Абсолютное большинство методов восстановления работоспособности деталей связано с затратами механической энергии, необходимыми для изменения размеров или формообразования.
Ряд методов восстановления включает механическую обработку в качестве основной технологической операции. К таким методам относятся: восстановление деталей установкой дополнительных элементов, восстановление посадок методом ремонтных размеров, восстановление деталей пластическим деформированием. Первый метод широко используется при индивидуальном ремонте, в условиях слабо оснащенных ремонтно-механических мастерских и основан на установке на ремонтируемые детали таких элементов, как кольца, стяжки, наставки. Как правило, здесь используется и слесарно-механическая обработка.
Принимая для реализации метод ремонтных размеров, технолог или инженер-механик решают такие задачи, как: определение количества и величины ремонтных размеров, назначение припусков на механическую обработку, выбор и разработку сопутствующих технологических процессов (наплавки, изготовления втулок и другое), выбор необходимого технологического оборудования и оснастки.
|
|
К методам пластического деформирования относятся: осадка, раздача, обжатие, вдавливание, накатка, вытяжка.
Осадка применяется с целью уменьшения внутреннего диаметра полой детали (втулки) или увеличения наружного диаметра сплошной детали (пальца). При осадке направление внешнего усилия и деформации материала детали перпендикулярны между собой. Уменьшение высоты детали обычно не превышает (0,08-0,15) ее первоначального значения. Усилие осадки, необходимое для выбора пресса, рассчитывается по зависимости:
Рос = sт(1+d/6h)S,
где sт - предел текучести материала детали; d, h, S - соответственно наружный диаметр, высота и площадь поперечного сечения втулки.
Раздача применяется с целью увеличения наружного диаметра полой детали путем приложения изнутри ее усилия, совпадающего по направлению с деформацией. Усилие раздачи определяется по зависимости:
, (3.69)
где - соответственно наружный, внутренний радиусы и площадь поперечного сечения втулки.
Обжатие является операцией, аналогичной раздаче, но направления усилия и деформации здесь направлены к центру (оси симметрии) детали.
Вдавливание представляет собой комплексный метод, объединяющий раздачу и осадку. Этот метод позволяет восстановить изношенные зубья шестерен, шлицы и другие детали при их предварительном нагреве (стальных деталей до 680-920 0С) и использовании специальных приспособлений.
Вытяжка используется с целью увеличения первоначальной длины деталей или компенсации износа по их торцам, межосевым, межцентровым расстояниям.
|
|
Правка является наиболее часто используемой технологической операцией при ремонте оборудования. Наиболее распространенными способами ее являются горячая, холодная правка статическая (прессом) и правка динамическая (наклепом). Критериями качества правки являются величина остаточного прогиба и величина и характер остаточных напряжений и структурных превращений в материале детали.
Накатка применяется с целью восстановления размеров посадочных поверхностей под кольца подшипников качения на валах и в отверстиях.
Кроме указанных методов используются также упрочняющие методы механической обработки (обкатывание, дробеструйная, виброобработка, упрочняюще-калибрующая и другие виды).
Токарную обработку в ремонтнои производстве, как правило, назначают в тех случаях, когда припуск на обработку превышает 0,25 мм на сторону и когда твердость металла менее 3000 МН/м2. Точение наплавленных и металлизационных поверхностей следует вести в несколько проходов. При черновом точении необходимо выбирать скорости резания, на 30-60% уменьшенные по сравнению с применяемыми при обработке нормализованной стали 45, а при чистовом точении - уменьшенные на 20-30%. При этом рекомендуется использовать резцы с пластинками из твердых сплавов Т5К10, Т15К6 и металло-керамических пластин ЦМ332. Электролитические железные покрытия подвергают точению такими же резцами обычной геометрии. Скорость резания при черновом точении таких покрытий выбирают уменьшенную на 10-20% по сравнению со скоростью резания для нормализованной стали 45, а при чистовом точении такую же, как и для стали 45.
Шлифование необходимо назначать в том случае, когда твердость ремонтной заготовки не позволяет применить точение или когда необходимо получить высокую точность обработки и малую шероховатость. При обработке деталей с реальными покрытиями режимы шлифования следует выбирать значительно ниже, чем при обработке деталей без покрытия (табл. 3.34).
Таблица 3.34.
Режимы шлифования реальных материалов
Обрабатываемый материал | Окруж. скор. камня, м/с | Окруж. скор. детали, м/мин | Продо-льная подача камня, м/мин | Глуби-на резания, мм | К-во охлажд. жидкости, л/мин |
Наплавленный ма-териал: черновая обработка чистовая обработка | 25-30 30-32 | 10-15 12-15 | 0,7-1,2 0,4-0,7 | 0,01-0,05 0,006-0,01 | 10-12 10-12 |
Электролитический хром и железо: черновая обработка чистовая обработка | 20-25 25-30 | 15-20 20-25 | 0,3-0,5 0,2-0,4 | 0,01-0,03 0,008-0,01 | 10-20 10-15 |
Металлизационные покрытия: черновая обработка чистовая обработка | 20-25 25-30 | 10-12 12-15 | до 7,7 до 0,4 | до 0,2 до 0,05 | 10-12 10-12 |
Текстолит, фено-пласты и др. | 30-50 | 60-120 | 2,0-4,0 | до 0,1 | 5-10 |
Наплавленные поверхности рекомендуется шлифовать электрокорундовыми кругами зернистостью 32-50 и связками - среднемягкой СМ, средней С и среднетвердой СТ. Для чернового шлифования назначают круги 50С1-С2К или 340СТ1-СМ2К, для чистового - 340-25СМ2-С1К.
Хромовые и железные покрытия обрабатывают электрокорундовыми кругами, зернистостью 60-100 на мягкой М1, М2 или среднемягкой основе. Металлизационные покрытия шлифуют монокорундовыми кругами М7, М8 или электрокорундовыми кругами зернистостью 40-50 на связке М1, М2, СТ1, СТ2.
Основное время токарных работ рассчитывают по формуле:
, (3.70)
где - длина обрабатываемой поверхности, мм; i - число проходов; y - величина врезания и перебега (2-5) мм; - частота вращения шпинделя, об/мин; - подача, мм/об. Значение принимают по справочным данным [28], или для стали: при черновом точении (0,2-0,6) мм/об; при чистовом точении (0,08-0,2) мм/об.
Частота вращения шпинