топ-
ливных насосов изготовляют цельными или составными из угле-
родистой и легированной стали или чугуна.
Для повышения износостойкости шеек и кулачков рабочие
поверхности валов подвергают термической обработке: стальные
17*	259
валы цементуют и закаливают до твердости HRC 58—60 или
закаливают т. в. ч. до твердости HRC 52—56, чугунные валы-
только закаливают.
Заготовки стальных валов и шайб получают в мелкосерийном
производстве ковкой или штамповкой, в крупносерийном — штам-
повкой. Чугунные валы изготовляют отливкой в земляные или
оболочковые формы.
Рабочие шейки обычно изготовляют по 2-му классу точности,
причем их взаимное биение не должно превышать 0,03—0,05 мм.
Допуски на размеры цилиндрической части кулачков и шайб
устанавливаются по 3-му классу точности, а отклонение профиля
не должно превышать 0,04—0,06 мм на нижних участках (начало
подъема) и 0,15—0,20 мм на остальной части профиля.
Отклонение взаимного положения кулачков относительно
шпоночных канавок валов и шайб допускается в пределах 1 —
l°30z.
Биение посадочных поверхностей шеек и фланцев, на которых
закреплены приводные шестерни, должно быть не более 0,015—
0,025 мм. Чистота обработки опорных шеек и поверхности кулач-
ков должна соответствовать 8—9-му классу чистоты.
§ 91. ОБРАБОТКА КУЛАЧКОВЫХ ШАЙБ
Кулачковые шайбы изготовляют цельными или разъемными.
Технология обработки разъемных шайб более сложная, чем
цельных. Сложность обработки заключается в подготовке сопря-
гаемых поверхностей, обеспечивающих правильное и надежное
соединение половинок.
Цельные и разъемные шайбы после соединения половинок
обрабатывают примерно в следующем порядке. У заготовки,
установленной в патроне, на токарном или револьверном станке
предварительно обрабатывают отверстие, торцы и буртики с од-
ной стороны, и со второй установки — торцы и буртики с другой
стороны. В отверстии обрабатывают шпоночный паз.
;i Обработку профиля производят на специальных копироваль-
но-фрезерных станках или на вертикально-фрезерных станках с
копировальным приспособлением (рис. 152). Копир 1 и обраба-
тываемую деталь 2 закрепляют в оправке, установленной на
вращающемся столе. Винт поперечного стола снимают и стол 6
под действием груза 5 перемещается по направляющим, прижи-
мая копир к ролику 5, положение которого регулируется кли-
ном 4. Фреза и ролик должны иметь примерно одинаковый диа-
метр. При вращении стола и непрерывном контакте копира с
роликом фреза воспроизводит на поверхности заготовки профиль
копира.
После фрезерования профиля шайбу термически обрабатыва-
ют (цементуют или закаливают), отверстие и торцы обрабаты-
260
вают окончательно, шпоночный паз калибруют, профиль шлифу-
ют на специальных копировально-шлифовальных станках или
на 'приспособлениях, принцип действия которых не отличается су-
щественно от принципа действия фрезерного приспособления,
описанного выше.
Рис. 152. Обработка профиля кулач-
ка на фрезерном станке:
1 — копир; 2 — деталь; 3 — ролик;
4 — клин; 5 — груз; 6 — стол
Рис. 153. Схема проверки
профиля кулачков методом
сравнения с эталоном:
1 и 3 — стержни; 2 — инди-
катор; 4 — направляющая пли-
та; 5 — проверяемый вал; 6 —
шестерни, синхронизирующие
вращение валов; 7 — эталон-
ный вал
При фрезеровании и шлифовании профиля необходимо при
одинаковых размерах копира и детали сохранять минимальную
разницу между диаметрами инструмента и копировального роли-
ка. Могут применяться и другие методы копирования; в этом
случае размеры и форма копира и размеры инструмента опреде-
ляются расчетами.
Профиль обработанной кулачковой шайбы контролируют
тремя способами: проверкой по шаблонам, методом сравнения с
эталонной шайбой и методом координатной проверки. Проверка
по шаблонам позволяет выявить только большие погрешности
и поэтому применяется в единичном производстве.
Наиболее распространенным методом проверки профиля к у-
лачковых шайб и распределительных валов является метод срав-
нения их с эталонной шайбой или эталонным валом (рис. 153).
Эталонная и проверяемая шайбы вращаются синхронно от об-
щего привода. При отклонении профиля проверяемой шайбы от
профиля эталона изменяется расстояние между плечами стерж-
ней 1 и 5, которое регистрируется индикатором.
261
На таком приспособлении можно проверять профиль кулач-
ков и их угловое расположение на валах.
Проверка координатным методом производится путем изме-
рения подъема толкателя, касающегося профиля кулачка при
повороте на заданный угол.
§ 92. ОБРАБОТКА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ
Распределительные валы чаще всего выполнены как одно це-
лое с кулачками. Валы крупных двигателей состоят из частей,
Рис. 154. Обработка шеек и торцов кулачков распределительного
вала на многорезцовом станке
соединяемых при помощи фланцев, каждая из которых обраба-
тывается отдельно. Для подвода смазки к кулачкам и шейкам
в некоторых конструкциях двигателей валы выполнены полыми.
Схема технологического процесса обработки распределитель-
ного вала из цементуемой стали приведена в табл. 21.
262
Таблйца 21
Схема технологического процесса обработки распределительного вала иЗ цёмёнТуёмой стали
Операция	Оборудование	Приспо собление	Инструмент
Сверление центровых отверстий Подрезание торцов и протачивание кон- цевых шеек Сверление центрального отверстия Обтачивание шеек под люнеты Шлифование шеек под люнеты Подрезание кулачков и предварительное обтачивание шеек (в две или три опера- ции) Обтачивание профиля всех кулачков Шлифование рабочих шеек с припуском на шлифование после термической обра- ботки Предварительное шлифование профиля всех кулачков Цементация Подрезание торцов и исправление центров Рихтовка Обтачивание нерабочих шеек — снятие цементованного слоя (в две или три опера- ции)	Двусторонний цент- ровальный станок Токарный станок Станок для глубоко- го сверления Токарный станок Круглошлифовальный станок Многорезцовый то- карный станок с цент- ральным приводом Токарный многорез- цовый копировальный станок Круглошлифовальный станок Копировально-шлифо- вальный станок Термические печи Токарный станок Пресс Токарный многорез- цовый станок	Самоцентрирующие тиски Центры, патрон Патрон, люнет Центры, поводковый патрон То же Центры, люнеты Люнеты, патроны Центры, люнеты, хо- мутик Приспособление для установки хомутика, люнеты, центры Патрон, люнет Призмы Центры, люнеты	Центровые сверла Резцы Специальное сверло Резцы Шлифовальный круг Резцы » Шлифовальный круг То же Резец Индикатор Резцы
264
Продолжение табл. 21
Операция	Оборудование	Приспособление	Инструмент
Зенкерование центрального отверстия	Станок для глубоко- го сверления	Патрон, люнет	Специальный зенкер
Сверление смазочных отверстий в шейках и кулачках	Вертикально-свер- лильный станок	Кондуктор	Сверла
Фрезерование шпоночного паза	Фрезерный станок	Установочное с бази- рованием от кулачка	Фреза
Закалка	Термические печи	—	—
Исправление центров	Специальный шлифо- вальный станок	Подставка	Конический шлифо- вальный круг
Рихтовка	Пресс	Призмы	Индикатор
Шлифование нерабочих шеек	Круглошлифовальный станок	Центры, люнет	Шлифовальный круг
Шлифование рабочих шеек	То же	То же	То же
Шлифование профиля кулачков	Специальный копиро- вально-шлифовальный станок	Установочные цент- ры, люнет	»
Шлифование фасок на кулачках	То же	То же	»
Растачивание отверстий в торцах и наре- зание резьбы под заглушки	Токарный станок	Патрон, люнет	Резцы, метчик
Проверка качества материала	Магнитный дефекто- скоп	Приспособление для размагничивания	—
Окончательный контроль	Контрольная плита	Призмы	Индикатор, скобы, ша- блоны
Операция сверления центрального отверстия является одной
из наиболее трудоемких операций. Сверление призводится свер-
лами для глубокого сверления. Для повышения производитель-
ности обычно применяют двухшпиндельные или трехшпиндель-
ные станки для глубокого сверления.
Обработку шеек и подрезание кулачков производят на много-
резцовых станках по частям (рис. 154). Для уменьшения скручи-
вания вала привод осуществляется от ведущих люнетов/
Профиль кулачков обтачивают на многорезцовых токарно-
копировальных станках (см. рис. 49). Все кулачки обраба-
тывают одновременно, обычно в два прохода. Для обработка
каждого кулачка установлен отдельный копировальный суппорт..
Вследствие относительно большой длины детали при цемен-
тации и закалке происходят значительные деформации. В связи^
с этим после указанных операций валы рихтуют с проверкой
биения по рабочим шейкам и нерабочим поверхностям кулачков..
Профиль и фаски кулачков шлифуют на копировально-шли-
фовальных станках (рис. 51). Для обеспечения правильного1
углового расположения кулачков на копировальном вале станка
установлено такое количество копиров, которое обеспечивает
шлифование всех кулачков без освобождения хомутика.
При небольшой серийности применяются станки с одним ку-
лачком на копировальном валу, а необходимое угловое положе-
ние кулачков распределительного вала обеспечивается использо-
ванием делительного диска, смонтированного на поводковом
патроне.
Глава 27
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ВКЛАДЫШЕЙ ПОДШИПНИКОВ
В конструкциях двигателей для подшипников скольжения
применяются вкладыши трех основных типов:
1)	разъемные толстостенные (толщина стенок более 5 мм),
состоящие из двух половинок, без прокладок между поверхно-
стями стыка или с регулировочными прокладками;
2)	разъемные тонкостенные (с толщиной стенок 1,5—5 мм),
без прокладок между поверхностями стыка;
3)	неразъемные (втулки), запрессовываемые в отверстия де-
талей двигателей (втулка верхней головки шатуна, втулки кор-
пусов насосов, приводов, рычагов и т. д.).
Разъемные вкладыши изготовляют с буртами, фиксирующи-
ми осевое положение вкладыша, и без буртов. Фиксация вклады-
шей без буртов осуществляется при помощи штифтов или усиков.
Вкладыши изготовляют из стали (толстостенные вкладыши
иногда делают из бронзы); рабочие поверхности их заливают
265
антифрикционными сплавами — баббитом, свинцовистой брон-
зой, алюминиевым сплавом, а в отдельных нагруженных конст-
рукциях покрывают тонким слоем сплавов серебра.
Для улучшения прирабатываемости рабочие поверхности
вкладышей покрывают электролитическим способом слоем свин-
.ца, олова или индия толщиной несколько микрон.
Наружные поверхности вкладышей в большинстве двигате-
лей обрабатывают по 2-му классу точности, а в быстроходных
.двигателях — по 1-му классу точности.
В некоторых конструкциях двигателей для улучшения контак-
та вкладышей с поверхностью гнезда наружные поверхности
вкладышей омедняют.,
Для толстостенных вкладышей разностенность должна быть
не более 0,02—0,04 мм, а для тонкостенных взаимозаменяемых
0,01—0,005 мм.
Внутренняя поверхность вкладышей выполняется по 2-му или
1-му классу точности и обрабатывается с чистотой поверхности
8—9-го класса.
Плоскости разъема половинок вкладышей должны быть стро-
го параллельны образующей. Допустимое отклонение от парал-
лельности для толстостенных вкладышей составляет не более
0,02—0,03 мм на 100 мм длины, для тонкостенных — не более
0,01 мм.
§ 93.	ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТОЛСТОСТЕННЫХ ВКЛАДЫШЕЙ
Толстостенные вкладыши изготовляют из труб, литых или ко-
ваных заготовок.
Обработку вкладышей с прокладками между поверхностями
стыка производят в такой последовательности. Заготовку предва-
рительно обрабатывают под заливку на токарных или револьвер-
ных станках. При обработке заготовки необходимо обеспечить
строгую концентричность наружной и внутренней поверхностей и
чистоту поверхности под заливку не ниже 6-го класса. Эксцент-
ричность наружной и внутренней поверхностей приводит при
дальнейшей обработке к неравномерности слоя антифрикцион-
ного сплава.
Обработанную заготовку очищают от загрязнений и заливают
-баббитом или свинцовистой бронзой. Заливку баббитом обычно
производят центробежным способом. Внутреннюю поверхность
заготовки лудят, затем заготовку в нагретом состоянии устанав-
ливают в приспособление для заливки и, вращая, заливают.
Для заливки свинцовистой бронзой внутреннюю поверхность
заготовки после тщательной очистки и зачистки шкуркой покры-
вают флюсом (водным раствором буры). Свинцовистая бронза
в связи с большой разницей в температуре плавления меди и
свинца и их плотности имеет склонность к ликвации. В связи
766
Рис. 155. Приспособление для за-
ливки вкладышей свинцовистой
бронзой:
1 — стол; 2 — прокладка; 3 — форма;
4 — крышка; 5 — тигель; 6 — заготов-
ка; 7 — сопла
цилиндрической поверхности.
с этим центробежная заливка не дает положительных результа-
тов. Для образования необходимого слоя свинцовистой бронзы
в подготовленную заготовку 6 (рис. 155) устанавливают форму 3
из листового металла и закрепляют ее так, чтобы расплавленный
"металл не вытекал из заготовки. Заготовку с формой закрывают
графитной или железной крышкой 4, нагревают в печи до тем-
пературы 1050—1080° С, затем устанавливают на стол 1 приспо-
собления для заливки и заливают свинцовистой бронзой из тиг-
ля 5. Заготовку устанавливают на асбестовую прокладку 2. Для
предохранения от окисления
свинцовистую бронзу плавят под
слоем древесного угля. После
заливки бронзы и выдержки в те-
чение нескольких секунд заготов-
ку вместе со столиком опускают
до уровня сопел 7, из которых по-
дается распыленная сжатым воз-
духом вода. Заготовка вращается
со скоростью 15—20 об!мин и
охлаждается. Залитые заготовки
проверяют и рихтуют по наруж-
ной поверхности, подрезают и
растачивают с соблюдением кон-
центричности. Относительно рас-
точенного отверстия производит-
ся окончательная обработка на-
ружных поверхностей. На поло-
винки заготовку разрезают фре-
зой, толщина которой меньше
толщины прокладок. Поверхно-
сти стыка половинок фрезеруют
или шлифуют с соблюдением тре-
бований параллельности их отно-
сительно образующей наружной
У обработанных половинок фрезеруют «холодильники» и ка-
навки для смазки, сверлят отверстия для установочных штифтов
и смазки. При выполнении этих операций необходимо предохра-
нять обработанные поверхности от повреждений.
Обработка толстостенных вкладышей без прокладок начина-
ется с обработки поверхностей стыка половинок. Установка поло-
винок для обработки более сложна, чем установка цилиндриче-
ской заготовки, и для закрепления половинок применяются более
сложные приспособления. Для создания основной базовой по-
верхности — растачивание отверстия — половинки устанавли-
вают в приспособление, базируясь на плоскость разъема и специ-
ально обработанные платики. При обработке наружной поверх-
ности половинки устанавливают в оправки.
267
При заливке вкладышей без прокладок необходимо следить
за тем, чтобы на поверхности стыка не попал антифрикционный
сплав; после заливки эти поверхности надо тщательно зачистить
и притереть.
Дальнейшая обработка этих вкладышей аналогична обработ-
ке вкладышей с прокладками.
§ 94.	ИЗГОТОВЛЕНИЕ ТОНКОСТЕННЫХ ВКЛАДЫШЕЙ
Тонкостенные вкладыши изготовляют из трубы или биметал-
лической ленты.
При изготовлении вкладышей из трубы заготовку под заливку
обрабатывают в виде цилиндра с выточкой для закрепления
формы. Внутренний диаметр цилиндра делается на 1,5—2 мм
больше диаметра отверстия под заливку, указанного на чертеже
готовой детали, так как при разрезании и обработке поверхно-
стей стыка часть заготовки удаляется и действительный диаметр
детали определяется после ее обжатия в постели блока или ниж-
ней головки шатуна.
Заливка свинцовистой бронзой производится так, как указано
в предыдущем параграфе. При заливке баббитом формы не тре-
буется и заливка производится центробежным способом.
После заливки у заготовки отрезают кольца с нижней и верх-
ней части и вырезают стальную форму. Для восстановления пра-
вильной формы залитую заготовку продавливают на гидравличе-
ском прессе через калибровочное кольцо и шлифуют на бесцент-
рово-шлифовальном станке (конусность, овальность и корсетность
после шлифования не должны превышать 0,01 мм). Затем заго-
товку закрепляют в точном цанговом или гидропластовом патро-
не и растачивают в ней отверстие с припуском для тонкого раста-
чивания, после чего подрезают торцы и обтачивают фаски.
Для проверки качества свинцовистой бронзы заготовки под-
вергают рентгенографическому контролю. Затем заготовку
разрезают на две половинки на фрезерном станке с двухшпин-
дельной головкой или на специальном станке. После разрезания
производят фрезерование «холодильников», штамповку устано-
вочного усика и сверление отверстий для штифтов и смазки.
Плоскости разъема вкладышей шлифуют на плоскошлифо-
вальном станке. Деталь укладывают в постель 7 приспособления
(рис. 156, а). Цилиндрическая поверхность постели точно обра-
ботана под размер вкладыша. Пользуясь скобой 2, равномерно
распределяют припуск на шлифование каждого торца. Затем ско-
бу 2 откидывают, поворачивая на оси 1, и вкладыш через упру-
гий сухарь 8 прижимают к постели откидным рычагом 4 со сфе-
рической прокладкой 3 при помощи болта 5 и гайки 6.
К корпусу приспособления прикреплены контрольные платики
9, плоскость которых расположена на 0,5 мм ниже расчетной пло~
268
скости разъема вкладыша. Величину h выступания плоскости
разъема над платиками при шлифовании определяют индикатор-
ным прибором (рис. 156, б). Для настойки прибора линейку 10
устанавливают на контрольную плиту, под наконечник индика-
тора 11 подкладывают мерную плитку толщиной 0,5 мм и стрел-
ку индикатора совмещают с нулевым делением. Цена делений
индикатора должна быть не более 0,002 мм, так как допуск на
размер h составляет 0,005—0,008 мм.
Рис. 156. Приспособление для шлифования плоскости разъема вкладышей:
а — приспособление; б — контрольная линейка с индикатором; 1 — ось; 2 — устано-
вочная скоба; 3 — сферическая прокладка; 4 — откидной рычаг; 5 — болт; 6 — гайка;
7 — постель; 8 — сухарь; 9 — контрольные платики; 10 —, контрольная линейка; 11 —
индикатор
При контроле размера h прибор устанавливают на плоскости
А контрольных платиков 9 и по индикатору определяют отклоне-
ние положения плоскости разъема.
Плоскости разъема обрабатывают также на протяжных
станках, двумя протяжками одновременно. Принцип устройства
приспособления, применяемого при этом, такой же, как и при-
способления для шлифования.
Контроль правильности диаметра и положения плоскости
разъема вкладышей производится в приспособлении, определяю-
щем отклонение длины половины окружности вкладыша от эта-
лона. Вкладыш устанавливают в постель 2 приспособления
(рис. 157), приподнятую в верхнее положение поршнем 5 пнев-
матического цилиндра 6. При соединении полости цилиндра с
269
внешней атмосферой поршень 5 под действием тарированных
пружин 4 опускается вместе с постелью 2 и прижимает вкладыш
к плите 3. Отклонение вкладыша от эталона фиксируют по инди-
катору 1 с ценой деления 0,001 мм.
Окончательное растачивание внутренней поверхности вклады-
ша производится совместно с блоком или шатуном, а при взаимо-
заменяемых вкладышах — на станке для тонкого растачивания..
Рис. 157. Схема приспособ-
ления для контроля вкла-
дышей:
1 — индикатор; 2 — постель;
3 — плита; 4 — пружины; 5 —
поршень; 6 — цилиндр
Рис. 158. Приспособление для растачи-
вания вкладышей:
1 — постель; 2 — прижим; 3 — направляю-
щие колонки; 4 — поперечина; 5 — зажим-
ной винт; 6 — траверса; 7 — корпус приспо-
собления
в приспособлении (рис. 158), имитирующем положение вклады-
ша в блоке или шатуне.
Вкладыш устанавливают в сменную постель, которую раста-
чивают на месте до наружного диаметра вкладыша, предусмот-
ренного чертежом, и закрепляют прижимом, ^расточенным на раз-
мер, несколько больший чем внутренний диаметр вкладыша. При
растачивании должна соблюдаться точная толщина вкладыша;
разностенность допускается не более 0,005—0,008 мм.
Вкладыши из биметаллической ленты обрабатывают следую-
щим образом. На кривошипном прессе из ленты вырубают заго-
товку, которой на специальном штампе придают форму вклады-
ша (рис. 159, а). Радиус матрицы делают на 0,1—0,2 мм больше
радиуса гнезда, в которое укладывается вкладыш. Прилегание
наружной поверхности к эталонному гнезду проверяют по краске
при определенной нагрузке. Затем' обрабатывают торцы вклады-
ша в приспособлении двумя фрезами одновременно (рис. 159, б)>
штампуют фиксирующий замок рис. 159, в) и сверлят отверстие
270
для смазки. При такой же установке вкладыша, как и при фре-
зеровании торцов, фрезеруют «холодильники» (рис. 159, г).
Для предохранения вкладышей от коррозии и лучшей прира-
ботки производят их омеднение или лужение.
Рис. 159. Схема обработки вкладышей из биметаллической ленты:
а — штамповка вкладыша; б — обработка торцов; в — штамповка фиксирующего зам-
ка; г — фрезерование «холодильника»; д — протягивание торцов; е — проверка вы-
соты вкладыша; ж — протягивание внутренней поверхности; з — проверка толщины,
вкладыша; 1 — протяжка; 2 — вкладыш; 3 — прижим; 4 — пневмоцилиндр; 5 — рычаг
Плоскости разъема обрабатывают так же, как при изготовле-
нии тонкостенных вкладышей из трубы; обычно применяют про-
тягивание (рис. 159, д). Высота вкладыша привернется так же„
как и высота вкладышей из трубы (рис. 159, а).
Внутреннюю поверхность растачивают на станке для тонкого
растачивания или при изготовлении вкладыша из залитой баб-
битом ленты протягивают круглой протяжкой (рис. 159, ж).
Толщину вкладыша 2 проверяют индикаторным приспособле-
нием (рис. 159, з). Рычаг 5 служит для прижима вкладыша
к упору.
РАЗДЕЛ ПЯТЫЙ
СБОРКА МАШИН И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Г л а в а 28
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СБОРКЕ
§ 95.	ЭЛЕМЕНТЫ МАШИН И РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ
Машиностроительная промышленность выпускает разнооб-
разные машины, отдельные узлы машин или детали. Исходя из
технологических и конструктивных особенностей, условно счи-
тают, что машина состоит из деталей и узлов групп, подгрупп
и агрегатов.
Деталь — это первичный элемент изделия, характерным
признаком которого является отсутствие в нем каких-либо соеди-
нений как разъемных, так и неразъемных.
Узел — это соединение двух или нескольких обработанных
деталей; независимо от рода соединений, характерным призна-
ком узла с технологической точки зрения является возможность
^его сборки отдельно от других элементов изделия.
Если узел входит непосредственно в состав машины, он назы-
вается группой. Узел, входящий в машину в составе группы,
называется подгруппой первого порядка. Если узел входит
в подгруппу первого порядка, он также является подгруппой, но
уже второго порядка. Могут быть подгруппы третьего и больших
порядков. Предварительно собранный узел, требующий частич-
ной или полной разборки при его окончательной установке, назы-
вается комплектом. Например, поршень с шатуном в сборе
является комплектом, так как после сборки и контроля этого
узла требуется его частичная разборка при установке на дви-
гатель.
Соединение нескольких разнотипных машин, устройств и ап-
паратов в одно целое для эффективной совместной работы назы-
вается установкой. Например, дизель-генератор — объеди-
ненная установка дизеля и электрического генератора.
272
Сборка машин производится в определенной последователь-
ности, которая зависит от их конструктивных особенностей и
степени расчленения сборки на отдельные операции. Расчленение
машины на сборочные элементы производится с учетом возмож-
ности осуществления независимой сборки максимального количе-
ства элементов изделия.
В зависимости от конструкции соединения деталей, узлов и
механизмов могут быть разделены на подвижные и неподвижные,
разъемные и неразъемные (рис. 160).
Рис. 160. Соединения деталей машин
Подвижными соединениями называются такие со-
единения, при которых детали в рабочем положении могут пере-
мещаться одна относительно другой. Подвижные соединения мо-
гут быть разъемными (шатун с коленчатым валом, поршень
с гильзой, клапан с направляющей втулкой и т. п.) и неразъемны-
ми (шарикоподшипники, масленки для консистентной смаз-
ки и др.).
Неподвижными соединениями называются такие
соединения, при которых детали в рабочем положении не могут
взаимно перемещаться. Неподвижные соединения также могут
быть разъемными (резьбовые, клиновые, конусные, штифтовые)
и неразъемными (.осуществляемыми путем клепки, сварки, пайки,
запрессовки, развальцовки и т. д.).
18 Заи. 259	273
Каждая деталь и каждый элемент детали имеет несколько
размеров, которые изменяются в пределах допусков и в связи с
этим оказывают влияние на взаимное положение деталей и рабо-
ту машины. Допуски на размеры деталей, определяющие их
взаимное положение в машине, устанавливают на основании рас-
чета размерных цепей.
Размерной цепью называется совокупность взаимосвя-
занных размеров (звеньев), расположенных на чертеже в опре-
деленной последовательности по замкну-
тому контуру и определяющих взаимное
положение осей и поверхностей одной де-
тали или нескольких деталей в узле. От-
дельные размеры цепи называются зве-
ньями. Зазоры также входят в число
звеньев.
Исходным звеном называется
такое звено, по размерам которого рас-
считываются размеры и допуски всех ос-
тальных звеньев. Замыкающим зве-
н о м называется такое звено, которое
при расчете размерной цепи получается
в результате сложения размеров и допу-
сков всех остальных звеньев. Остальные
звенья, входящие в размерную цепь, на-
зываются составляющими.
Размерные цепи состоят из двух вет-
вей. Одна ветвь определяет размер за-
мыкающего звена (общего размера, характеризующего соби-
раемость или работоспособность узла); другая ветвь состоит из
суммы размеров всех звеньев. Первая ветвь размерной цепи,
изображенной на рис. 161, состоит из одного размера Л1 (рас-
стояния от оси коленчатого вала до крышки цилиндра), вторая—
из размеров Л2 (радиус кривошипа), А3 (длина шатуна), Л4
(расстояние от днища поршня до оси поршневого пальца); точ-
ность сборки определяется высотой камеры сжатия Лд путем
сравнения двух ветвей размерной цепи:
Л1 = Л2 Д- А3 + А4 Д- Лд.
Расчет размерной цепи заключается в определении номиналь-
ных размеров и допусков для отдельных звеньев и основан на
том, что величина замыкающего звена Лд равна алгебраической
сумме величин всех остальных звеньев:
Лд = Л4 Д- Л2 Д- ... Д- Ат
Допуск на размер замыкающего звена при этом равен сумме
допусков всех звеньев цепи:
бЛд = 6Л1 Д- 6Л2 Д- ... Д- 8Ат
274
или
т
бд = 2б/>
i=l
где бд — допуск замыкающего звена;
б; — допуск Z-го звена цепи;
т — число всех звеньев.
Расчет размерной цепи производят в следующем порядке:
а)	составляют размерную цепь и определяют размеры замы-
кающего звена;
б)	устанавливают величину допуска на размер замыкающего
звена из условий, обеспечивающих нормальную работу меха-
низма;
в)	устанавливают допуски на размеры каждого звена, исходя
из конструктивных особенностей деталей и технологических воз-
можностей обеспечения их точности;
г)	производят контрольный расчет правильности установлен-
ных допусков.
Рассчитывая размерные цепи, можно установить допуски,
позволяющие осуществить следующие методы соединения де-
талей:
а)	метод полной взаимозаменяемости, заключающийся в том,
что любая деталь без подбора, пригонки и регулировки может
входить в узел или машину. Допуски на все детали при этом
обеспечивают соблюдение заданных зазоров или натягов;
б)	метод частичной (неполной) взаимозаменяемости, при ко-
тором часть деталей при сбЪрке подбирается или пригоняется.
Этот метод позволяет расширить допуски на изготовление дета-
лей и упростить их изготовление, но усложняет сборку и ремонт
издания;
в)	метод групповой взаимозаменяемости, состоящий в том,
что любой узел или группа без подбора и подгонки могут со-
бираться в изделие, а замена деталей в узле или группе недо-
пустима; данный метод применяется при сборке малозвенных
узлов;
г)	метод пригонки деталей, при котором одна или несколько
деталей, входящих в узел, при сборке, пригоняются и дово-
дятся до размеров, обеспечивающих требуемые зазоры или на-
тяги;
д)	метод регулировки или сборки с компенсаторами; в этом
случае требуемые зазоры или натяги обеспечиваются регулиров-
кой размера или положения детали или установкой компенсато-
ров (прокладок). Этот метод применяется в многозвенных меха-
низмах и дает возможность получить замыкающее звено любой
точности.
18*	275
§ 96. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ФОРМЫ СБОРКИ
Организация процесса сборки зависит от серийности, трудо-
емкости и размера собираемых машин. Различают непоточ-
ную (концентрированную) и поточную (дифференцирован-
ную) сборку. При непоточной сборке машина или изделие соби-
раются рабочим или бригадой рабочих без увязки с процессом
сборки других изделий этой или другой конструкции. При поточ-
ной (дифференцированной) сборке машины или изделия соби-
раются в потоке, причем каждый рабочий или бригады рабочих
выполняют определенные, операции при сборке каждого после-
довательно собираемого изделия.
Кроме того, сборку, можно разделить на стационарную,
при которой изделие собирается на неподвижном постоянном ра-
бочем месте (стенд, верстак), и подвижную, выполняемую
на конвейерах, склизах, рольгангах и т. п., используемых для пе-
ремещения собираемого изделия от одного рабочего места к дру-
гому. В единичном и мелкосерийном производстве применяется
непоточная сборка. Весь процесс сборки машины может произво-
диться одним рабочим или бригадой сборщиков, которые выпол-
няют все сборочные и пригоночные работы при установке маши-
ны на постоянном, неподвижном сборочном стенде. При такой
организации работы технологический процесс сборки не расчле-
няется на отдельные операции. Однако и в этом случае общую
сборку можно производить из предварительно собранных узлов.
В серийном и массовом производстве применяется поточная
сборка. Поточная сборка обусловливается не только выделением
узловой сборки (сборки отдельных узлов), но также расчле-
нением процесса сборки на отдельные операции, каждая из кото-
рых выполняется специальными рабочими или небольшими
бригадами рабочих.
В массовом производстве дифференциация процесса сборки
достигает высокой степени; сборка разделяется на мелкие опе-
рации, точно ограниченные по времени. Это позволяет организо-
вать работу с определенным тактом, облегчает механизацию
и автоматизацию сборки. Основной расчетной величиной при по-
точной сборке является такт сборки, который определяется рав-
номерно повторяющимся временем между выпуском собранных
изделий или узлов.
Поточная сборка может быть стационарной и подвижной.
Стационарная поточная сборка применяется при монтаже круп-
ных машин, собираемых серийно. При этом разные операции про-
изводятся на различных стендах одновременно отдельными сбор-
щиками или бригадами, которые, выполняя свою часть работы,
переходят от стенда к стенду. Сборка узлов может производиться
вне стенда и даже вне сборочного цеха. Это позволяет значитель-
но сократить сборочные площади и продолжительность сборки и
повысить производительность сборщиков. При такой форме орга-
276
низации сборочный процесс разбивают на определенное число
операций так, чтобы их продолжительность была примерно оди-
накова и равна такту сборки.
Подвижная поточная сборка применяется в серийном и мас-
совом производстве. Собираемое изделие передвигается по мере
выполнения процесса сборки от одного рабочего места — стан-
ции — к другому. На каждом рабочем месте выполняется закре-
пленная за ним операция. Детали и узлы, которые собираются
на отдельных постах, подаются к тем рабочим местам, где .они
устанавливаются на машину по технологическому процессу
сборки.
Каждое рабочее место оборудовано соответствующими при-
способлениями, инструментом и средствами механизации.
Подвижная сборка может производиться при непрерывном
или периодическом передвижении собираемой машины на роль-
гангах, тележках (рельсовых или безрельсовых) и конвейерах
разной конструкции.
Организация конвейерной сборки требует тщательной разра-
ботки технологического процесса, расчленения его на операции
и закрепления операций за рабочими местами с учетом равно-
мерной их загрузки и правильного выбора типа конвейера.
Количество сборочных мест — постов на конвейере — при
одинаковой трудоемкости операций равно числу сборочных и
контрольных операций, предусмотренных технологическим про-
цессом. Производительность каждого рабочего места, на котором
выполняется законченная операция, т. е. число операций, выпол-
няемых за смену,
п_ ТВ  60
ч	»
где" Т — количество часов в смену; *
В — количество рабочих на рабочем месте;
/ш — штучное время на операцию в мин.
Коэффициент загрузки рабочего места конвейера
К __
ВТ60
Для непрерывной конвейерной сборки скорость конвейера
выбирают исходя из того, что за время, равное такту сборочной
линии, конвейер должен переместить изделие с одной рабочей
позиции на другую, т. е.
где I — расстояние между рабочими позициями в м;
te — такт сборочной линии в мин.
Скорость конвейера обычно равна 0,25—3,5 м-1мин.
277
Исходя из производительности на всех рабочих позициях, ко-
личества рабочих и контрольных позиций, скорости конвейера и
расстояния между позициями, определяется общая длина кон-
вейера. При этом необходимо предусмотреть места для загруз-
ки и разгрузки конвейера и место для расположения натяжных
и приводных станций.
§ 97.	ПРИСПОСОБЛЕНИЯ И ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ СБОРОЧНЫХ РАБОТ
При сборке применяют универсальные и специальные приспо-
собления, ручной и механизированный инструмент.
Наиболее распространенными универсальными приспособле-
ниями являются слесарные тиски с ручным (винтовым) или пнев-
матическим зажимом; различные струбцины и прихваты для
временного крепления деталей; плиты, балки и призмы для уста-
новки деталей, узлов и изделий при сборке; регулируемые опо-
ры-домкраты; башмаки для установки и выверки на сборочных
стендах тяжелых деталей; приспособления для запрессовки и вы-
прессовки деталей.
В серийном и массовом производстве широко используют спе-
циальные приспособления для закрепления узлов при сборке,
для захвата и подъема отдельных деталей и узлов и установки
их на место, для запрессовки деталей и др.
Для выполнения сборочных операций с резьбовыми соедине-
ниями применяют гаечные ключи разных конструкций. В завод-
ских условиях широко применяются специальные ключи. Реко-
мендуется максимально использовать закрытые ключи (торцо-
вые, накидные), обеспечивающие большую безопасность при ра-
боте и лучшее предохранение граней болтов и гаек от смятия.
При сборке труднодоступных узлов изделия широко приме-
няют трещеточные ключи, позволяющие завертывать болты
и гайки, без перестановки ключа с грани на грань.
Шпильки и винты завертывают специальными ключами, за-
хватывающими шпильку за резьбу или за шейку, и отвертками
разной конструкции. В тех случаях, кргда болт или гайка долж-
ны быть затянуты с определенным усилием, применяют тариро-
ванные ключи, у которых усилие зажима регистрируется гидрав-
лическим или пружинным динамометром либо ограничивается
механизмом, выключающим ключ при заданной нагрузке.
При сборке изделий в серийном и массовом производстве руч-
ные ключи, отвертки и шпильковерты заменяются механизиро-
ванными инструментами с электрическим, гидравлическим или
пневматическим приводом, которые снабжаются набором различ-
ных головок.
Для обеспечения соединения деталей с натягом нагревают
охватывающие детали или охлаждают охватываемые детали. На-
гревание деталей производят в масляных ваннах, электрических
шкафах, а также спиральными и индукционными нагревателями.
278
Для охлаждения деталей используют контейнеры с двойными
стенками, пространство между которыми заполнено теплоизоля-
ционными материалами. В контейнеры помещают сухой лед
(твердую углекислоту) в смеси со спиртом или бензином. В этой
смеси детали можно охладить до —60 н--70° С. При необходи-
мости охлаждения до более низкой температуры применяют
жидкий кислород (—182,5° С), жидкий воздух (—190° С) или
жидкий азот (—195,8° С).
Отдельные детали при сборке машин соединяют методом пла-
стической деформации. Этим методом обеспечивается плотное со-
единение трубок, тонкостенных втулок, заглушек, седел клапанов
и др. Для пластической деформации тонкостенных деталей ис-
пользуют развальцовки различных конструкций. К соединениям
методом пластической деформации относятся также соединения
деталей заклепками. Обжатие заклепок в мелкосерийном произ-
водстве выполняется ручными или пневматическими молотками
и обжимками. В крупносерийном и массовом производстве широ-
ко применяются стационарные и переносные, гидравлические
и пневматические прессы и клепальные машины.
Глава 29
СЛЕСАРНО-ПРИГОНОЧНЫЕ РАБОТЫ
Пригоночные работы при сборке являются трудоемкими опе-
рациями, требующими высокой квалификации рабочих. При со-
временном оборудовании в массовом и крупносерийном произ-
водстве есть возможность изготовлять детали с точностью, обес-
печивающей соблюдение необходимых сопряжений при сборке
без пригоночных работ. Однако в мелкосерийном и единичном
производстве, где нет возможности и нецелесообразно применять
специальное оборудование и оснастку, в отдельных случаях ока-
зывается более экономичным уменьшить точность при обработке,
а необходимые сопряжения обеспечить путем пригонки. Приго-
ночные работы являются весьма трудоемкими и требуют высокой
квалификации исполнителей. Поэтому большое значение при вы-
полнении пригоночных работ приобретает повышение производи-
тельности труда, достигаемое путем механизации.
При сборке выполняются такие пригоночные работы, как опи-
ливание, зачистка, шабрение, сверление и развертывание отвер-
стий для смазки, под цилиндрические и конические штифты
и резьбу, нарезание резьбы, шарошение гнезд и подторцовка,
притирка, полирование, гибка по месту трубопроводов и др.
Пригоночные работы связаны с образованием стружки
и абразивной пыли, попадание которых в собранную машину не-
допустимо, поэтому такие работы следует производить на отдель-
ном участке, изолированном от места окончательной сборки.
279
Если пригоночные работы по условиям сопряжения деталей и уз»
лов приходится выполнять на собранной машине, то целесообраз-
но это делать при предварительной сборке. При этом надо при-
нять меры, гарантирующие удаление с рабочих поверхностей
частиц, образующихся при подгонке, или затем, перед окон-
чательной сборкой, тщательно промыть и очистить детали и
узлы.
Опиливание и з ачистку деталей производят для сня-
тия припуска, предусмотренного технологией для обеспечения
требуемого сопряжения деталей, снятия неровностей, шерохова-
тостей, забоин, заусенцев, а также для отделки поверхностей,
которые грубо обработаны в механических цехах.
Рис. 162. Пневматическая турбинная машинка:
1 — корпус; 2 — крыльчатка ротора; 3 — патрон для закрепления инстру-
мента
Опиливание и зачистку вручную производят напильниками,
надфилями и абразивными брусками. Для механизированного
опиливания и зачистки применяют опиловочно-шлифовальные
станки с гибким валом, в патроне которых закреплены круглые
фигурные напильники или абразивные головки, электрические
и пневматические шлифовальные машинки (рис. 162), ленточно-
шлифовальные зачистные машинки.
Шабрение — соскабливание с обрабатываемой поверхно-
сти тонких слоев металла. Инструментом для шабрения служат
шаберы разной формы: плоские, полукруглые, трехгранные, ка-
навочные и т. п.
Шаберы делают цельными или сборными, со сменной режу-
щей частью, изготовленной из инструментальной или быстроре-
жущей стали или из твердых сплавов.
Прилегание пришабриваемой плоскости или подшипника про-
веряют по контрольной поверхности, по сопрягаемой плоскости
или по шейке вала, смазанных тонким слоем краски, разведенной
в масле. При этом на выступающих участках пришабриваемой
поверхности появляются окрашенные пятна. Металл на этих уча-
стках соскабливают шабером, затем поверхность снова прове-
ряют на краску. После каждой проверки количество окрашенных
пятен увеличивается и расстояние между ними уменьшается.
280
Точность пришабривания определяют по числу окрашенных пя-
тен на участке поверхности, равном 25x25 мм. Для неподвиж-
ных плоскостей достаточно, чтобы на участке 25x25 мм было
4—5 пятен, для подвижных точных плоскостей 10—12 пятен, для
вкладышей подшипников 12—20 пятен.
Для повышения производительности и облегчения условий
труда используют шаберы с приводом от гибкого вала или
с пневматическим приводом.
Притирка применяется в тех случаях, когда необходимо
получить точный размер при снятии малых припусков или обес-
печить плотное прилегание поверхностей, обеспечивающих герме-
тичность. В процессе притирки деталей их поверхность и поверх-
ность притира смазывают пастой с мелким абразивным порош-
ком и перемещают одну относительно другой. При таком переме-
щении абразивные зерна снимают с поверхности деталей
микронеровности и обеспечивают плотное прилегание притирае-
мых поверхностей.
Притирка плоскостей производится на чугунных, стальных
или стеклянных плитах. Отверстия и валы притирают чугунными
или медными разрезными притирами. Конические поверхности
клапанов и кранов взаимно притираются при вращении в двух
направлениях, причем после нескольких возвратно-враща-
тельных движений необходимо нарушать контакт между дета-
лями.
Сверление и развертывание отверстий при
сборке производится в тех случаях, когда положение отверстий
определяется при сопряжении деталей. Сверление производят на
вертикально-сверлильных или радиально-сверлильных станках.
Если отверстия необходимо сверлить в узлах, которые нельзя
установить на станок, применяют переносные сверлильные
станки, электрические или пневматические сверлильные ма-
шины.
Для сверления отверстий при сборке используют обычные
спиральные сверла.
Развертывание отверстий производят ручными или машинны-
ми развертками. Для отверстий диаметром более 20 мм приме-
няют регулируемые разжимные развертки и развертки со встав-
ными зубьями,
Конические отверстия обрабатывают набором, состоящим из
трех разверток: черновой, получистовой и чистовой.
Полирование при сборке производят для получения не-
обходимой чистоты поверхности после пригонки или в декоратив-
ных целях. Полирование осуществляется тонкими абразивными
шкурками, войлочными, фетровыми или бязевыми кругами, на
поверхность которых наносится паста с тонкими абразивными
порошками, на полировальных бабках или при помощи ручных
пневматических и электрических полировальных машин.
281
Глава 30
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СБОРКИ МАШИН
§ 98.	ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СБОРКИ
Разработка технологического процесса сборки машин произ-
водится на основании следующих исходных материалов:
а)	сборочных чертежей машины (общих и узловых);
б)	узловых и общих спецификаций;
в)	технических условий на машину в целом и на отдельные
узлы и агрегаты;
г)	технических условий на узлы и агрегаты, изготовляемые
смежными предприятиями, и на стандартные узлы, агрегаты и
детали;
д)	данных о программе выпуска машин, размерах партии и
периодичности выпуска.
В единичном и мелкосерийном производстве технологические
процессы сборки разрабатываются укрупненно.
В массовом и крупносерийном производстве технологический
процесс сборки составляется подробно, с расчленением на опе-
рации, причем приводятся эскизы собираемых узлов или эле-
ментов, технические условия, величины проверяемых зазоров
и т. п.
При конвейерной сборке с малым тактом выпуска машин
технологический процесс расчленяется на еще более мелкие
элементы; при этом подробно указываются не только операции,
но и отдельные приемы.
Разработка технологического процесса поточной сборки ве-
дется примерно в такой последовательности:
а)	определяется размер, количество и периодичность серий
выпуска машин и такт общей и узловой сборки;
б)	разрабатывается технологическая схема сборки; произ-
водится расчленение машины на узлы и элементы с примерно
равной трудоемкостью; устанавливается тип оборудования для
сборки; выбираются организационные формы сборки;
в)	технологические процессы узловой и общей сборки разби-
вают на отдельные операции; разрабатываются технологические
карты; выбирают приспособления, инструмент, подъемно-тран-
спортные средства;
г)	производится нормирование всех операций и уточняется
их содержание для выравнивания трудоемкости.
При выборе последовательности сборочных операций необхо-
димо руководствоваться следующим:
1)	время, затрачиваемое на операцию, должно быть равно
или кратно такту сборки;
2)	предшествующие операции не должны мешать выполне-
нию последующих;
282
3)	после операций, при которых возможно получение брака,
а также после операции сборки методом регулировки вводится
обязательный контроль.
Комплект документации технологического процесса сборки
состоит из операционных технологических карт на каждую опе-
рацию, комплектовочных карт на каждый узел или на каждую
операцию (при массовом производстве) и карт оснастки, в кото-
рых указаны приспособления и инструмент для каждой опера-
ции.
На основании нормированных технологических процессов
определяют количество рабочих-сборщиков, число рабочих мест
при стационарной сборке или количество станций при кон-
вейерной сборке, скорость и размеры конвейеров, размеры сбо-
рочных площадей, а также устанавливают потребность в обору-
довании и оснастке.
Узловая сборка может производиться как в сборочных, так
и в механических цехах, в которых изготовляют основные дета-
ли, входящие в узел. Узловая сборка в механических цехах
широко применяется в крупносерийном и массовом производстве.
Однако следует учитывать, что в механических цехах целесооб-
разно собирать такие узлы, которые перед установкой на маши-
ну не должны промываться или могут промываться без разборки
и не должны подвергаться частичной или полной разборке.
При сборке двигателей многие узлы, к чистоте внутренних
полостей и масляных каналов которых предъявляются высокие
требования, а также узлы, которые легко можно повредить при
транспортировке (шатунно-поршневая группа, узел коленчатого
вала, приводы агрегатов), целесообразно собирать непосред-
ственно перед установкой на машину.
При сборке узлов в единичном и мелкосерийном производстве
детали, входящие в узел, комплектуют на складе и подают на
узловую сборку комплектами в специальной таре. В массовом и
крупносерийном производстве подача деталей к рабочим местам,
где их собирают в узел, осуществляется партиями на сменное
или суточное задание или непрерывно в течение работы подвес-
ными конвейерами или другими транспортными средствами.
Организация и технология общей сборки в значительной сте-
пени зависит от выпуска, размеров и сложности машин.
В единичном производстве общая сборка, как правило, яв-
ляется стационарной и производится от начала до конца одним
рабочим или одной бригадой сборщиков. Основными докумен-
тами в этом случае являются карты краткого технологического
процесса — план операций и сборочные чертежи машины.
Участок общей сборки должен быть оборудован подъемно-
транспортными средствами, позволяющими производить мон-
таж и демонтаж всех деталей и узлов, а также снятие собранной
машины со стенда и передачу ее на испытания.
283
При сборке тяжелых машин в единичном производстве
сборочный стенд часто используется как испытательный;* в этом
случае он должен быть оборудован соответствующими прибора-
ми и устройствами. На сборочном стенде, станине или фунда-
ментной плите монтируют основные детали остова (фундамент-
ные рамы, станины и т. п.). Их устанавливают на клиньях илрг
регулируемых башмаках, позволяющих производить выверку
детали по уровню.
При сборке крупных машин выверка деталей остова по уров-
ню особенно важна, так как позволяет проверять уровнем
правильность взаимного положения деталей, поверхности кото-
рых труднодоступны при других способах инструментальной
проверки. После установки базовых деталей на них последова-
тельно монтируют другие узлы и детали, которые выверяют
относительно базовых поверхностей, а затем закрепляют. Для
окончательной фиксации неподвижно закрепляемых узлов свер-
лят и разворачивают контрольные отверстия и устанавливают
контрольные штифты (цилиндрические или конические). В про-
цессе общей сборки по месту подгоняют и монтируют трубопро-
воды.
Пригоночные работы при сборке крупных машин сопряжены
с образованием стружки, которая может попасть на трущиеся
поверхности. В связи с этим часто после первой сборки и при-
гонки машину вновь разбирают, детали и узлы промывают,
очищают от загрязнений и затем собирают окончательно.
Окончательную сборку крупных машин часто производят на
месте монтажа, куда узлы и агрегаты транспортируются в
частично разобранном виде.
В серийном производстве такие крупные машины, как тепло-
возные и судовые двигатели, собирают на специальных непод-
вижных стендах. Однако для повышения производительности
труда и специализации сборщиков разные операции произво-
дят специальные бригады; узлы собирают отдельно. Иногда
основные узлы (блоки с коленчатыми валами) собирают на
специальных стендах и затем устанавливают на стенд общей
сборки.
В серийном производстве общая сборка в большинстве
случаев производится на подвижных сборочных местах, рельсо-
вых и безрельсовых тележках, склизах, а в массовом произ-
водстве — на конвейерах.
В начале сборочной линии или конвейера на тележку или
приспособление устанавливается основной базовый узел, кото-
рый перемещается вместе с тележкой или конвейером от одной
рабочей позиции к другой.
На каждой позиции в порядке, установленном технологиче-
ским процессом, к базовому узлу присоединяются новые узлы и
детали, которые подаются на рабочее место из механических
284
цехов или с участков сборки узлов, расположенных непосред-
ственно у конвейера общей сборки. Для осуществления провер-
ки или испытания отдельных узлов в процессе общей сборки
определенные рабочие позиции оснащаются соответствующим
оборудованием: установками для гидравлических испытаний,
контрольными приспособлениями, устройствами для проворачи-
вания механизмов и т. п.
При сборке отдельных машин собранное изделие на том же
конвейере проходит через окрасочные и сушильные камеры;
при этом места, не подлежащие окраске, покрываются защит-
ными легкоудаляемыми смазками или закрываются специаль-
ными заглушками.
Конвейеры оснащены специальными механизированными ин-
струментами, приспособлениями и установками, позволяющими
не только механизировать отдельные приемы и операции, но и
осуществлять комплексную механизацию всего процесса сборки,
включая мойку и очистку деталей, транспортные операции, окра-
сочные и испытательные работы.
§ 99.	АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ СБОРКИ
Комплексная автоматизация сборочных процессов наряду с
повышением производительности труда и сокращением цикла
сборки позволяет стабилизировать качество выполнения опера-
ций и значительно сократить площади сборочных цехов.
Для автоматизации сборочных процессов применяют полуав-
томатические и автоматические устройства.
На полуавтоматических устройствах установка, ориентация
и частично закрепление деталей производится операторами, а
все остальные процессы осуществляются автоматически.
Автоматические устройства выполняют установку, ориента-
цию и закрепление деталей и все силовые операции. Функции
рабочего сводятся к загрузке бункеров автомата деталями,
регулировке механизмов и наблюдению за их работой.
Внедрение автоматизации рационально в тех случаях, когда
программа выпуска изделий достаточно высока, конструкция
их стабильна и срок окупаемости оборудования за счет сокра-
щения применения рабочей силы и снижения трудоемкости
процессов не превышает 1,5—2 лет.
При сборке двигателей применяются разработанные научно-
исследовательскими технологическими институтами и заводами
установки для сборки шатунно-поршневой группы, головок ци-
линдров, шатунов, для запрессовки втулок в блоки цилиндров,
для сборки штанг и коромысел толкателей и т. д.
В качестве примера рассмотрим процесс сборки голов-
ки блока цилиндров двигателя на автоматической линии
(рис. 163).
285
Линия состоит из автоматов, связанных пульсирующим кон-
вейером. На позиции 0 головка с рольганга устанавливается на
конвейер линии. На позиции I установлен автомат, который
захватывает четыре впускных клапана из вибробункера и уста-
навливает их в направляющие втулки, запрессованные в голов-
ку. На позиции II такой же автомат устанавливает четыре
Рис. 163. Схема сборки головки
блока цилиндров двигателя на
автоматической линии:
О — X — позиции
выпускных клапана. На позиции III в гнезда головки устанав-
ливаются четыре вставки камеры сгорания, закрепляемые на
позиции IV болтами. На позиции V установлен поворотный
стол, поворачивающий головку на 180°. На позиции VI уста-
новлен автомат, который из бунта проволоки изготовляет
предохранительные кольца и надевает их на стержни клапанов.
На позиции VII в гнезда устанавливаются пружины, а на пози-
ции VIII пружины сжимаются, на стержни клапанов надеваются
тарелки и закрепляются каждая двумя сухариками. На
позиции IX рабочий вручную заворачивает на две-три нитки
в резьбовые отверстия головки 18 шпилек и ниппель, которые
на позиции X завертываются многошпиндельными гайковер-
тами.
286
§ 100.	НОРМИРОВАНИЕ СБОРОЧНЫХ РАБОТ
Нормирование операций сборки производится на основании
опытно-статистических данных и нормативов на выполнение
отдельных типовых приемов и операций, разработанных по
данным хронометривания, произведенного в передовых сбороч-
ных цехах аналогичного профиля.
В единичном производстве нормы времени, в основном опыт-
но-статистические, разрабатываются с учетом трудоемкости
сборки аналогичных узлов и машин. В серийном производстве и
особенно в поточно-массовом производстве подробно нормирует-
ся каждая операция сборки.
Штучное время на сборочную операцию определяется по
формуле
^шт ~ 4" 4" ^об 4“
где t0 — основное технологическое время, затрачиваемое непо-
средственно на выполнение сборочных работ (соедине-
ние деталей, запрессовку, затяжку соединений и т. п.);
te— вспомогательное время, затрачиваемое на выполнение
приемов, связанных с выполнением основной работы
(подъем и установка приспособлений и инструмента,
подача и установка деталей, проверка правильности
выполненной работы, измерение зазоров и т. п.);
t06 — время на обслуживание рабочего места, затрачиваемое
рабочим на уход за рабочим местом, получение, рас-
кладку и уборку инструмента и т. п.;
tn— время на перерывы, связанные с отдыхом рабочего.
Сумма основного и вспомогательного времени называется
оперативным временем. Укрупненные нормативы на типовые
операции обычно определяют величину оперативного времени.
Время на обслуживание принимается 2—5% от оперативного
времени.
При необходимости частой перестройки сборки для выпуска
разных объектов в норму времени вводят подготовительно-
заключительное время tn3— время, затрачиваемое на подготов-
ку рабочих постов для новой работы.
Калькуляционное время, так же как и при нормировании
станочных работ, определяется как сумма штучного времени
и доли подготовительно-заключительного времени tn3, приходя-
щегося на один узел:
/ = / 4- 1пз
где п — число узлов.
РАЗДЕЛ ШЕСТОЙ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СБОРКИ
ДВИГАТЕЛЕЙ
При сборке двигателей внутреннего сгорания необходимо
обеспечить правильное сочленение деталей в соответствии с тех-
ническими требованиями.
Для обеспечения нормальной работы двигателей необходимо,
чтобы на трущихся поверхностях не было загрязнений и заусен-
цев, которые могут при работе вызвать задиры и преждевремен-
ный износ деталей.
Для снижения трудоемкости сборки следует пользоваться
сборочными инструментами, приспособлениями и подъемными
устройствами, не повреждающими поверхностей деталей. Для
хранения деталей и узлов при сборке применяют стеллажи и
тару.
На сборку не должны поступать непроверенные; или забра-
кованные детали, а также детали, загрязненные или корродиро-
ванные при хранении.
Перед сборкой детали двигателей должны быть тщательно
промыты. Мойка деталей производится обычно в моечных каме-
рах, ваннах или машинах. Наиболее распространенными явля-
ются однокамерные и двухкамерные моечные машины (рис. 164),
в которых детали, уложенные на транспортер, промываются
струями нагретого моечного раствора. Двухкамерные машины
обеспечивают более высокое качество мойки.
Промытые горячим раствором детали быстро высыхают; по-
лости, в которых может задержаться моечный раствор, продува-
ются сухим сжатым воздухом. Моечный раствор не должен вы-
зывать коррозии деталей.
Для мойки деталей из черных металлов обычно применяют
щелочные растворы, а для мойки деталей из цветных металлов —
моечные растворы, содержащие хромпик. Промытые в таких
растворах детали некоторое время могут храниться без консер-
вации.
288
Рис. 164. Схемы моечных машин:
а — однокамерной; б —< двухкамерной; 1 — камера; 2 — детали (узлы);
3 — насос с фильтром; 4 — привод
Глава 31
СБОРКА ФУНДАМЕНТНЫХ РАМ И БЛОКОВ ЦИЛИНДРОВ
§ 101.	СБОРКА ФУНДАМЕНТНЫХ РАМ
Фундаментные рамы являются основой, на которой монтиру-
ются детали и узлы крупных стационарных и судовых двигате-
лей. Крупные рамы стационарных двигателей иногда выполняют-
ся составными.
Перед сборкой детали, входящие в узлы фундаментной
рамы и блока, осматривают, промывают и очищают; внутренние
19 Зак. 259	289
масляные полости окрашивают; наружные поверхности подвер-
гают грунтовке и предварительной окраске. Обнаруженные при
осмотре забоины и заусенцы необходимо тщательно зачистить,
следя за тем, чтобы не повредить сопрягаемые поверхности и
посадочные места..
Сборка составной рамы начинается с соединения отдельных
частей. Перед сборкой нужно тщательно пригнать поверхности
стыка, проверить их плоскостность и отсутствие на них повреж-
дений, так как в месте стыка при плохой пригонке может
появиться течь масла.
Для обеспечения герметичности в местах стыка допускается
покрывать соединяемые поверхности тонким слоем олифы или
шерлака, растворенного в спирте.
Сборка рам производится на специальных балках с регули-
руемыми опорами, позволяющими устанавливать соединяемые
части в нужное положение. Предварительно соединенные части
фундаментной рамы выверяют по плоскостям при помощи кон-
трольных линеек и натянутой струны, после чего фиксируют
взаимное положение соединяемых деталей установочными
штифтами и окончательно закрепляют болтами.
При установке прокладок нужно следить за их целостностью
и правильным положением. Незаметное случайное повреждение
прокладок может вызвать появление течи, а для замены про-
кладок на собранном двигателе надо выполнить большую
работу.
Перед установкой рамы на сборочный стенд производится
сверление и нарезание резьбы в мелких отверстиях, не обрабо-
танных при механической обработке или тех, которые сверлятся
по сопрягаемым деталям. При этом необходимо следить за тем,
чтобы вся стружка была удалена из рамы и не попала в масля-
ные полости.
Собранную с поддоном раму испытывают на герметичность,
заполняя ее водой.
Проверку правильности постелей подшипников коленчатого
вала и их пригонку производят при установке рамы на стенде,
где производится общая сборка двигателя (см. гл. 38).
§ 102.	СБОРКА БЛОКОВ ЦИЛИНДРОВ
Сборку блоков цилиндров начинают с установки гильз (вту-
лок) цилиндра.
Современное оборудование и методы обработки деталей
обеспечивают установку гильз цилиндров в блоки без дополни-
тельных пригоночных работ.
При установке гильз цилиндра двухтактных двигателей не-
обходимо тщательно изолировать водяные полости от продувоч-
ных и выпускных. Это достигается тем, что гильзы снабжают
290
медными уплотнительными поясками, которые запрессовывают
в посадочные отверстия блока с натягом. Запрессовка гильз в
блоки осуществляется при помощи приспособлений, состоящих
из длинного винта и планок, упирающихся в торцовые поверх-
ности гильзы и блока. Изоляция водяных полостей от полостей
картера также обеспечивается установкой медных колец, а чаще
резиновых.
При сборке блоков четырехтактных двигателей (рис. 165)
гильзы устанавливают в блок без натяга, а уплотнение водяной
Рис. 165. Блок-картер:
1 — передний кожух; 2 и 6 — щиты; 3 — гильза цилиндра; 4 — асбестовый шнур;
5 — переливной штуцер; 7 — опорный подшипник распределительного вала; 8 — опорно-
упорный подшипник распределительного вала; 9 — промежуточные шестерни; 10 — ко-
жух привода распределительного вала; 11 — ось шестерен; 12 — анкерный болт;
13 — резиновое кольцо
полости относительно картера осуществляется резиновыми
кольцами.
Для уплотнения буртика гильзы под него устанавливают мед-
ную, алюминиевую или асбестовую прокладку.
После сборки гильз цилиндров в отверстие блока устанав-
ливают заглушки, протекторы и пробки, затем водяную полость
подвергают гидравлическим испытаниям. Для гидравлических
испытаний обычно применяют ручные поршневые насосы, ре-
же— шестеренчатые насосы с электроприводом. При этом
переливные и водоподводящие отверстия и каналы, соединяющие
водяные полости блока с головками цилиндров, закрывают спе-
циальными заглушками. При давлении 5—6 кГ!см2 проверяется
отсутствие течей в соединениях.
, В водяные рубашки судовых двигателей устанавливают про-
текторы; при этом следят за тем, чтобы они были надежно
закреплены.
Масляные каналы блоков тщательно очищают, продувают,
затем.монтируют маслоотводящие трубки. Герметичность поло-
стей, в которые масло проходит под давлением, проверяют ке-
росином или дизельным топливом.
19*	291
Пробки и заглушки для уплотнения водяных полостей обыч-
но устанавливают с прокладками из мягких металлов' (медь,
алюминий).
Для завинчивания шпилек применяют пневматические и
гидравлические шпильковерты, удлиненные гайки со стопорным
болтом или специальные роликовые, эксцентриковые или цанго-
Рис. 166. Специальные ключи для завинчивания и вывинчивания шпилек
и схемы зажима шпилек:
а — ключ с трехроликовым замком; б — ключ с одним эксцентричным рифленым роли-
ком; в — схемы зажима шпилек; 1 — ролик; 2 — кольцо; 3 — рукоятка; 4 — ось ролика;
5 — корпус ключа; 6 — рифленый ролик
вые ключи (рис. 166). Роликовые и эксцентриковые ключи
захватывают шпильки за ненарезанную часть, цанговые ключи
удерживают шпильку разрезной резьбовой цангой.
Для механизированного завинчивания шпилек применяют
головки с резьбовыми губками, которые автоматически раскры-
ваются при упоре в ограничивающие шайбы или при достиже-
нии заданного крутящего момента.
292
Глава 32
СБОРКА УЗЛОВ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
§ 103.	ПОДГОТОВКА ДЕТАЛЕЙ К СБОРКЕ
В узел коленчатого вала, кроме вала, входят шестерни
привода механизмов и агрегатов двигателя; муфты, через кото-
рые энергия двигателя передается приводным механизмам;
антивибраторы, а также м,елкие детали; заглушки масляных
полостей; маслоподводящие трубки; маслоотражатели и т. д.
Если коленчатый вал смонтирован на шарико- или роликопод-
шипниках, то они также входят в узел. Иногда в узел коленча-
того вала включается маховик двигателя.
В некоторых конструкциях двигателей (например, двигатег
лях В-2, ЗД-6) в узел коленчатого вала включаются шатуны,
постановка которых возможна только до установки коленчатого
вала в картер.
В большинстве двигателей через каналы и отверстия в шей-
ках и щеках коленчатого вала подводится смазка к шатунным
подшипникам, а иногда и к коренным; полость коленчатого вала
является одной из важнейших магистралей системы смазки. Во
избежание уменьшения давления в масляной системе необходи-
мо обеспечить надежное уплотнение каналов и отверстий за-
глушками и пробками.
Перед сборкой коленчатого вала все детали, входящие в
узел, должны быть тщательно промыты, очищены от загрязне-
ний, следов коррозии. При обнаружении забоин, царапин и дру-
гих мелких повреждений детали необходимо тщательно
зачистить. Если повреждения выявлены на рабочих поверхно-
стях вала, то его надо отполировать; при этом не должны быть
нарушены размеры поверхностей, оговоренные чертежом.
Во избежание нарушения балансировки перед разборкой
деталей для промывки и очистки необходимо проверить наличие
меток, позволяющих обеспечить установку деталей на место,
сохранить комплекты, не перепутать детали.
Детали промывают в щелочном растворе. Масляные каналы
и полости в шейках промывают бензином. После промывки де-
тали обдувают сухим сжатым воздухом.
§ 104.	СБОРКА УЗЛА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
При сборке узлов коленчатых валов двигателей малых раз-
меров производится закрепление на валу шестерен привода ме-
ханизма газораспределения и маслоотражателя. Шестерни ус-
танавливают на валах на шпонке и закрепляют гайкой, штифтом
293
или винтом, которые тщательно, стопорят шайбой или шплин-
туют. Для запрессовки шестерен обычно применяют специали-
зированные горизонтальные или вертикальные гидравлические
прессы. Деталь устанавливают на призмы и закрепляют так,
чтобы ближайший к шестерне торец щеки опирался на жесткий
упор и исключалась возможность изгиба вала. Посадочные ме-
ста вала и шестерни смазывают маслом, в шпоночный паз
ставят шпонку и шестерню запрессовывают на место. При
постановке шестерен нужно следить за тем, чтобы они были
установлены в положении, предусмотренном чертежом.
Подшипники качения и маслоотражатели устанавливают та-
ким же образом.
Рис. 167. Коленчатый
вал 12-цилиндрового двигателя в сборе с шатунами
Посадка деталей может производиться с предварительным
нагревом их до температуры 120—140° С, что позволяет обеспе-
чить посадку с натягом, не применяя значительных усилий.
Коленчатый вал двигателя более крупных размеров (рис. 167)
поступает на сборку в комплекте с шатунами, упорным шарико-
подшипником, маслоотражателем и другими деталями.
При сборке этого вала устанавливают на место заглушки
масляных полостей и> закрепляют шпильками и гайками. Под
гайки ставят медные шайбы, обеспечивающие уплотнение мас-
ляных полостей, на резьбу шпилек наматывают шелковую нить.
Гайки затягивают трещеточными ключами. Вал с установлен-
ными заглушками подвергают гидравлическим испытаниям
горячим маслом под давлением 12 кГ1см2. Смазочные отвер-
стия в шейках и конце вала закрывают пробками и хомутами.
Упорный шарикоподшипник устанавливают на место и за-
крепляют при помощи полуколец (подобранных по длине так,
чтобы осевой зазор между их фланцами и торцом подшипника
был равен 0,1—0,3 мм) и обжимного кольца, которое с натягом
насаживают на полукольца. Кольцо фиксирует положение по-
луколец в выточке коленчатого вала.
294
На конец коленчатого вала насаживают маслоотражатель и
лабиринтовое уплотнение с предварительным подогревом в
масле.
Сборку шатунов начинают с соединения главного и прицеп-
ного шатунов. Нижнюю головку главного шатуна нагревают в
масляной ванне до температуры 120—140° С. Прицепной шатун
вставляют в проушину главного шатуна и запрессовывают па-
лец; при этом следят за тем, чтобы смазочные каналы в пальце
и главном шатуне совпали.
Палец закрепляют заглушкой и замковой шайбой, после
чего проверяют свободное качание прицепного шатуна на
пальце. Затем в постели главных шатунов помещают вкладыши,
смазывают их маслом и устанавливают шатуны с вкладышами
на шейку коленчатого вала. Крышку шатуна со вкладышем
также устанавливают на шейку вала и прижимают к шатуну
до совпадения отверстий под штифты. Штифты смазывают ба-
раньим жиром и при помощи специальной наставки, обеспечи-
вающей равномерное распределение нагрузки, запрессовывают
в отверстия.
Если крышка крепится к шатуну не штифтами, а шпильками
и гайками, необходимо соблюдать правила, обеспечивающие
равномерную затяжку шпилек. Сначала все гайки завертывают
до тех пор, пока не потребуется значительное увеличение усилия
на ключе. После этого последовательно затягивают средние гай-
ки до полного прилегания крышки к шатуну и подтягивают до
упора остальные гайки крест-накрест. Затем отпускают средние
гайки и снова затягивают их до упора. Далее окончательно за-
тягивают все гайки на 75—90° (1 V4 —1 V2 грани) в уста-
новленном порядке до совпадения рисок на гайках и крышках
шатуна.
После установки шатунов проверяют плавность их вращения
на шейках коленчатого вала. Поднятый и отпущенный шатун
должен под действием силы тяжести опуститься и несколько
раз качнуться.
К концу коленчатого вала подбирают с заданным зазором
шестерни коленчатого вала и муфту подвода масла. У собран-
ного вала резиновыми заглушками закрывают все масляные
отверстия и узел передают для установки в картер.
Сборка коленчатых валов двигателей больших размеров
(см. рис. 115, а) не отличается существенно от сборки коленча-
тых валов, которая описана выше.
Сборочные работы заключаются в .очистке масляных поло-
стей и установке таких узлов, как заглушки масляных полостей
в шейках, маслоотражатели, шестерни, передающие движение
распределительным валам, масляным и водяным насосам и дру-
гим агрегатам. В отдельных конструкциях двигателей к колен-
чатым валам в процессе сборки пригоняют маховики, которые
295
крепят к фланцам вала при помощи точно пригнанных болтов и
цилиндрических штифтов. При сборке валов двигателей боль-
ших размеров на валы устанавливают антивибраторы.
При сборке валы больших размеров укладывают на специ-
альные подставки на три коренные шейки, которые для предо-
хранения от задиров, забоин и других повреждений обертывают
плотной бумагой. Остальные шейки также обертывают бумагой
или картоном.
Для подъема валов при сборочных работах надо пользо-
ваться специальными стропами, изготовленными из прочных
пеньковых канатов. При пользовании стальными тросами места
троса, соприкасающиеся с коленчатым валом, должны быть
оплетены прочной тканью или заключены в резиновую трубку.
Шпонки, на которых устанавливают шестерни, следует
плотно пригнать к пазам. Все болтовые соединения нужно
хорошо затянуть и надежно законтрить шайбами, шплинтами
или проволокой, как предусмотрено чертежом. Разъемные
шестерни должны быть точно установлены и надежно закреп-
лены стяжными хомутами. При развертывании отверстий под
болты и штифты по фланцах следует пользоваться хорошо за-
точенными и проверенными развертками и контролировать
точность размеров средствами, обеспечивающими выявление
овальности.
Г л а в а 33
СБОРКА УЗЛОВ ШАТУННО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ
§ 105.	ПОДГОТОВКА ДЕТАЛЕЙ К СБОРКЕ
В шатунно-поршневую группу входят шатуны с вкладышами,
поршни с поршневыми пальцами и детали для соединения их в
узел (рис. 168).
При подготовке к сборке деталей шатунно-поршневой группы
необходимо провести следующие работы:
1)	расконсервировать и промыть детали;
2)	подобрать детали по размерам, обеспечивающим соблю-
дение установленных в чертеже посадок;
3)	подобрать детали и комплекты по весу (по массе);
4)	осмотреть детали; проверить, нет ли на них забоин,
заусенцев, следов коррозии и других дефектов; при обнаруже-
нии устранить их.
Подбор деталей по размерам, обеспечивающим соблюдение
установленных посадок, в единичном и мелкосерийном произ-
водстве производится путем индивидуального обмера деталей,
поступивших на сборку, и комплектования их в группы. В круп-
296
носерийном и массовом производстве детали поступают на
сборку после сортировки на группы.
Для обеспечения более узких пределов зазоров между
поршневым пальцем и поршнем они поступают на сборку раз-
Рис. 168. Поршень с шатуном:
1 — крышка шатуна: 2 — штифт; 3 — нижний вкла-
дыш шатуна; 4 — верхний вкладыш шатуна; 5 —
стержень шатуна; 6 — маслосъемное кольцо; 7 —
поршневой палец; 8 — втулка шатуна; 9 — стопор-
ное кольцо; 10 — верхние компрессионные ксльца;
11 — поршень; 12 —< штуцер; 13 — гайка шатунного
болта; 14 — шатунный болт; 15 — штифт
битыми на группы, номера которых указаны на детали. Так,
например, в тракторном двигателе поршни и пальцы разби-
ваются на три группы, обеспечивающие в сопряжении натяг
0,010—0,021 мм (табл. 22).
297
Таблица 22
Группы поршневых пальцев и поршней
Номер группы	Диаметр отверстия в поршне в мм	Диаметр пальца в мм	Величина натяга в мм
1	47,980—47,985	48,000—47,995	0,010—0,020
2	47,985—47,990	48,000—48,006	0,010—0,021
3	47,990—47,996	48,006—48,011	0,010—0,021
При неполной взаимозаменяемости деталей (втулки верхней
головки шатуна, пальцы прицепных шатунов V-образных двига-
телей и др.) их также разбивают на группы.
Детали по весу (массе) подбирают согласно требованиям,
оговоренным чертежом. Как правило, шатун и поршень подают-
ся на сборку, имеющими определенный вес. Однако при небла-
гоприятном сочетании разница в весе комплектов может быть
равна сумме допусков на вес всех собираемых деталей. Для
уменьшения этой разницы при сборке детали комплектуют: к
более тяжелому шатуну подбирают более легкий поршень и
другие детали. Детали, подобранные в комплекты, метят элек-
трографом или укладывают в специальную тару, в которой их
подают на сборочное место.
§ 106.	СБОРКА ПОРШНЕЙ И ШАТУНОВ С ПОРШНЯМИ
Процесс сборки поршней заключается в установке поршневых
колец, а при составных поршнях, кроме того, в соединении
отдельных частей поршня.
Установка поршневых колец должна выполняться с мини-
мальным разводом, чтобы избежать их деформации, которая
может привести к ухудшению прилегания кольца к поверхности
цилиндра и образованию трещин.
В индивидуальном и мелкосерийном производстве перед на-
деванием колец на поршень целесообразно проверить их сопря-
жение с канавками поршня. Для этого кольцо вводят в канавку
(не надевая на поршень) и прокатывают по ней. При этом
щупом проверяют в нескольких местах зазор.
В серийном и массовом производстве зазор между канавкой
поршня и кольцом, как правило, обеспечивается допусками на
размеры деталей, и только в редких случаях канавки и кольца
разбиваются на две группы по высоте. Кольца на поршень
устанавливают, начиная с нижнего.
В индивидуальном производстве, а также при ремонте уста-
новку и снятие поршневых колец производят при помощи трех
стальных полосок толщиной 0,5—1,0 мм, шириной 15—25 мм,
вводимых между поршнем и надеваемым кольцом. Две из них
298
устанавливают у стыка кольца, а третью — с противоположной
стороны.
Ф
а)
Рис. 169. Щипцы для установки и сня-
тия поршневых колец:
а — с ограничением развода кольца хому-
том; б — без ограничения развода кольца;
в — с направляющими планками
В серийном производстве установку и снятие поршневых ко-
лец производят с помощью щипцов, губки которых вводят в
зазор замка и раздвигают на величину, ограниченную упором
(рис. 169). Разведенное кольцо надевают на поршень и про-
двигают до соответствую-
щей канавки.
В крупносерийном и /у !
массовом производстве
для одновременной уста-
новки всех колец приме-
няют приспособления
(рис. 170). Кольца зам-
ками вниз устанавливают
в канавки кассеты 2, за-
крывают крышкой 1 и
при помощи цилиндра 4,
действующего на разжи-
мающие губки, разводят
на величину, позволяю-
щую ввести в кольца пор-
шень, уложенный на ло-
ток 3. После освобожде-
ния губок кольца сжима-
ются и входят в канавки
поршня.
При установке необхо-
димо следить за тем, что-
бы кольца были установ-
лены на свои места. Если
кольца должны быть ус-
тановлены на поршень в
заданном положении (ко-
нические кольца), то на-
до следить, чтобы метка
«Верх» была направлена
к днищу поршня.
В серийном и массо-
вом производстве шатуны поступают на общую сборку в собран-
ном виде, с установленной втулкой верхней головки, стопорными
штифтами и, если вкладыши невзаимозаменяемые, то с расто-
ченными вкладышами.
В единичном производстве двигателей больших размеров
при сборке шатунов с разъемной головкой производят комплек-
тование стержня шатуна с головкой. При сборке проверяют
посадку поршневого пальца во втулке верхней головки (в случае
299
Виа a
Рис. 17Q, Приспособление для одновременной установки всех колец на поршень:
/ — крышка; 2 — нижняя кассета; 2 — лоток; 4 цилиндр
необходимости производят шабрение) и параллельность оси
поршневого пальца и плоскости соединения стержня с головкой.
Кроме того, проверяют посадку вкладышей в отверстие ниж-
ней головки, проверяют и под-
гоняют вкладыши по соответ-
ствующей шейке коленчатого
вала.
В двигателях внутреннего
сгорания применяется три спо-
соба закрепления пальца в
поршне, которые изображены
на рис. 171:
1)	палец закреплен непод-
вижно стопорным болтом в бо-
бышках поршня, а шатун сво-
бодно перемещается относи-
тельно пальца (рис. 171, а);
2)	палец неподвижно за-
креплен в головке шатуна и
свободно поворачивается в бо-
бышках поршня (рис. 171, б);
3)	палец свободно вращает-
ся во втулке головки шатуна и
в бобышках поршня, а осевое
перемещение пальца ограниче-
но стопорными кольцами (рис.
171, в), изготовленными из
проволоки, отштампованными
из листа, или заглушками,
вставленными в отверстие
пальца (рис. 171, г); этот спо-
соб является наиболее распро-
страненным.
Неподвижная посадка паль-
ца при первом способе обеспе-
чивается гарантированным на-
тягом и стопорным болтом. В
двигателях больших размеров
применяют разрезные поршне-
вые пальцы, концы которых
разжимают конусами, стягива-
емыми болтом.
Неподвижная посадка паль-
ца в головке шатуна обеспечи-
вается путем стягивания бол-
том разрезной верхней голов-
ки шатуна.
Рис. 171. Способы закрепления
пальца в поршне:
а — стопорным болтом; б — в разрез-
ной головке шатуна; в — стопорными
кольцами (плавающий палец); г —
заглушками (плавающий палец)
301
При плавающем пальце посадка его в поршне и втулке
шатуна различна. В холодном двигателе палец посажен в пор-
шень с натягом. Однако при работе двигателя, вследствие того
Рис. 172. Приспособление для проверки перпендикулярности образующей'
поршня относительно оси отверстия нижней головки шатуна:
1 — индикатор; 2 — подвижная призма; 3 — пружина; 4 — неподвижная призма;
5 — цанга; 6 — пневматический цилиндр
что поршень нагревается больше, чем палец, и коэффициент
расширения поршней (из алюминиевых сплавов) больше, чем у
поршневого пальца, зазоры пальца в поршне и втулке шатуна-
выравниваются.
302
Посадка пальца в поршень с натягом может быть произве-
дена на реечном, винтовом или гидравлическом прессе. Однако
во избежание деформации поршня и нарушения посадочных
поверхностей широко применяется сборка с нагревом поршня в
масляной ванне до температуры 60—80° С или охлаждением
поршневого пальца в смеси сухого льда со спиртом до темпера-
туры —60 4 70° С. При этом поршневой палец входит в
отверстие поршня без значительных усилий.
Для обеспечения правильного сочленения шатунно-поршневой
группы с коленчатым валом и цилиндром двигателя произво-
дится проверка собранного узла. При сборке двигателей боль-
ших размеров проверка и пригонка производится на макете,
имитирующем шейку коленчатого вала и стенку поршня. Про-
верка перпендикулярности образующей поршня к оси отверстия
в нижней головке шатуна производится щупом.
Для проверки собранного с поршнем шатуна в серийном и
массовом производстве используют быстродействующие при-
способления (рис. 172). Отверстием нижней головки шатун на-
девают на цангу 5, разжимаемую при помощи пневматического
цилиндра 6, Поршень цилиндрической поверхностью опирается
на неподвижную призму 4 и подвижную призму 2, прижимае-
мую к поршню пружиной 3. Индикатор /, связанный с приз-
мой 2, показывает величину неперпендикулярности образующей
поршня к оси отверстия в нижней головке шатуна. Допускаемая
неперпендикулярность для разных двигателей составляет 0,02—
0,04 мм на 100 мм длины.
Стопорные кольца устанавливают в канавки, расточенные в
поршне при помощи специальных круглогубцев. Кольца за
отогнутые концы сводятся до размера, позволяющего свободно
установить кольцо на место. Заглушки устанавливают в отвер-
стие поршневого пальца легкими ударами резинового молотка
или с помощью ручного пресса.
Глава 34
СБОРКА ГОЛОВОК ЦИЛИНДРОВ
И ПРИВОДА КЛАПАНОВ
§ 107.	СБОРКА ГОЛОВОК ЦИЛИНДРОВ
Головки (крышки) цилиндров двигателей представляют со-
бой сложные ответственные узлы. В головках размещены впуск-
ные, выпускные и пусковые клапаны, форсунки для подачи
топлива в цилиндры, декомпрессионные устройства и индикатор-
ные краны. На головках цилиндров монтируют коромысла кла-
панов или подшипники распределительных валов. На рис. 173
в качестве примера изображена головка судового двигателя.
303
9, 8
10	12
13 74
Рис. 173. Головка цилиндра судового двигателя:
1 — декомпрессионно-индикаторный клапан; 2 — крышка цилиндра; 3 — впускной кла-
пан; 4 — втулка клапана; 5 — нижняя тарелка; 6 — наружная пружина; 7 — внутрен-
няя пружина; 8 — замок клапана; 9 — верхняя тарелка; 10 — наконечник клапана;
11 — выпускной клапан; 12 — контргайка; 13 — стойка коромысла; 14 — ось коромысла;
15 — переливной патрубок; 16 — фланец; 17 — резиновое кольцо; 18 — форсунка; 19 —
пусковой клапан; 20 — фланец форсунки; 21 — шпилька; 22 — пробка; 23 — уплотни-
тельное кольцо; 24 — коромысло клапанов
На сборку головки цилиндров обычно подаются полностью
обработанными, с установленными седлами и направляющими
втулками клапанов, заглушками водяных полостей, очищенные
от формовочной земли; стержней и пригара. Только в единичном
производстве отдельные из этих операций производятся при
сборке.
Сборка головок цилиндров начинается с установки и притир-
ки клапанов. Клапаны устанавливают в направляющие втулки
и притирают к седлу до образования на уплотняющем конусе
сплошного кольцевого пояска шириной не менее 7з—V4 ширины
образующей конуса.
Седла клапанов для обеспечения соосности с осью отверстий
направляющих втулок обрабатывают шарошкой вручную или на
сверлильном станке при малом числе оборотов. Если клапан
притирается не к головке цилиндров, а к отдельному корпусу,
вставляемому в головку цилиндров, работа производится в та-
ком же порядке.
Притирку клапанов к седлам производят с абразивной пастой
или порошком при возвратно-вращательных движениях клапа-
на и периодических подъемах его над седлом. Такие движения
клапана способствуют более равномерному распределению абра-
зивных зерен по притираемым поверхностям и препятствуют
образованию задиров и кольцевых рисок. Притирку производят
вручную при помощи коловорота или на специальных притироч-
ных одношпиндельных или многошпиндельных станках.
После притирки промывают клапаны и седла, проверяют их
герметичность керосином или сжатым воздухом. На стержни
клапанов надевают пружины и закрепляют их тарелками и су*
харями. Для сжатия пружин в мелкосерийном производстве
применяют ручные, винтовые или рычажные приспособления, в
крупносерийном и массовом производстве — специальные при-
способления с пневматическим или механическим приводом, по-
зволяющие одновременно сжимать все пружины.
Форсунки, декомпрессионные устройства, индикаторные кра-
ны и водяные патрубки устанавливают обычно с прокладками
(медными, алюминиевыми или из мягких материалов).
В отдельных конструкциях двигателей с разделенной камерой
сжатия при сборке в расточку устанавливают' вставки. Их вы-
ступание или утопание относительно плоскости головки цилин-
дров должно быть выдержано в пределах установленного допу-
ска. Разрешается подбирать вставки к гнездам.
§ 108.	СБОРКА УЗЛОВ ПРИВОДА КЛАПАНОВ
Механизмы привода клапанов состоят из распределительных
валов, монтируемых на блоках или головках цилиндров двига-
телей; рычажных и цилиндрических толкателей; коромысел
20 Зак. 259	305
клапанов, монтируемых на осях, закрепленных в стойках или
кронштейнах на головках цилиндров, и толкающих штанг, пере-
дающих движение от кулачков распределительных валов кла-
панам.
Сборка распределительных валов крупных двигателей, состо-
ящих, как правило, из нескольких частей, заключается в соеди-
нении отдельных частей валов, установке подшипников, кулач-
ковых шайб и распределительной шестерни.
Распределительный вал с установленными кулачковыми шай-
бами, размещают при сборке в призмы или подшипники на конт-
рольной плите. Один из кулачков принимается в качестве базо-
вого, и относительно него проверяется положение всех остальных
кулачков. Правильное положение регулируемых кулачков дости-
гается путем их разворота. Если кулачки изготовлены как одно
целое с распределительным валом, то для правильной установки
кулачков изменяют взаимное положение соединительных
фланцев.
При сборке рычажных толкателей и коромысел необходимо
обеспечить соблюдение установленных чертежами зазоров и сво-
бодное вращение роликов, так как заедание роликов приводит к
износу контактных поверхностей и изменениям зазоров в про-
цессе работы двигателей.
Коромысла клапанов со стойками или кронштейнами монти-
руют на верхней плоскости головок цилиндров. При их установке
следует обеспечить правильное сопряжение роликов с опорными
поверхностями клапанов. Перекос роликов и смещение поверх-
ности контакта с осью клапана вызывает повышенный износ на-
правляющих втулок.
Регулировочные винты должны плотно входить в резьбовые
отверстия и должны быть надежно закреплены контргайками.
Следует проверять правильность прилегания торцов контргаек к
опорным поверхностям рычагов.
Окончательную регулировку механизма привода клапанов
производят на собранном двигателе.
Глава 35
СБОРКА МАСЛЯНЫХ И ВОДЯНЫХ НАСОСОВ
§ 109.	СБОРКА МАСЛЯНЫХ НАСОСОВ
На большинстве двигателей внутреннего сгорания применя-
ются шестеренчатые масляные насосы. Это объясняется их про-
стотой, надежностью в работе и равномерностью подачи. Основ-
ными деталями масляных насосов являются корпусы, крышки,
шестерни, валики ведущей и ведомой шестерен и редукционные
клапаны. Насосы судовых реверсивных двигателей (рис. 174)
306
имеют золотники, которые, поворачиваясь одновременно с изме-
нением направления вращения коленчатого вала, позволяют со-
хранить направление потока масла при изменении направления'
вращения шестерен.
Для обеспечения нормальной работы насоса необходимо при
сборке обеспечить параллельность осей ведущей и ведомой ше-
стерен, нормальные зазоры между наружной поверхностью*
зубьев шестерен и расточками в корпусе и установленный по чер-
тежу осевой зазор шестерен.
Рис. 174. Масляный шестеренчатый насос судового реверсивного двигателя:
1 — корпус насоса; 2 — крышка; 3 — ведущий валик; 4 — ведомая шестерня; 5 — зо-
лотник; 6 —- ведущая шестерня; 7 — приводная шестерня; 8 — ось ведомой шестерни-
Корпусы и крышки насосов в механических цехах обрабаты-
ваются полностью. Обычно при механической обработке произ-
водится запрессовка и обработка втулок, и только в отверстиях
для контрольных штифтов оставляется припуск для обработки
при окончательном спаривании деталей. В крупносерийном про-
изводстве эта операция производится в процессе механической
обработки.
Корпусы и крышки собирают на контрольных валиках с ма-
кетами шестерен и стягивают болтами или шпильками. Валики
и макеты шестерен выполняют по максимальным или несколько1
большим размерам деталей. В собранном на макетных валиках
и шестернях корпусе развертками обрабатывают отверстия для
контрольных штифтов.	• •
У большинства насосов для уплотнения стыка между крыш-
ками и корпусами устанавливают прокладки из бумаги, парани-
та или гибкого текстолита. Для соблюдения установленного чер-
тежом осевого зазора шестерен необходимо ставить прокладки
соответствующей толщины.
20*	307
Затем в корпусы устанавливают валики и шестерни, корпусы
скрепляют болтами или шпильками, проверяют плавность враще-
ния шестерен и устанавливают контрольные штифты. На ’собран-
ный насос устанавливают редукционный клапан. Герметичность
прилегания клапана к седлу обычно проверяют сжатым воз-
духом.
Собранные насосы подвергают приработке и испытаниям.
При приработке масляного насоса применяют то же масло,
которое используют для двигателя; рабочая температура масла
80—100°С. В процессе приработки насоса контролируют герме-
тичность всех соединений. Затем производят регулировку редук-
ционного клапана. Для этого при затянутом до отказа редукци-
онном клапане в нагнетательном трубопроводе -создают давле-
ние на 0,5 кГ)см2 больше давления, соответствующего открытию
клапана, потом уменьшают затяжку клапана до тех пор, пока
давление в трубопроводе не снизится до установленного.
Проверку производительности насоса производят путем изме-
рения времени заполнения мерного сосуда маслом при заданных
числе оборотов насоса и давлении.
§ 110.	СБОРКА ВОДЯНЫХ НАСОСОВ
Наиболее распространенными конструкциями водяных насо-
сов, применяемых на двигателях внутреннего сгорания, являются
центробежные и водокольцевые самовсасывающие насосы
(рис. 175). Шестеренчатые насосы применяют редко, так как они
быстро изнашиваются частицами песка, попадающими на их де-
тали вместе с водой. По этой же причине редко применяют порш-
невые насосы.
Исходя из условий работы водяных насосов на двигателях,
при сборке необходимо обеспечить их производительность при
заданном напоре и герметичность соединений, в том числе саль-
никовых уплотнений.
Сборку насоса производят в следующем порядке. На валик
насоса надевают маслоотражатель, фланец с сальником и шари-
коподшипник, затем эти детали устанавливают в проставку на-
соса. С другой стороны проставки на валик надевают распорную
втулку, второй шарикоподшипник, шайбу и приводную шестерню
и затягивают их гайкой, под которую ставят шайбу. Фланец при-
крепляют к проставке болтами так, чтобы правый шарикопод-
шипник был равномерно и плотно зажат. Болты крепления флан-
ца контрят проволокой. При затягивании гайки и фланца про-
веряют, свободно ли вращается валик в шарикоподшипниках.
Перед установкой подшипников полости между шариками за-
полняют консистентной смазкой.
Затем собирают корпус водяного насоса. В расточку корпуса
запрессовывают втулку с текстолитовой вставкой, к которой с
308
пастой притирается торец стаканчика пружины. При притирке
необходимо получить непрерывный кольцевой поясок шириной
1,5—3 мм. После притирки детали тщательно промывают бензи-
ном. Корпус со втулкой устанавливают на собранную проставку
и закрепляют гайками. На конец валика надевают притертый к
данному корпусу стаканчик пружины, внутрь которого уклады-
вают резиновое уплотнительное кольцо и пружину. В паз валика
ставят шпонку, на шейку со шпонкой надевают поводковую шай-
бу, выступы которой входят в пазы стаканчика.
Рис. 175. Водокольцевой самовсасывающий насос:
1 — шестерня; 2 — валик; 3 — проставка; 4 — корпус всасывания: 5 — крыльчатка;
6 — корпус нагнетания; 7 — пробка
Поводковые шайбы изготовляют разной толщины. Подбирая
шайбу нужного размера, достигают необходимого зазора меж-
ду крыльчаткой и корпусом насоса. Затем на валик ставят
крыльчатку и закрепляют колпачковой гайкой. На фланец кор-
пуса надевают крышку насоса, под которую ставят резиновое
кольцо; крышку крепят шпильками. В корпус насоса устанавли-
вают спускной кран.
Примерно в таком порядке производится сборка центробеж-
ного водяного насоса (рис. 176).
Собранные насосы подвергают обкатке и контрольным испы-
таниям.
Насос устанавливают на стенд с приводом, обеспечивающим
изменение скорости вращения насоса в пределах чисел оборотов,
при которых он работает на разных режимах работы двигателя.
309
.При этом должны обеспечиваться такие условия смазки подшип-
ников, какие создаются на двигателе.
Всасывающий патрубок присоединяют к трубопроводу, сое-
диняющему насос с водяным резервуаром. К 'нагнетательному
.патрубку присоединяют трубопровод с вентилем, идущий к мер-
ному баку. Обкатку насоса производят в течение 5—10 мин при
работе насоса с минимальным числом оборотов. Затем в течение
10—15 мин обкатку производят при работе с максимальным чис-
лом оборотов, причем в нагнетательном трубопроводе создается
вентилем противодавление в соответствии с техническими усло-
виями (обычно 1—2 кГ!см2). После окончания обкатки прове-
ряют герметичность насоса.
Течь воды и масла из контрольного отверстия не допускается.
Не допускается также течь в соединениях корпуса с крышкой
и спускным краном.
Производительность насоса проверяют путем определения
времени заполнения мерного бака.
После испытания насос снимают со стенда и все отверстия
закрывают заглушками.
зю
Глава 36
СБОРКА ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ
К топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания
относятся узлы и механизмы, обеспечивающие очистку и подачу
в цилиндры топлива в количестве, соответствующем нагрузке
двигателя при заданном числе оборотов.
У карбюраторных двигателей к топливной аппаратуре отно-
сятся подкачивающие насосы, фильтры и карбюраторы; у дизе-
лей— подкачивающие насосы, фильтры, топливные насосы, фор-
сунки и трубопроводы.
Ниже описывается сборка топливной аппаратуры дизелей.
Для нормального распыливания топливо подается к форсун-
кам при высоком давлении, достигающим в отдельных конструк-
циях дизелей 800—1000 кГ!см\ что создает особые требования к
герметичности соединений трубопроводов высокого давления.
Малые зазоры в сопряжениях таких важнейших узлов, как
плунжерные пары и распылители, а также небольшие сечения
распыливающих отверстий требуют тонкой очистки топлива, так
как даже небольшие твердые частицы в топливе могут вызвать
заклинивание деталей и забивание отверстий.
Для обеспечения равномерной нагрузки всех цилиндров мно-
гоцилиндровых двигателей требуется равномерная подача топли-
ва всеми форсунками как при максимальной, так и при частич-
ных нагрузках.
Для удовлетворения этих требований к топливной аппаратуре
необходимо тщательно выполнять все сборочные операции, вы-
держивать установленные в чертеже зазоры, исключать заедания
в подвижных соединениях. Кроме того, следует поддерживать
чистоту в сборочных цехах и на рабочих местах.
§111. СБОРКА И РЕГУЛИРОВКА ТОПЛИВНЫХ НАСОСОВ
По конструкции топливные насосы двигателей внутреннего
сгорания можно разделить на две основные группы: одноплунжер-
ные насосы, устанавливаемые на одноцилиндровых двигателях
или на каждом цилиндре многоцилиндровых двигателей, и мно-
гоплунжерные (или блочные) насосы, обеспечивающие подачу
топлива во все или часть цилиндров многоцилиндрового двига-
теля.
Во многих конструкциях двигателей регулятор числа оборо-
тов соединен с топливным насосом в единый узел.
Топливные насосы, устанавливаемые на двигатели разной
мощности, отличаются размерами, однако на технологии процес-
са сборки это сказывается не существенно.
В мелкосерийном производстве сборка топливных насосов про-
изводится на стационарном сборочном месте. В крупносерийном
311
и массовом производстве сборка узлов насосов производится
на специально оборудованных рабочих местах, а общая сборка —
на конвейере, где на каждой рабочей позиции выполняется опре-
деленная операция.
В качестве примера рассмотрим технологию сборки много-
плунжерного топливного насоса блочной конструкции (рис. 177),
устанавливаемого на двигателях средней и малой мощности.
Перед сборкой все детали насоса тщательно промывают, про-
дувают сухим сжатым воздухом, а затем подают на сборку. Де-
тали, посадка которых обеспечивается селективным подбором,
подаются в таре, разложенными по группам.
Сборку узлов производят на рабочих местах, установленных
вдоль конвейера.
На первом рабочем месте в корпус насоса устанавливают за-
глушку и штуцер топливоподводящего канала, шпильки для
крепления буксы и пробки для спуска воздуха. На втором ра-
бочем месте в корпусе размещают плунжерные пары, фиксируют
их стопорными винтами. При плотно затянутых винтах гильза
плунжера должна иметь небольшое свободное перемещение
вдоль оси. Обратные клапаны с надетыми на них уплотнитель-
ными медно-фибровыми прокладками при помощи специальной
втулки устанавливают в отверстие корпуса на торец гильзы.
На головки клапанов ставят пружины, плунжерные пары и об-
ратные клапаны закрепляют штуцерами. Штуцеры затягивают
тарированным ключом. После затяжки штуцеров плунжеры
должны свободно вращаться и перемещаться в гильзах. Собран-
ный с насосными элементами корпус опрессовывают чистым ди-
зельным топливом при давлении 8 кГ!см2. Течь топлива по ме-
стам посадки гильзы, резьбе штуцеров и заглушек не допуска-
ется.
На следующем рабочем месте собирают поворотные втулки
с зубчатыми венцами. Положение паза поворотной втулки отно-
сительно среднего зуба венца обеспечивается специальным при-
способлением.
При сборке толкателя болты подбирают так, чтобы качание
болта в корпусе толкателя было минимальным. Ролик толкате-
ля устанавливают на ось на иголках. Для удобства сборки в
ролик ставят валик, длина которого несколько меньше длины
иголок; в зазор между стенками ролика и валика укладывают
15 иголок; на концы валика ставят упорные шайбы. В таком виде
ролик ставят в корпус и затем осью толкателя выталкивают
вспомогательный валик.
При сборе кулачкового вала на крайние шейки напрессовы-
вают шарикоподшипники. При сборке валов многоплунжерных
насосов, имеющих промежуточные опоры, на средние шейки на-
девают подшипники скольжения. Перед установкой подшипников
шейки тщательно протирают и смазывают маслом.
312
Рис. 177. Шестиплунжерный топливный насос:
1 — плунжерная пара; 2 — нагнетательный клапан; 3 — штуцер; 4 — прокладка; 5 — винт для выпуска воздуха; 6 — рейка; 7 —
сердечник регулятора; 8 — груз регулятора; 9 — корректирующая пружина; 10 — рычаг; 11 — тарелка пружины; 12 — пружина
регулятора; 13 — стакан пружины; 14 — тарелка регулятора; 15 — палец регулятора; 16 — шестерня привода регулятора; 17 — кулач-
ковый вал насоса; 18 — шарикоподшипник; 19 — толкатель; 20 — пружина плунжера; 21 — подкачивающий насос; 22 — муфта при-
вода топливного насоса; 23 — упор рейки топливного насоса
На следующих рабочих местах собирают основание регуля-
тора и буксу. Сборка заключается в установке сальников'и паль-
ца крестовины регулятора.
На тех рабочих местах, где собирают узлы для сборки регу-
лятора, производится сборка корпуса регулятора. На крышке
регулятора монтируют направляющую втулку пружины, меха-
низм, позволяющий изменять сжатие пружины, и рукоятку изме-
нения числа оборотов; собирают сердечник регулятора с грузами
и роликами, рычаг регулятора со стаканом пружины и упорным
болтом со сферической головкой и тягу рейки регулятора с пру-
жиной.
Операция установки рейки и поворотных гильз должна выпол-
няться очень тщательно. Рейка устанавливается во втулках кор-
пуса и от вращения стопорится винтом. Перемещение рейки во
втулках должно быть плавным, без местных заеданий, (которые
'могут нарушить нормальную работу регулятора.
Поворотные гильзы с зубчатыми венцами устанавливают на
наружную цилиндрическую поверхность втулки плунжера при
среднем положении рейки; при этом ось, проходящая через раз-
рез зубчатого венца', должна быть перпендикулярна оси рейки.
Зазор между зубьями венца и рейки должен быть равномерным.
Величину зазора проверяют при закрепленной рейке, путем из-
мерения свободного хода венца, который на радиусе, равном
20 мм, должен быть в пределах 0,05—0,20 мм. Для проверки за-
зора пользуются индикаторным приспособлением (рис. 178).
Щуп 1 приспособления упирается в венец; величина свободного
хода отсчитывается по индикатору 2. Индикаторное приспособле-
ние, закрепленное в кронштейне 3, на ползушке 4, может пере-
мещаться по штанге 5, которая при помощи кронштейнов 6, вин-
тов 7 и разрезной втулки 8 крепится в лапах корпуса насоса.
Затем в выточку корпуса устанавливают верхнюю тарелку
пружины, после чего ставят на место пружину. В отверстиях кор-
пуса размещают толкатели, на головку плунжера надевают ниж-
нюю шайбу пружины.
На следующей позиции конвейера устанавливают кулачковый
нал. В торцовые отверстия корпуса устанавливают с прокладка-
ми основание регулятора и буксу, в гнезда которых входят ша-
рикоподшипники кулачкового вала. Основание регулятора и
буксу закрепляют винтами и гайками. Для установки осевого
перемещения кулачкового вала между буксой и шариковым под-
шипником укладывают две регулировочные шайбы разной тол-
щины. Индикатором проверяют осевое перемещение кулачкового
вала, которое должно быть равно 0у2—0,4 мм. Если оно больше,
буксу снимают и ставят дополнительные регулировочные шайбы.
На конические концы кулачкового вала устанавливают кулач-
ковую муфту и шестерню регулятора и закрепляют их гайками.
314
Затем производят регулировку зазора между торцами плун-
жеров и седлами нагнетательных клапанов, который должен
быть равен 0,4—1,0 мм. Зазор устанавливают при максимальном
подъеме толкателя кулачком.
На четвертой позиции конвейера производят сборку регуля-
тора. На палец надевают сердечник с грузами и проверяют за-
зор между зубьями шестерни привода регулятора и сердеч-
Рис. 178. Приспособление для определения зазора между зубья-
ми венца и рейки топливного насоса:
1 — щуп; 2 — индикатор; 3 — кронштейн; 4 — ползушка; 5 — штанга;
6 — кронштейн крепления штанги; 7 — винт; 8 — разрезная втулка
ника. Зазор должен быть в пределах 0,15—0,30 мм при всех по-
ложениях кулачкового вала. На выступающий конец рейки
помещают тягу с пружиной, в отверстие пальца крестовины —
муфту регулятора. Затем к основанию регулятора крепят корпус
регулятора с рычагом; между основанием и корпусом должна
быть расположена прокладка. Тягу рейки соединяют с рычагом.
К торцовой плоскости корпуса регулятора винтами прикрепляют
крышку регулятора с механизмом регулировки числа оборотов.
Во втулку, закрепленную на крышке, и стакан перед закрепле-
нием крышки устанавливают главную пружину регулятора.
На последней позиции конвейера производят установку под-
качивающего насоса, боковой крышки, пробок, заглушек и дру-
гих мелких деталей.
315
Собранный топливный насос до установки на двигатель под-
вергают обкатке и регулировке. Обкатку производят для'прира-
ботки деталей и выявления дефектов сборки (течей, повышен-
ного нагрева деталей, зависания плунжеров), а также для допол-
нительной очистки топливных каналов от металлических частищ
которые могли отделиться от поверхностей деталей при сборке.
Перед обкаткой насоса в его картер и регулятор заливают масло.
Предварительную обкатку насоса производят с открытыми
трубками (без форсунок) на смеси масла и дизельного топлива
(1:1) при положении рейки, соответствующем средней подаче.
Затем производят обкатку на дизельном топливе, прокачиваемом
через форсунки, отрегулированные на рабочее давление, при по-
ложении рейки, соответствующем полной подаче. Перед этой об-
каткой насос необходимо насухо протереть, чтобы легче было
выявить течь в соединениях. Обкатку производят при числе обо-
ротов кулачкового вала 500—700 в минуту в течение 20—60 мин.
Режим и время обкатки оговорены техническими условиями.
В процессе обкатки устраняют обнаруженные мелкие недо-
статки, подтягивают штуцеры, гайки, пробки.
Стенд для обкатки должен быть оборудован топливными
фильтрами, которые подвергают промывке после обкатки каж-
дых 10—20 насосов.
После обкатки осматривают насос и регулятор при снятых
крышках, проверяют плавность движения рейки и деталей регу-
лятора, продольное перемещение кулачкового вала, крепление и
шплинтовку деталей и производят промывку полостей насоса и
регулятора дизельным топливом.
Обкатанный насос устанавливают на стенд для регулировки
угла начала подачи, обеспечивающего впрыск топлива в ци-
линдр, в строго установленный момент (до прихода поршня в
в. м. т.), одинаковый для всех цилиндров двигателя.
Начало подачи должно быть установлено с отклонением не
более 0,5—1°. Начало подачи топлива определяют по положению
кулачкового вала, при котором верхняя кромка плунжера пере-
кроет впускное окно гильзы, или по началу впрыска топлива
форсункой. Начало подачи определяют по мениску или по сет-
чатому диску, вращающемуся синхронно с кулачковым валом.
Для обеспечения равномерной нагрузки всех цилиндров дви-
гателя производят регулировку равномерности подачи топлива
всеми плунжерами топливного насоса. Допускаемая разница в
подаче топлива любыми плунжерами на режиме максимальной
подачи должна быть не более 3%, на режиме малых подач при
малых числах оборотов — до 40%.
Для изменения количества топлива, подаваемого каждым
плунжером, при заданном положении рейки освобождают винт,,
стягивающий зубчатый венец на поворотной втулке, и поворачи-
вают втулку вместе с плунжером вправо или влево. Этим изме-
316
няют момент открытия впускного отверстия гильзы кромкой спи-
рали плунжера и соответственно длину рабочего хода плунжера.
В насосах, плунжеры которых поворачиваются не венцом, а
поводком, закрепленным на плунжере, количество топлива, по-
даваемого плунжером, регулируют смещением хомутика, соеди-
няющего поводок плунжера с рейкой.
Если отрегулированный при большой подаче насос не обеспе-
чивает требуемой равномерности подачи топлива при малой по-
даче, производят замену отдельных плунжерных пар.
Регулирование равномерности подачи осуществляют на
стенде с механическим приводом, обеспечивающим плавное из-
менение числа оборотов, через эталонные тарированные форсун-
ки. Величина подачи характеризуется количеством топлива,
подаваемого через форсунку за определенное число ходов плун-
жера (400, 500, 650, 750).
Количество впрысков отсчитывают по тахометру. Обычно
стенды оборудованы механизмом, автоматически выключающим
подачу топлива в мензурку после установленного количества
впрысков. После регулировки подачи топлива производят регу-
лировку регулятора. При этом проверяют начало выключения
рейки и полное выключение подачи при заданном числе
оборотов.
§ 112. СБОРКА И ИСПЫТАНИЕ ФОРСУНОК
Перед сборкой форсунок все их детали (рис. 179) тщательно
промывают чистым дизельным топливом.
Распылитель промывают при вынутой игле струей топлива,
подаваемого через однодырчатый распылитель от топливного
насоса.
Собранную форсунку регулируют и испытывают на стенде с
ручным или механическим приводом. Сначала регулируют дав-
ление подъема иглы (давление впрыска), которое определяют по
манометру, установленному на головке, соединенной с форсун-
кой трубкой. Одновременно с этой регулировкой производят про-
верку распыливания топлива. При хорошем распыливании про-
веряют герметичность форсунки. Для этого поднимают давление
топлива до величины, на 10—20 кГ1см2 меньшей давления нача-
ла подъема иглы, и следят, не появляются ли капли топлива у
распыливающих отверстий. Появление капель не допускается.
Форсунки, отвечающие указанным требованиям, подвергают
юбкатке, после чего проверяют их производительность. У форсу-
нок, показанных на рис. 179, в производительность регулируют
изменением величины подъема иглы.
После обкатки окончательно регулируют давление начала
впрыска, затягивают контргайку регулировочного винта и кол-
пак, закрывают предохранительными колпаками подводящие
штуцеры и распылители.
317
5
Рис. 179. Форсунки дизелей:
а — с многодырчатым распылителем; б — с штифтовым распылителем; в — с однодырчатым распылителем с отъемным донышком;
1 — распылитель; 2 — гайка крепления распылителя; 3 корпус форсунки; 4 — пружина; 5 — регулировочный винт; 6 — щтанга
§ Ш. СБОРКА ТОПЛИВОПОДКАЧИВАЮЩИХ НАСОСОВ И ФИЛЬТРОВ
В топливоподающей системе двигателей применяются глав-
ным образом лопастные, поршневые или шестеренчатые топли-
воподкачивающие насосы (рис. 180).
При сборке топливоподкачивающих насосов необходимо об-
ратить особое внимание на следующее:
1)	у лопастных насосов — на плавное перемещение лопастей;
в пазах ротора, соблюдение величины продольного перемещения
Рис. 180. Топливоподкачивающие насосы:
a — шестеренчатый; б — лопастный; в — поршневой; 1 — приводной валик; 2 — кор-
пус; 3 — ведущая шестерня; 4 —ведомая шестерня; 5 — ротор с лопастями; 6 — тол-
катель; 7 — поршень; 8 — насос для ручной подкачки топлива
319-
фотора в корпусе и свободное, без заеданий, вращение ротора в
собранном насосе;
2)	у поршневых насосов — на сопряжение поршня и Щтока с
жорпусом с минимальным зазором и обеспечение плавного пере-
мещения их в отверстиях;
Рис. 181. Топливные фильтры:
а — грубой очистки; б — тонкой очистки; 1 — корпус; 2 — фильтрующий элемент
3)	у шестеренчатых насосов — на правильную посадку осей
ведущей и ведомой шестерен, их параллельность, свободное вра-
щение собранного насоса, одинаковую длину шестерен и соблю-
дение установленной величины торцовых зазоров между торцами
-шестерен и корпусом насоса;
4)	у насосов всех типов — на герметичность соединений, плот-
ность сальников и клапанов.
Собранные подкачивающие насосы подвергаются обкатке и
испытаниям. Обкатку производят через редукционный клапан
320
создающий противодавление, величина которого устанавлива-
ется техническими условиями (0,8—2 кГ!см2).
Для фильтрации топлива, поступающего в топливный насос,
на двигателях установлены топливные фильтры. Обычно устанав-
ливаются два фильтра: фильтр грубой очистки (рис. 181, а)
и фильтр тонкой очистки (рис. 181, б) с фетровым, войлоч-
ным, бумажным или металлокерамическим фильтрующим эле-
ментом.
При сборке топливных фильтров следует обратить внимание
на чистоту деталей, отсутствие заусенцев и забоин на деталях,
особенно на уплотняющих поверхностях, герметичность всех со-
единений и прилегание фильтрующих элементов и уплотнитель-
ных прокладок к сопрягаемым поверхностям.
После сборки фильтры испытываются на герметичность при
давлении топлива 3 кГ1см\ качество фильтрации и гидравличе-
ское сопротивление. Испытание фильтров производят на спе-
циальных стендах, на которых топливо прокачивается через
фильтр топливоподкачивающим насосом.
Глава 37
ОБЩАЯ СБОРКА ДВИГАТЕЛЕЙ
Технология общей сборки двигателей зависит от их размеров
и серийности производства.
§ 114.	СБОРКА КРУПНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В МЕЛКОСЕРИЙНОМ
ПРОИЗВОДСТВЕ
Сборка крупных двигателей производится в условиях мелко-
серийного производства на неподвижных стендах.
Стендом обычно служат чугунные или сварные балки — па-
раллели, укладываемые на массивные фундаментные балки, за-
крепленные на бетонном или железобетонном фундаменте. В па-
раллелях сделаны продольные Т-образные пазы, в которые
закладывают головки болтов, крепящих раму двигателя к стенду.
Верхние плоскости параллелей точно обработаны и установлены
на стенде горизонтально, с точностью 0,03 жж на 1 ж длины.
Раму двигателя устанавливают на параллели стенда, и щу-
пом проверяют прилегание лап рамы к параллелям. При наличии
зазоров рама при затяжке болтов может деформироваться, по-
этому зазоры более 0,05 жж не допускаются. Для исключения
влияния зазоров раму можно устанавливать на точные клинья
(бруски) и при обнаружении зазоров заменять отдельные клинья
более толстыми. Раму прикрепляют к балкам и проверяют плос-
костность верхней поверхности.
21 Зак. 259	,	321
После выверки рамы устанавливают вкладыш подшипников
рамы. Если вкладыши в механическом цехе растачивались в сбо-
ре с рамой, то их устанавливают по меткам. Если подгонка
вкладышей по валу производится при сборке, необходимо про-
верить прилегание вкладышей к постели по краске. После про-
верки вкладыши устанавливают в раму и их положение фикси-
руют штифтами. При сборке двигателей больших размеров
окончательную обработку вкладышей обычно производят в про-
цессе сборки. Для получения правильных зазоров между валом
и вкладышами проверку вкладышей целесообразно производить
по валу-калибру, который представляет собой трубу с утолщен-
ными шлифованными шейками, диаметр которых больше диамет-
ра коренных шеек коленчатого вала на величину диаметрального
зазора. При пришабрибании вкладышей по валу-калибру необ-
ходимо добиться, чтобы площадь их прилегания составляла до
70—80% поверхности вкладыша, и сделать разбивку по краске
(до одного-двух пятен на 1 см2). Одновременно с этим при по-
мощи индикатора проверяют параллельность оси вала плоскости
рамы.
Верхние вкладыши шабрят относительно вала вне стенда
или одновременно с нижними вкладышами, зажимая крышки
подшипников специальными приспособлениями.
После пригонки вкладыши тщательно очищают, затем произ-
водят укладку коленчатого вала. Шейки вала и вкладыши перед
укладкой смазывают маслом. Затем проверяют свободное враще-
ние вала и линейные зазоры между буртиками и галтелями вала
и упорным подшипником. При необходимости буртики подшипни-
ка пришабривают. Индикаторным приспособлением проверяют
развал щек коленчатого вала путем контроля расстояния между
щеками в четырех положениях коленчатого вала через 90°. Изме-
нение расстояния между щеками не должно превышать 0,01—
0,02 мм.
На вал ставят вкладыши и крышки подшипников.
Собранный с гильзами узел блока при помощи крана и подъ-
емного приспособления устанавливают на раму и закрепляют
болтами. Иногда для лучшего уплотнения стыка используют
бумажную прокладку или шелковую нитку.
Затем устанавливают и закрепляют анкерные болты. Затяж-
ку анкерных болтов производят в порядке, оговоренном в сбороч-
ном чертеже, обычно в шахматном порядке, в несколько перехо-
дов. За каждый переход гайки затягивают на одну-две грани.
После закрепления блока устанавливают и закрепляют дом-
кратики, с помощью которых крепят крышки подшипников рамы.
В гильзы блока вставляют поршни, собранные с шатунами.
В конструкциях, у которых регулируется расстояние от оси ниж-
ней головки шатуна до торцовой поверхности поршня (шатун с
отъемной головкой, поршень с вставкой), предварительно уста-
322
навливают поршень без поршневых колец, проверяют положение
торца поршня относительно верхней поверхности бурта гильзы,
подбирают прокладку, обеспечивающую требуемую высоту каме-
ры сжатия. Затем вынимают поршень с шатуном, монтируют
поршневые кольца и производят окончательную установку порш-
ня на место, закрепление и шплинтовку шатунных болтов. ;
Для сжатия поршневых колец поршень при установке в гиль-
зу пропускают через коническое кольцо, проходя через которое
поршневые кольца постепенно сжимаются и свободно входят в
цилиндры.
Головки цилиндров (крышки) поступают на общую сборку в
виде узла с притертыми клапанами, собранными коромыслами.
При их монтаже необходимо обеспечить правильное положение
прокладок и равномерную затяжку шпилек.
После установки головок цилиндров ставят на место распре-
делительные валы и монтируют шестерни привода. Правильность
закрепления шестерен проверяют при установке первой шатунной
шейки коленчатого вала в положение, соответствующее нахож-
дению поршня в в. м. т. Кронштейны толкателей ставятся так,
чтобы ролики правильно касались кулачковых шайб. После про-
верки правильности положения всех механизмов подшипники
распределительного вала и кронштейны толкателей закрепляют
штифтами, болты и гайки, крепящие оси и шестерни, шплинтуют.
Одновременно с монтажом и проверкой механизмов привода
монтируют топливные насосы, проверяют и фиксируют положе-
ние кулачковых шайб привода подачи топлива и устанавливают
регулятор.
Ставят на место масляный и водяной насосы, проверяют за-
зоры между зубьями шестерен привода, закрепляют насосы
болтами и фиксируют контрольными шпильками.
До того как полости корпусных деталей будут закрыты люка-
ми и крышками, монтируют внутренние маслопроводы. Затем
устанавливают переднюю и заднюю крышки. На крышках за-
крепляют воздухораспределитель, привод тахометра, холодиль-
ник масла и фильтры.
На фланец коленчатого вала устанавливают маховик. При-
зонные пальцы крепления маховика должны быть плотно поса-
жены в развернутые совместно с коленчатым валом отверстия;
болты плотно затянуты и зашплинтованы. При установке махо-
вика необходимо проверить правильность положения меток от-
носительно кривошипов коленчатого вала.
Затем монтируют кронштейны й тяги топливных насосов и
присоединяют их к регулятору; монтируют топливные трубопро-
воды, подводящие топливо от фильтров к топливным насосам и
от насосов к форсункам, и сливные трубопроводы от форсунок и
насосов.
21* Зак. 259	323
К фланцам крышек цилиндров присоединяют впускной и вы-
пускной коллекторы, соединяют их трубопроводами и водопере-
ливными патрубками с сапуном и водяными полостями крышек.
Под фланцы коллекторов помещают прокладки из асбестового
картона и паранита, а под фланцы переливных патрубков — мед-
ноасбестовые прокладки.
Водяные трубопроводы и водяную систему испытывают на
герметичность при давлении 3 кГ1см2.
Затем воздухораспределитель соединяют воздушными трубо-
проводами с пусковыми клапанами, устанавливают внешние
маслопроводы, щиток приборов, термопары и датчик тахометра.
Полости двигателя закрывают люками, кожухами и щитками и
производят пригонку и монтаж площадок и ограждений.
Собранный двигатель при помощи специальной траверсы сни-
мают со стенда и направляют на испытание.
§ 115.	СБОРКА КРУПНЫХ И СРЕДНИХ ДВИГАТЕЛЕЙ
В КРУПНОСЕРИЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Сборка двигателей в крупносерийном производстве поточная.
Она характеризуется почти полным исключением пригоночных
работ.
Сборка тепловозного двигателя в крупносерийном производст-
ве производится в следующем порядке. На отдельном стенде
подготавляют к сборке блок цилиндров. В узел устанавливают
выпускные коробки, гильзы, внутренние масляные трубопроводы,
выпускные коллекторы.
На следующем поворотном стенде, куда собранный блок ци-
линдров передается краном, ставят вкладыши коренных подшип-
ников и коленчатые валы. Точная обработка гнезд под вкладыши
и вкладышей обеспечивает установку вала без шабрения. При
необходимости исправляют шабером или гладилкой только от-
дельные места на галтелях. Поворотный стенд позволяет уста-
навливать блок при монтаже нижнего и верхнего коленчатых
валов в нужное положение и обеспечивает удобство монтажа
валов и затяжки подшипников. После затяжки подшипников, ко-
торые собирают без прокладок, проверяют правильность сборки
(щуп 0,03 мм не должен входить между поверхностями стыка).
Собранный с коленчатыми валами блок размещают на основ-
ном сборочном стенде.
В блок монтируют верхние и нижние поршни с шатунами и
закрепляют на коленчатых валах шатунные подшипники.
Высота камеры сжатия проверяется при установке коленча-
тых валов в положение в. м. т. при помощи свинцовой палочки,
которая через отверстия для форсунки вводится в цилиндр.
Регулировку высоты камеры сжатия производят изменением тол-
щины прокладок между опорной плитой и вставкой поршня.
324
Затем устанавливают вертикальную передачу, соединяющую
верхний и нижний коленчатые валы. Коленчатые валы должны
быть соединены между собой в таком положении, чтобы при
положении верхнего поршня в в. м. т. нижний поршень этого же
цилиндра находился на 12° после в. м. т. (по углу поворота кри-
вошипа).
Валы топливных насосов (правый и левый) ставят в блок
вместе с подшипниками и соединяют через промежуточные ше-
стерни с верхним коленчатым валом. Приводные шестерни поса-
жены на валы привода топливных насосов на регулируемых
муфтах.
На кронштейнах блока устанавливают толкатели и топлив-
ные насосы. Затем на верхний коленчатый вал монтируют при-
вод нагнетателя воздуха, на нижний — антивибратор и торцовые
поверхности блока закрывают передней и задней крышками. На
крышках монтируют агрегаты двигателя: нагнетатель воздуха,
масляный и водяной насосы, воздухораспределитель, регулятор.
В таком виде двигатель поступает на последний стенд, где мон-
тируют все наружные трубопроводы и мелкие узлы, проверяют
взаимодействие узлов и закрывают люки.
Собранный двигатель передают на испытательную станцию
или на участок, где двигатель монтируется с генератором.
§ 116.	СБОРКА БЫСТРОХОДНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
В КРУПНОСЕРИЙНОМ И МАССОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
Сборка быстроходных двигателей в условиях крупносерийно-
го производства поточная, обычно производится на рельсовых
или безрельсовых тележках, перемещаемых от одного сборочно-
го поста к другому рабочими-сборщиками или с помощью специ-
альной цепи, с которой тележка может соединяться откидным
приспособлением.
В массовом производстве поточная сборка осуществляется
на непрерывно движущемся конвейере. При этом такт сборки
должен соответствовать программе выпуска.
Сборка V-образного двигателя осуществляется на безрельсо-
вых тележках, оборудованных поворотным приспособлением,
позволяющим устанавливать двигатель в положение, необходи-
мое для удобного выполнения той или иной операции.
На поворотное приспособление устанавливают подготовлен-
ный на узловой сборке верхний картер, в подшипники которого
укладывают коленчатый вал, собранный с шатунами. Гайки креп-
ления крышек подшипников при укладке вала должны быть за-
тянуты до меток, которые нанесены еще до растачивания под-
шипников.
Затем картер поворачивают подвесками вниз и к шатунам
присоединяют поршни. Для этого поршни нагревают в масле до
21*	325
температуры 100° С, и пальцы свободно входят в отверстие. На
поршневые кольца надевают стягивающие хомуты и, направляя
поршни по гильзам, устанавливают на место блоки, собранные
с головками цилиндров. Блоки закрепляют анкерными шпиль-
ками.
Распределительные валы, установленные на головках, соеди-
няют с коленчатым валом при помощи наклонных валиков с
коническими шестернями. Между наклонными валиками разме-
щают привод масляного насоса и воздухораспределитель. При
этом проверяют правильность сопряжения шестерен по пятну ка-
сания и зазорам между зубьями.
К нижней плоскости блока присоединяют нижний картер в
сборе с масляным, водяным и топливоподкачивающим насосами
и приводом тахометра. Между блоками ставят топливный насос
и производят регулировку фаз газораспределения, начала пода-
чи топлива и воздуха.
Затем монтируют фильтры, масляный и водяной холодильни-
ки, кожух маховика, конец коленчатого вала, впускной и выпуск-
ной трубопроводы, масляный, водяной и топливный трубопро-
воды.
Водяную полость подвергают гидравлическим испытаниям.
В массовом производстве укладку коленчатого вала, в блок
производят на узловой сборке, и блок устанавливают на конвейер
в положении, не требующем его поворота для монтажа отдель-
ных узлов. Процесс сборки состоит в присоединении собранных
и испытанных узлов. Проверку правильности сопряжений произ-
водят на специально выделенных контрольных позициях при
помощи приспособлений и инструментов, позволяющих выпол-
нять контрольные операции точно и в короткое время.
Регулировку зазоров, фаз газораспределения, момента начала
подачи топлива также производят на специально оборудованных
сборочных позициях.
Стартеры, генераторы и другие узлы электрооборудования
монтируют и проверяют в процессе сборки на конвейере.
РАЗДЕЛ СЕДЬМОЙ
ИСПЫТАНИЕ И МОНТАЖ ДВИГАТЕЛЕЙ
Г л а в а 38
ОБОРУДОВАНИЕ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ
Стенды для испытаний двигателей состоят из чугунных или
сварных балок жесткой конструкции, установленных на бетонном
фундаменте.
Для уменьшения влияния вибраций фундаменты стендов
изолируют от фундаментов зданий при помощи виброизоляцион-
ных материалов или устанавливают на резиновых или пружин-
ных амортизаторах.
К испытательному стенду должны быть подведены вода от
водопровода или специального резервуара, топливо, сжатый воз-
дух. Для испытания некоторых конструкций двигателей стенд
должен иметь маслопровод, соединяющий двигатель с масляным
баком. Для отвода отработавших газов должен быть оборудован
выпускной трубопровод с устройствами, обеспечивающими при-
соединение его к выпускному коллектору.
К испытательным стендам подводится также трубопровод го-
рячей воды или пара, который используют для нагрева двигате-
ля при подготовке к пуску.
Все соединения трубопроводов и емкости должны быть на-
дежно уплотнены, окрашены в условные цвета и соответствовать
схеме стенда. Помещение, в котором установлен стенд, должно
отапливаться, иметь хорошее освещение, вентиляцию, надежные
средства для тушения пожара и содержаться в чистоте.
' Фундаменты стендов надо периодически проверять и поддер-
живать в исправном состоянии. Установочные балки должны
быть прямолинейными; пазы и отверстия для болтов должны
соответствовать чертежу.
Баки для топлива и масла должны иметь плотные крышки,
указатели уровня, переливные, вентиляционные и спускные тру-
бы, а также трубы и запорные устройства для спуска отстоя.
327
Глушители требуется своевременно очищать от масла, воды
и надежно закрывать смотровыми люками. Балоны для сжатого
воздуха и компрессоры для заполнения балонов должны соот-
ветствовать правилам Госгортехнадзора.
Для проведения предусмотренных программой испытаний
стенды необходимо оборудовать нагрузочными устройствами,
обеспечивающими измерение мощности или крутящего момента,
весами для измерения расхода топлива и масла, приборами для
измерения температуры и давления масла, воды, воздуха и отра-
ботавших газов, давления газов в картере, а также приборами
для измерения давления в цилиндрах и снятия индикаторных
диаграмм. В качестве нагрузочных устройств применяют гидрав-
лические или электрические тормоза, реже воздушные винты.
Гидравлический тормоз (рис. 182) имеет корпус 9, который
установлен цапфами на шарикоподшипниках 5 в стойках ста-
нины 10. Между неподвижными дисками 4, закрепленными в
корпусе, вращаются подвижные диски 5, укрепленные на валу 6,
который при помощи муфты соединяется с двигателем. Для уве-
личения гидравлического сопротивления диски имеют отверстия,
ребра или пальцы. Вода поступает в тормоз через гибкий ру-
кав /, а избыток ее вытекает через патрубок 8 в корыто станины
и оттуда в сливную трубу. Под действием центробежной силы
образуется водяное кольцо у обода неподвижного корпуса. Тол-
щину водяного кольца, от которого зависит гидравлическое
сопротивление тормоза, можно регулировать золотником 7.
Для того чтобы вода в тормозе не нагревалась до высокой
температуры, она непрерывно поступает в корпус через кран 2.
У гидравлического тормоза крутящий момент передается от
корпуса 3 (рис. 183) через тягу 4 на рычаг 1, сидящий на одном
валу 5 с маятником 6, на конце которого .закреплен груз 7. При
возрастании крутящего момента увеличивается отклонение
маятника 6, определяемое по шкале 2 динамометра.
Динамометр тарируют при помощи рычага 8 с подвешенной
на нем тарелкой 9 для гирь. Каждой величине крутящего момен-
та (которой равен произведению длины тяги на вес груза, вклю-
чая вес рычага и тарелки) на шкале соответствует определенное
деление. Тарировку тормоза производят не реже одного раза
в месяц.
Крутящий момент М на валу тормоза определяется по фор-
муле
M = QL + C кГ -м,
где Q — вес гирь на тарелке;
L — длина тяги рычага в ж;
С — крутящий момент, создаваемый тарелкой и рычагом,
равный произведению веса рычага с тарелкой на рас-
стояние от их общего центра тяжести до оси вращения
тормоза, в кГ • м.
328
Рис. 182. Гидравлический тормоз:
1 — гибкий рукав; 2 — кран; 3 — подвижные диски; 4 — неподвижные диски; 5 — шарикоподшипник; 6 — вал; 7 — золотник; 8 — па-
трубок; 9 — корпус; 10 — станина
Эффективная мощность двигателя определяется по формуле
где М — тормозной момент; п—число оборотов вала.
Рис. 183. Схема динамометра:
1 — рычаг; 2 — шкала; 3 — корпус; 4 — тяга; 5 — вал;
6 — маятник; 7 —. груз; 8 — рычаг; 9 — тарелка для гирь
Электрические тормоза применяют с генераторами постоян-
ного и переменного тока. Электротормозной стенд (рис. 184)
XXX
Рис. 184. Схема электротормозного стенда:
1 — циркуляционный насос; 2 — магнитный пус-
катель; 3 — кнопки пуска и остановки; 4 — сиг-
нальная лампа; 5 — электродвигатель с фазо-
вым ротором; 6 — испытываемый двигатель;
7 — реостат
состоит из асинхронного
электродвигателя 5 с фа-
зовым ротором, смонтиро-
ванного на стойках под-
моторной плиты на шари-
коподшипниках, весового
механизма (аналогичного
динамометру гидротормо-
за) и пульта управления
с контрольными прибо-
рами.
Электрический тормоз
можно использовать для
холодной обкатки и пред-
варительной приработки
двигателя 6. При этом
тормоз работает в режи-
ме электродвигателя и по-
требляет электроэнергию
из сети. При испытании
двигателя под нагрузкой
тормоз работает в режиме
генератора и подает элек-
трическую энергию в сеть.
ззо
Регулирование скорости вращения ротора при работе в режи-
ме электродвигателя и нагрузки, создаваемой тормозом, произ-
водится при помощи регулировочного реостата 7. При включе-
нии тормоза одновременно включается в сеть электрический цир-
куляционный насос 1, обеспечивающий подачу воды для охлаж-
дения двигателя.
Включение и остановка тормоза производится при помощи
магнитного пускателя 2, управляемого кнопками 3. При включе-
нии тормоза загорается сигнальная лампа 4.
Мощность испытываемого двигателя определяется по динамо-
метру так же, как и при испытании с гидротормозом, или по по-
казателям работы электродвигателя в режиме генератора. При
этом в случае работы электродвигателя в режиме генератора
переменного тока мощность
UA • 1,73 . 1,36
Ne =--------------— л. с.,
е 1) • 1000
а в режиме генератора постоянного тока мощность
»т	1,36
Ne =--------— л. с.,
е т] • 1000
где U — напряжение в в; .
А — сила тока в а;
ц — к. п. д. генератора (берется из паспорта генератора).
Для определения расхода топлива у стенда устанавливают
весы с расходным бачком для топлива. При помощи весов опре-
деляют время, в течение которого двигатель расходует установ-
ленное контрольное количество топлива.
Удельный расход топлива ge определяется по формуле
8е = В В/(Л. С. Ч),
где Q — контрольное количество топлива в г;
Ne — мощность, развиваемая двигателем, в л. с.;
t — время расхода контрольного количества топлива в ч.
Вместо весов можно использовать мерный бачок. В этом
случае величину Q нужно заменить произведением контрольного
объема на его плотность.
Для проверки рабочего процесса двигателя пользуются инди-
каторами. При испытании тихоходных двигателей с числом обо-
ротов до 600 в минуту применяют пружинные индикаторы с ци-
линдрическими или стержневыми пружинами. При работе дви-
гателя с большим числом оборотов инерционные усилия в
движущихся частях индикатора сильно искажают показания
индикаторной диаграммы. Для быстроходных двигателей исполь-
зуют пьезоэлектрические, электрические или оптические индика-
торы и осциллографы.
331
Снятие индикаторных диаграмм производится только при ис-
пытании двигателей больших размеров в единичном производст-
ве. В крупносерийном производстве снятие диаграмм производит-
ся выборочно на установленном количестве двигателей, а при
испытаниях пользуются пиметрами, обеспечивающими прибли-
женное непосредственное измерение среднего индикаторного
давления.
Для соединения двигателя с нагрузочными устройствами при-
меняются эластичные муфты с пружинными или резиновыми
элементами. Конструкция муфты должна обеспечивать нормаль-
ную работу соединения при взаимном смещении осей валов дви-
гателя и тормоза до 1 мм и изломе осей до 5'.
Во время испытаний двигателей может возникнуть необходи-
мость проверки величины вибраций, крутильных колебаний и
шума при работе двигателя. Для проверки этих параметров ис-
пытательные стенды оборудуются вибрографами, терсиографами
и шумомерами, работающими, как правило, в комплекте с много-
шлейфовыми осциллографами.
Глава 39
ИСПЫТАНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ
Обкатка, регулировка и испытание двигателей производится
для проверки правильности и качества сборки, приработки, от-
ладки и проверки работы отдельных узлов, агрегатов и двигате-
ля в целом, а также проверки соответствия его мощности, эконо-
мичности и других параметров установленным техническим
условиям. Методы испытаний стационарных и судовых дизелей
определены ГОСТом 7433—55.
Двигатель, поступающий на испытание, должен иметь дело
или паспорт, оформленные отделом технического контроля
(ОТК) сборочного цеха.
Испытание двигателей состоит из нескольких этапов: 1) под-
готовка двигателя к испытаниям; 2) обкатка и регулировка;
3) приемочные испытания.
При частичной разборке двигателя для ревизии его после
сборки подвергают дополнительным контрольным испытаниям.
Время работы двигателей на испытаниях и режимы их рабо-
ты (нагрузка, число оборотов) установлены техническими усло-
виями. Продолжительность испытаний двигателей больших
размеров при малых выпусках составляет 50 ч и более, в серий-
ном производстве 10—15 ч, а в массовом производстве при обес-.
печении высокого качества деталей от 30 мин до 3 ч.
Периодически в соответствии с техническими условиями дви-
гатели подвергаются длительным испытаниям. Эти испытания
332
позволяют судить о работоспособности, износостойкости деталей
и качестве их изготовления, выявить конструктивные, технологи-
ческие и производственные недостатки и принять меры для их
устранения.
§ 117.	ПОДГОТОВКА ДВИГАТЕЛЕЙ К ИСПЫТАНИЯМ
Для испытания двигатель устанавливают на испытательный
стенд.
Двигатель присоединяют к нагрузочному устройству и прове-
ряют центровку — совпадение о
ного устройства. Проверку про-
изводят при помрщи двух пар
центровочных стрел, укрепляе-
мых на фланцах валов или
половинках соединительной
муфты (рис. 185).
Правильность центровки оп-
ределяют по расстояниям а и b
между стрелами, которые из-
меряют при помощи индика-
торов или щупом в четырех
положениях коленчатого вала
(через 90°). Это расстояние
должно быть постоянным во
всех положениях коленчатого
вала.
При проворачивании обоих
валов 2 и 4 двигателя и нагру-
зочного устройства, изменение
зазоров а свидетельствует о
смещении осей, а зазоров Ь —
о изломе осей. Величина сме-
щения или излома характери-
зуется половиной разности по-
казаний каждого индикатора в
коленчатого вала и нагрузоч-
Рис. 185. Способ проверки соосности
валов при помощи центровочных
стрел:
1 — первая пара стрел; 2 — вал двига-
теля; 3 — вторая пара стрел; 4 — вал
нагрузочного устройства
небольших дви-
двух положениях вала через
180°.
При наличии смещения или
излома осей корректируют
установку двигателя или на-
грузочного устройства.
В крупносерийном и массовом производстве
333
гателей положение коленчатого вала относительно лап и уста»
ковочных отверстий или боковых платиков обеспечивается с
высокой точностью при обработке деталей. В этом случае
22 Зак. 259
центрирование производят выборочно для проверки правильно-
сти стенда.
Установленный на стенде двигатель присоединяют к трубо-
проводам и измерительным приборам.
Систему смазки прокачивают маслом. При этом открывают
смотровые люки и крышки и при проворачивании коленчатого
вала двигателя поворотным устройством проверяют поступление
масла к трущимся поверхностям.
В картер двигателя заливают масло до установленного уров-
ня. Если двигатель имеет агрегаты с изолированной системой
смазки (регуляторы, компрессоры), то необходимо проверить
наличие в них смазки.
Перед проворачиванием коленчатого вала двигателя сжатым
воздухом или стартером и перед началом обкатки следует про-
верить, нет ли в картере, на головках цилиндров и в других
местах посторонних предметов, имеется ли вода в водяном
трубопроводе, проверить давление сжатого воздуха в баллонах,
зарядку аккумуляторных батарей (при пуске двигателя стар-
тером).
Перед началом испытаний двигатель прогревают горячей во-
дой или паром.
После проведения подготовительных работ в журнале испыта-
ний делается запись о готовности двигателя к пуску.
§ 118.	ОБКАТКА И РЕГУЛИРОВКА ДВИГАТЕЛЕЙ
После проверки, центровки и подготовки двигателя к пуску
проворачивают коленчатый вал двигателя сжатым воздухом или
стартером, а на электростенде — электродвигателем нагрузочно-
го устройства при выключенной подаче топлива (рукоятка регу-
лятора установлена в положение «Стоп»).
При обкатке на электростенде двигателя малой и средней
мощности после проворачивания коленчатого вала двигатель
подвергают холодной обкатке, т. е. вращают вал с минимальным
числом оборотов при выключенной подаче топлива, сначала с
открытыми, а затем с закрытыми декомпрессионными клапанами.
После холодной обкатки проверяют и осматривают детали
при открытых люках и крышках. Проверяют поступление масла
ко всем трущимся деталям, нагрев подшипников и других дета-
лей, прочность закрепления деталей и устраняют обнаруженные
неисправности.
Если в процессе обкатки обнаружена неисправность, обкатку
прерывают и продолжают после устранения неисправности.
После осмотра и устранения неисправностей пускают двига-
тель при включенной подаче топлива и производят обкатку на
холостом ходу. Перед пуском двигателя проверяют заполнение
334
топливной системы, спускают воздух из топливных фильтров и
топливных насосов. Затем производят обкатку двигателя при
нагрузке, составляющей 25, 50, 75, 100 и 110% от номинальной.
После каждого этапа проверяют состояние всех механизмов.
Перед испытанием на 100%-ной нагрузке из картера двига-
теля сливают все масло и заливают новую порцию масла, взве-
шенную на весах. После окончания испытания масло сливают и
взвешивают для определения удельного расхода.
Удельный расход масла gM определяется по формуле
gM = (Q1+^~Qil) г/(л. с. ч),
где Qi — количество масла, залитого в картер двигателя перед
пуском, в г;
Q2— количество масла, долитого за период испытаний, в г;
Q3 — количество масла, слитого из картера после испытания,
в г.
Расход топлива проверяют при помощи весов с расходным
бачком, как указано в предыдущей главе.
Режимы обкатки и время работы при разных нагрузках уста-
новлены техническими условиями. В качестве примеров приво-
дятся режимы обкатки двигателя Г-66 (табл. 23). В период об-
катки и регулировки двигателя его следует останавливать при
необходимости регулировки отдельных механизмов или обнару-
жении каких-либо неисправностей.
При обкатке двигателя на холостом ходу проверяют давление
масла, работу всех цилиндров, проверяют на слух работу дви-
гателя, выявляют и устраняют дефекты сборки и t подтекание
масла, воды и топлива.
При работе на режимах 25 и 50%-ной нагрузки производят
замеры параметров работы. После остановки двигателя снова
осматривают и проверяют его детали и механизмы.
Во время работы двигателя на режимах-75, 100 и 110%-ной
нагрузок остановки двигателя для осмотра и регулировки произ-
водятся по мере надобности, до тех пор, пока все параметры не
будут соответствовать техническим условиям.
На всех режимах работы двигателя требуется наблюдать за
показаниями всех приборов, установленных на двигателе и вне
его, проверять работу цилиндров пиметром или индикатором и
температуру отработавших газов во всех цилиндрах и фиксиро-
вать все показатели в протоколе испытаний. При работе двига-
теля на режиме 75 и 100%-ной нагрузок отработавшие газы
должны быть бесцветны или слабо окрашены.
В процессе обкатки двигателя и его регулировки проверяют
установившееся число оборотов при всех нагрузках, увеличение
и уменьшение числа оборотов при изменении нагрузки.-
22*	.	335
Режим обкатки двигателя Г-66
Таблица 23
Режим обкатки	Число оборотов коленчатого вала двигателя	Время работы
Холостой ХОД		115	5 мин.
То же		200	5 »
Остановка для проверки деталей двигателя . .	—	—
Холостой ход		250	5 мин
То же		300	10 »
» 	 Остановка для осмотра двигателя и проверки	375	15 »
детали 	 При нагрузке, составляющей 25% от номиналь-	—	—
ной 		375	2 ч
Остановка для проверки деталей 	 При нагрузке, составляющей 50% от номиналь-	—	—
ной 			375	2 ч
Остановка для проверки деталей 	 При нагрузке, составляющей 75% от номиналь-	—	—
ной 		375	2 ч 50 мин
Остановка для проверки деталей 		—	—
При нагрузке, равной номинальной ......	375	4 ч
Остановка для проверки деталей 	 При нагрузке, составляющей 110% от номи-	—	—
нальной 		375	30 мин
Остановка для проверки деталей 		—	—
Примеч ание. После обкатки двигателя проверяется его работа при резком		
уменьшении или увеличении нагрузки и влияние изменения нагрузки на установив- шееся число оборотов (один раз).		
В процессе обкатки приходится производить регулировку
равномерности нагрузки по цилиндрам, температуры, давления
масла, регулировку топливных насосов и регулятора.
После 'обкатки и регулировки двигателя проверяют его пуско-
вые качества, и при соответствии всех параметров техническим
условиям двигатель поступает на приемочные испытания.
§ 119.	ПРИЕМОЧНЫЕ И КОНТРОЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
Приемочные или приемо-сдаточные испытания являются за-
вершающим этапом испытания двигателей, проверкой соответст-
вия изготовленной машины всем требованиям технических
условий.
Приемочные испытания проводятся ОТК завода по установ-
ленной техническими условиями программе и в некоторых случа-
ях повторяются по особой программе представителем заказчика.
336
В процессе приемочных испытаний двигатель должен рабо-
тать на всех установленных режимах без вынужденных остано-
вок и его параметры должны соответствовать техническим
условиям.
Параметры яр сверяют теми же методами, которые применя-
ются при обкатке и регулировке двигателя.
После приемочных испытаний двигатели подвергаются конт-
рольным осмотрам — ревизии. В мелкосерийном производстве
ревизии подвергается часть узлов каждого двигателя. В крупно-
серийном и массовом производстве ревизия производится выбо-
рочно, количество двигателей, подвергаемых ревизии, устанавли-
вается техническими условиями.
После ревизии двигатель собирают и подвергают обкатке и
контрольным испытаниям. Длительность обкатки устанавливает-
ся в зависимости от характера и количества неисправностей,
выявленных при ревизии. Если при ревизии не производилась
замена деталей, обкатка непродолжительна. Если при ревизии
заменялись важные детали, двигатель может быть подвергнут
повторным приемочным испытаниям. Результаты приемочных ис-
пытаний фиксируются в протоколе и паспорте двигателя и явля-
ются основанием для его приемки.
После окончания испытаний двигатель снимают со стенда и
передают для окраски, консервации и упаковки. Перед консерва-
цией из двигателя необходимо полностью слить масло и воду,
водяные полости продуть сжатым воздухом.
Консервация внутренних поверхностей двигателя производит-
ся чистым обезвоженным авиационным маслом или смесью авиа-
ционного масла с воском и церезином. Маслом или смесью, на-
гретой до температуры 60—70° С, прокачивают систему смазки
до появления масла из подшипников верхней головки шатуна и
заливают масло в каждый цилиндр двигателя. Наружные поверх-
ности тщательно протирают тряпками, смоченными в бензине,
продувают сухим воздухом, а затем консервируют подогретой
пушечной смазкой, которую наносят на неокрашенные поверхно-
сти кистью, шприцем или пульверизатором.
При расконсервации двигатель прогревают горячей водой
или паром, консервирующую смесь сливают из внутренних поло-
стей и удаляют тряпками с наружных поверхностей. Масляную
систему прокачивают маслом, и после 5—10 мин работы двигате-
ля на холостом ходу заменяют масло свежим.
Двигатели в комплекте с запасными частями и инструментом
отправляют потребителям в упакованном виде. Способ упаковки
установлен техническими условиями. Обычно для упаковки ис-
пользуют деревянные ящики, состоящие из прочных салазок, к
которым двигатель прикрепляют болтами, и корпуса, собираемо-
го из щитов. Щиты с салазками и между собой соединены ме-
таллическими полосами или угольниками. В ящике установлены
337
распорки, обеспечивающие его прочность и позволяющие произ-
водить подъем упакованного двигателя стропами. На ящи-
ке маркируют места закрепления стропов и указывают место
центра тяжести.
Глава 40
МОНТАЖ СТАЦИОНАРНЫХ И СУДОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Транспортировка двигателей к месту установки должна про-
изводиться соблюдением мер, предохраняющих их от поврежде-
ния. Подъем двигателей с упаковкой и без упаковки необходимо
производить проверенными подъемными устройствами (стропа-
ми, траверсами), которые закрепляются только в местах, указан-
ных в паспорте двигателя.
Двигатели транспортных, дорожных, землеройных и буровых
машин, а также двигатели малых размеров и дизель-генераторы
монтируют на предусмотренные в конструкции этих машин рамы
и балки. Выполнение этих работ особых трудностей не представ-
ляет.
Стационарные двигатели должны устанавливаться в специ-
альных помещениях, оборудованных подъемными устройствами,
необходимыми для монтажа и ремонта, водоснабжением, отопле-
нием, освещением и вентиляцией. Полы в помещении для уста-
новки двигателей должны иметь твердое покрытие. Высота
помещения должна быть достаточной для свободной разборки
всех узлов и установки над двигателем подъемных средств.
Двери здания должны быть таких размеров, чтобы в них прохо-
дил двигатель в сборе или, если по условиям монтажа двигатель
поступает в разобранном виде, наиболее крупные узлы.
Все трубопроводы желательно расположить в подвале или
бетонированных каналах так, чтобы имелся свободный доступ
к трубопроводам для ремонта и обслуживания. Выпускной тру-
бопровод должен быть снабжен компенсаторами и не должен
заделываться в стены и фундаменты здания.
Системы вентиляции и отопления должны обеспечить в зим-
нее время температуру не менее +5° С, а в летнее время — не
более чем на 10° С превышающую температуру наружного воз-
духа.
§ 120.	УСТРОЙСТВО ФУНДАМЕНТОВ
Размеры и конструкция фундамента для двигателей зависит
от конструкции двигателя и работающего с ним агрегата, числа
оборотов, величины неуравновешенных сил и характеристики
грунта, на котором строится фундамент.
338
Фундаменты двигателей сооружают по чертежам, выполнен-
ным на основании расчетов, учитывающих указанные факторы.
Фундаменты обычно изготовляют из бетона, прочностью не ниже
90 кГ1см?. Для повышения прочности нижнюю и верхнюю часть
фундамента и зону, прилегающую к фундаментным болтам,
армируют стальной проволокой и прутками диаметром 12—
20 мм. При этом их укладывают в виде решетки с ячейками раз-
мером 200—250 мм.
Сооружение фундамента начинают с выемки котлована, глу^
бина которого должна соответствовать высоте фундамента, а
ширина и длина должны быть на 200—300 мм больше соответ-
ствующих размеров фундамента.
Грунт на дне котлована необходимо выровнять и зачи-
стить. Выравнивание дна котлована подсыпкой грунта не до-
пускается.
В котловане сооружается опалубка из плотно пригнанных до-
сок, соответствующая форме фундамента, и устанавливаются
по шаблону пробки (деревянные разборные призмы) для образо-
вания отверстий, в которые при монтаже двигателя устанавлива-
ют фундаментные болты.
Бетонирование следует производить без длительных переры-
вов, чтобы обеспечить монолитность фундамента и избежать по-
явления трещин при работе.
Для уменьшения влияния на здания и сооружения вибраций,
возникающих при работе двигателей, применяется бетонная по-
душка, на которую на амортизирующих прокладках из антифиб-
рита или прессованного войлока, пропитанного битумом, уста-
навливается фундамент. Иногда фундамент устанавливается на
металлических амортизаторах из цилиндрических пружин или
рессор.	1
При сооружении фундамента должны быть учтены форма
днища двигателя и спариваемого с ним агрегата и сделаны вы-
емки и каналы для прокладки трубопроводов и обслуживания
двигателя.
До установки двигателя поверхность фундамента не оштука-
туривается и предохраняется от загрязнения и попадания масла.
Промежуток между фундаментом и стенками котлована засы-
пается вибропоглощающими материалами.
Судовые фундаменты под двигатели выполняются в виде
сварных балок двутаврового или коробчатого сечения, приварен-
ных к корпусу судна.
Предварительную обработку фундаментов производят в це-
хах завода, а окончательную — на переносных фрезерных или
строгальных станках на месте с последующей доводкой по кон-
трольным линейкам при помощи пневматических или электриче-
ских шлифовальных машинок.
339
§ 121.	УСТАНОВКА ДВИГАТЕЛЕЙ НА ФУНДАМЕНТАХ
Двигатель устанавливают на фундамент на прокладках,
имеющих форму стальных полос. Прокладки расположены с
двух -сторон каждого фундаментного болта. В отверстия фунда-
мента и рамы двигателя вводят фундаментные болты с опорны-
ми плитами и на их концы навинчивают гайки. При помощи от-
жимных болтов предварительно регулируют взаимное положе-
ние двигателя и спариваемого агрегата. Отверстия, в фундаменте
со вставленными в них фундаментными болтами примерно на
V4—Уз часть длины заливают раствором цемента. После затвер-
дения цемента (через 7—10 дней) производят окончательную
установку двигателя и центровку его со спариваемым агрегатом.
При этом закрепляют двигатель фундаментными болтами.
Центровка осуществляется при помощи стрел (см. рис. 185).
Допустимая погрешность установки по смещению и по излому
осей 0,1 мм на 1 м длины. После установки двигателей больших
размеров производят проверку правильности положение подшип-
ников коленчатого вала путем измерения расстояния между
щеками.
Под выверенные и закрепленные двигатель и нагрузочное
устройство заливается цементный раствор. Заливку ведут с двух
сторон при постепенном перемещении вдоль оси двигателя, для
того чтобы воздух свободно выходил из-под рамы и в заливке
не образовывались пустоты.
Опалубка под заливку раствором делается на 50—100 мм
выше уровня лап.
Если двигатель поступает на сборку в разобранном виде, то,
как описано выше, устанавливают фундаментную раму и сборку
двигателя производят после заливки фундаментных болтов це-
ментным раствором и его затвердевания.
Судовые двигатели устанавливают на фундаменты в процессе
сборки соответствующих секций судна. Окончательную установ-
ку, закрепление и центровку двигателя с валопроводом обычно
производят на плаву.
Выверку положения двигателя на судовом фундаменте про-
изводят при помощи отжимных болтов, установленных в качест-
ве домкратов в раме двигателя или в полке фундамента. После
предварительной установки двигателя и центровки его с вало-
проводом размечают и сверлят отверстия в фундаменте. Пред-
варительно закрепленный двигатель выверяют относительно
валопровода; в промежуток между лапами и фундаментом плот-
но подгоняют стальные клинья, после чего окончательно выверя-
ют положение двигателя и закрепляют фундаментные болты.
Для надежной фиксации двигателя часть отверстий под болты
точно разворачивается и болты устанавливаются с небольшим
натягом.
340
Дизель-генераторы, смонтированные на общей раме, устанав-
ливают на судовых фундаментах на аммортизаторах, количест-
во и расположение которых определено чертежом.
После установки двигателей монтируют все трубопроводы,
соединяют датчики с приборами, установленными на щите и мон-
тируют ограждения и площадки для обслуживания.
§ 122.	ИСПЫТАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ И СДАЧА ЕГО ЗАКАЗЧИКУ
После окончания монтажа на месте эксплуатации испытыва-
ют двигатель и сдают заказчику. Монтаж двигателей небольших
размеров обычно производят заказчики, которые обязаны строго
соблюдать правила монтажа и эксплуатации, изложенные в
прилагаемой к двигателю инструкции.
Монтаж двигателей больших размеров по требованию заказ-
чика производится под руководством заводских специалистов.
Смонтированный двигатель расконсервируется и подготавли-
вается к пуску.
Перед первым пуском двигателя его осматривают, проверя-
ют правильность присоединения трубопроводов и проводят гид-
равлическое испытание их при давлении, в 1,5 раза превышаю-
щем рабочее. Систему смазки прокачивают маслом и проверяют
так же, как и при подготовке двигателя к испытаниям на завод-
ском стенде. Открывают люки и проверяют закрепление шатун-
ных болтов, анкерных болтов и других деталей, а также шплин-
товку соединений. Производят прокачивание топливопроводов,
топливных насосов и форсунок и проверяют правильность их со-
единения; по меткам или по мениску проверяют 'Начало подачи
топлива.
Порядок испытания двигателя соответствует порядку, уста-
новленному при испытаниях на заводском стенде. Время работы
на каждом режиме установлено техническими условиями.
Испытание главных судовых двигателей производится при
работе с гребным винтом. Первым этапом являются швартовые
испытания, в период которых судно, находясь на плаву, удержи-
вается у стенки на специальных тросах — швартовых. При швар-
товых испытаниях проверяют правильность монтажа и работы
всех механизмов, обеспечивающих надежную работу двигателя
при отходе судна от стенки.
Испытания на швартовых производится при пониженном чис-
ле оборотов, так как у судна, пришвартованного к стенке, двига-
тель развивает полную мощность при числе оборотов, составляю-
щем 75% от числа оборотов, соответствующих полной мощности.
В процессе швартовых испытаний проверяются также все
вспомогательные механизмы.
Следующим этапом являются ходовые заводские испытания,
при которых судно выходит в море или на реку. При ходовых
341
испытаниях производится обкатка и тщательная проверка всех
механизмов, а также проверка параметров работы двигателя,
оговоренных техническими условиями.
После проверки всех механизмов и устранения неисправно-
стей проводятся сдаточные испытания, которые ведутся по офи-
циальной программе. При этом работа механизмов двигателя
проверяется не только по приборам, постоянно работающим в
машинном отделении, но и по дополнительным приборам, уста-
новленным на время испытаний.
Испытания заканчиваются осмотром всех механизмов, при-
чем отдельные узлы могут подвергаться частичной или полной
разборке. При значительном объеме разборки двигатель после
сборки снова подвергается кратковременным контрольным ис-
пытаниям.
ЛИТЕРАТУРА
I.	Ансеров М. А. Приспособления для 'металлорежущих станков. Расчеты
и конструкции. Изд. 2-е. Л., «Машиностроение», 1964.
2	Боярский Л. Т., Коришков Н. П. Технология кузнечно-прессового
машиностроения. Учебное пособие для техникумов. Свердловск, Машгиз,
1960.
3.	Е венков А. В., П о п о в В. Я. Технология производства и ремонта
топливной аппаратуры дизелей. М., Машгиз, 1958.
4.	К о в а н В. М. и др. Основы технологии машиностроения. Учебник для ву-
зов. Изд. 2-е, доп. и переработ. М., «Машиностроение», 1965.
5.	Маслов Д. П., С а с о в В. В., Нижа некий П. Г. Технология авто-
мотостроения. Учебник для техникумов. М., Машгиз, 1958.
6.	Новиков М. П. Основы технологии сборки машин и механизмов. Изд.
3-е, переработ. и доп. М., Машгиз, 1962.
ОГЛАВЛЕНИЕ
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Глава 1. Производственные и технологические процессы в машино-
строении ..............................  •.....................   3
§ 1.	Производственный и технологический процессы ............ 3
§ 2.	Виды машиностроительного производства ................   5
Глава 2. Виды обработки в машиностроении .......................  7
§ 3.	Обработка деталей с изменением размеров  ............... 7
§ 4.	Покрытия поверхностей деталей, очистка и окраска ...... 12
Глава 3. Установка деталей при обработке .....................   14
§ 5. Понятие о базах. Основные определения ...............   14
§ 6.	Погрешности установки деталей ......................... 17
§ 7.	Основные правила выбора баз .......................     19
Г л а в а 4. Точность и качество обрабатываемых поверхностей .... 20
§ 8.	Понятие о точности обработки. Причины погрешностей обра-
ботки ...................................................       20
§ 9.	Рассеивание размеров при обработке ....................  22
§ 10.	Экономическая точность обработки ........................ 25
§ 11.	Качество поверхности. Методы оценки чистоты поверхности 25
Глава 5. Виды заготовок и способы их получения ..............;.....	28
§ 12.	Выбор заготовок ....................  .................   28
§ 13.	Определение нормы расхода материалов .................... 34
Глава 6. Припуски и допуски на механическую обработку ...........  34
§ 14.	Припуски на механическую обработку ...................... 34
§ 15.	Расчет межоперационных припусков и допусков ............. 35
Глава 7. Основы проектирования технологических процессов ......... 38
§ 16.	Требования к технологическому процессу и его содержание ... 38
§ 17.	Оформление технологической документации ..........w...... 40
§ 18.	Основные правила построения технологического процесса ме-
ханической обработки ......................................     41
343
§ 19.	Выбор станков .........................................      43
§ 20.	Автоматизация технологических процессов ...................  43
§ 21.	Нормирование технологических процессов ....................	46
§ 22.	Типизация технологических процессов и технология груп-
повой обработки деталей ...........................  *.......   48
Глава 8. Технико-экономическая оценка технологических процессов 50
§ 23.	Экономичность технологического процесса и производитель-
ность труда ..................................................  50
§ 24.	Себестоимость изготовления детали или изделия .............	52
§ 25.	Расчет потребного количества станков ....................    56
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
ОБРАБОТКА ТИПОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ
Глава 9. Обработка отверстий .............................  ........	57
§ 26.	Сверление, растачивание и развертывание отверстий ........... 58
§ 27.	Протягивание и прошивка отверстий .....................      61
§ 28.	Обработка отверстий абразивными инструментами ........  ...	62
Глава 10. Обработка наружных поверхностей тел вращения .............. 64
§ 29.	Обработка деталей на токарных, револьверных и карусель-
ных станках ..........................................          65
§ 30.	Обработка деталей на .автоматах и полуавтоматах ...........  69
§ 31.	Обтачивание фасонных поверхностей тел вращения ............  72
§ 32.	Обработка наружных поверхностей тел вращения абразивны-
ми инструментами ........................  ,..................  74
§ 33.	Обработка поверхностей без снятия стружки ...............    78
Глава 11. Обработка плоских поверхностей ...........................  79
§ 34.	Строгание и фрезерование плоскостей .......................... 79
§ 35.	Протягивание плоскостей ...............................      83
§ 36.	Шлифование и отделка плоскостей ................ —........ 85
Глава 12. Обработка резьбовых поверхностей ............,............  86
§ 37.	Нарезание резьбы резцами ................................... 87
§ 38.	Нарезание резьбы плашками и резьбонарезными головками 89
§ 39.	Фрезерование резьбы .....................................    90
§ 40.	Накатывание резьбы ......................................    91
§ 41.	Нарезание внутренней резьбы метчиками ...................    93
§ 42.	Шлифование резьбы .......................................    94
Глава 13. Обработка фасонных поверхностей ........................... 95
§ 43.	Обработка фасонных поверхностей замкнутого и незамкнуто-
го контуров ..........................................        .	95
§ 44.	Обработка пространственно-сложных фасонных поверхностей 98
Глава 14. Обработка зубьев зубчатых колес .......................    100
§ 45.	Обработка	зубьев	цилиндрических колес методом копирования	101
§ 46.	Нарезание	зубьев	цилиндрических колес	методом	обкатки	...	102
§ 47.	Нарезание	зубьев	конических колес ...................      105
§ 48.	Нарезание	зубьев	червячных колес ........................  108
§ 49.	Способы отделки	зубьев колес ......................        109
Глава 15. Обработка шлицевых поверхностей .........................  114
§ 50.	Виды шлицевых соединений и методы их обработки ...........  114
344
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
СТАНОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Глава 16. Установка ^закрепление деталей в приспособлениях ...... 117
§ 51.	Назначение и классификация приспособлений ............   117
§ 52.	Установочные элементы приспособлений ..................   Н9
§ 53.	Зажимные элементы и силовые устройства приспособлений ... 123
§ 54.	Элементы для направления режущего инструмента и контроля
его положения ..........................................       128
§ 55.	Вспомогательные элементы и корпусы приспособлений ...... 129
Глава 17. Виды приспособлений для механической обработки ... .... 131
§ 56.	Приспособления для сверлильных станков ...............   131
§ 57.	Приспособления для токарных, револьверных и круглошли-
фовальных станков ........................................     136
§ 58.	Приспособления для фрезерных станков .................   143
§ 59.	Разные станочные приспособления ....................     145
Глава 18. Проектирование приспособлений ......................    149
§ 60.	Исходные данные и порядок проектирования приспособлений 149
§ 61.	Расчет рентабельности применения приспособлений ........ 150
РАЗДЕЛ ЧЕТВЕРТЫЙ
ТЕХНОЛОГИЯ ОБРАБОТКИ ХАРАКТЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Глава 19. Обработка корпусных деталей ........................    152
§ 62.	Конструктивные особенности корпусных деталей, технические
требования к ним и заготовки ...........................       152
§ 63.	Особенности обработки корпусных деталей ............     154
§ 64.	Обработка характерных поверхностей корпусных деталей ....... 155
§ 65.	Обработка фундаментной рамы ............—............... 161
§ 66.	Обработка блока цилиндров .......................        164
§ 67.	Обработка головки цилиндров* двигателя на автоматической
линии ............................................             168
Глава 20. Обработка коленчатых валов ..........................   173
§ 68.	Конструкция коленчатых валов, основные требования к их
изготовлению, заготовки ................................       173
§ 69.	Обработка элементов коленчатых валов ...............     176
§ 70.	Обработка коленчатого вала в мелкосерийном производстве ... 182
§ 71.	Обработка коленчатого вала в массовом производстве ..... 187
Глава 21. Обработка шатунов и рычагов ..........................  192
§ 72.	Технические требования, заготовки .................      192
§ 73.	Обработка характерных поверхностей шатунов ............. 193
§ 74.	Обработка крупных шатунов в мелкосерийном производстве 195
§ 75.	Обработка шатунов в крупносерийном и массовом производ-
стве * ° •'... • .1. .... .1. • .. • ...	 ..  «I. • ... • .« •	о • ....в. а о ... « 200
Глава 22. Обработка поршней ...................................   204
§ 76.	Материал, технические требования, заготовки .....,.....  204
§ 77.	Обработка чугунного поршня больших размеров ............ 205
§ 78.	Обработка алюминиевого поршня *......................... 209
Г л а в а* 23. Обработка поршневых колец ......................   213
§ 79.	Материал, технические требования, заготовки  ........... 213
§ 80.	Изготовление колец из маслот с вырезкой замка .......... 215
345
§ 81.	Изготовление колец из маслот с термофиксацией ........   216
§ 82.	Изготовление колец из индивидуальной отливки ------------- 220
§ 83.	Другие методы изготовления поршневых колец. Контроль пор-
шневых колец ..................................................  222
Глава 24. Обработка гильз цилиндров ...........................   225
§ 84.	Материал, технические требования, заготовки ........    225»
§ 85.	Обработка гильз цилиндров больших размеров в мелкосе-
рийном производстве • ••.........>..«.......................     226
§ 86.	Обработка чугунных гильз в массовом производстве ......  228
Глава 25. Технология производства основных деталей топливной
аппаратуры ....................................................... 231!
§ 87.	Специфические детали топливной аппаратуры ........  ....231*
§ 88.	Особенности обработки деталей топливной аппаратуры ....‘234-
§ 89.	Технология обработки и сборки плунжерных пар ........   243-
§ 90.	Технология обработки и сборки распылителей ............. 25В
Глава 26. Обработка распределительных валов и кулачковых шайб 259
§ 91.	Обработка кулачковых шайб ........................    ..	260
§ 92.	Обработка распределительных валов ...................... 262
Глава 27. Изготовление вкладышей подшипников .................    265
§ 93.	Изготовление толстостенных вкладышей ...............     266
§ 94.	Изготовление тонкостенных вкладышей .................... 268
РАЗДЕЛПЯТЫЙ
СБОРКА МАШИН И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Глава 28. Общие сведения о сборке ...............................	272
§ 95.	Элементы машин и размерные цепи .......................  272
§ 96.	Организационные формы сборки .........................   276
§ 97.	Приспособления и инструменты для сборочных работ ....... 278
Г л а в а 29. Слесарно-пригоночные работы ....................... 279
Глава 30. Технологические процессы сборки машин ...............   282
§ 98.	Проектирование технологических процессов сборки .......  282
§ 99.	Автоматизация процессов сборки .......................   285
§ 100.	Нормирование сборочных работ .......................   287’
РАЗДЕЛ ШЕСТОЙ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ СБОРКИ ДВИГАТЕЛЕЙ
Глава 31. Сборка фундаментных рам и блоков цилиндров ............ 289
§ 101.	Сборка фундаментных рам ............................... 289
§ 102.	Сборка блоков цилиндров ..........................     290-
Глава 32. Сборка узлов коленчатых валов .......................   293
§ 103.	Подготовка деталей к сборке .........................   293
§ 104.	Сборка узла коленчатого вала .......................    293
Глава 33. Сборка узлов шатунно-поршневой группы ................. 296
§ 105.	Подготовка деталей к сборке .......................     296
§ 106.	Сборка поршней и шатунов с поршнями ..................   298	-.
346
Г л а в a 34. Сборка головок цилиндров и привода клапанов ..... 303
§ 107.	Сборка головок цилиндров ......................       303
§ 108.	Сборка узлов привода клапанов ......... ........  ... 305
Глава 35. Сборка масляных и водяных насосов ................... 306
§ 109.	Сборка масляных насосов ..............  ............ 306
§110.	Сборка водяных насосов ..-.......................      308
Глава 36. Сборка топливной аппаратуры ......................... 311
§111.	Сборка и регулировка топливных насосов .............   311
§112.	Сборка и испытание форсунок .......................   317'
§113.	Сборка топливоподкачивающих насосов и фильтров ..... 319-
Глава 37. Общая сборка двигателей ..........................    321
§114.	Сборка крупных двигателей в мелкосерийном производстве ... 321
§115.	Сборка крупных и средних двигателей в крупносерийном про-
изводстве ............  ................    -................ 324
§116.	Сборка быстроходных двигателей в крупносерийном и мас-
совом производстве ......................................     325
РАЗДЕЛ СЕД ЬМОй
ИСПЫТАНИЕ И МОНТАЖ ДВИГАТЕЛЕЙ
Глава 38. Оборудование испытательных стендов ...............   327'
Глава 39. Испытание двигателей ................................ 332
§ 117.	Подготовка двигателей к испытаниям .................. 333
§118.	Обкатка и регулировка двигателей .................... 334
§119.	Приемочные и контрольные испытания .................. 336.
Глава 40. Монтаж стационарных и судовых двигателей ............ 338
§ 120.	Устройство фундаментов ............................   338
§ 121.	Установка двигателей на фундаментах .............     340
§ 122.	Испытание двигателя и сдача его заказчику  .......... 341
Литература ................................................     342
Михаил Львович Ягудин
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА
ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО
СГОРАНИЯ
Редактор издательства И. Л'. Васильева
Технический редактор Т. Ф. Соколова
Корректор И. М. Борейша
Переплет художника А. Я. Михайлова
Сдано в производство 26/IV 1966 г.
Подписано к печати 21/IX 1966 г.
Т-12388. Тираж 22000 экз. Печ. л. 21,75.
Бум. л. 10,88. Уч.-изд. л. 21. Темплан 1967 г.
№ 45. Формат 60 X 901/16 Зак. № 259.
Цена 88 коп.
Издательство «МАШИНОСТРОЕНИЕ»,
Москва, Б-66, 1-й Басманный пер., 3
Экспериментальная типография ВНИИПП
Комитета по печати
при Совете Министров СССР
Москва И-51, Цветной бульвар, 30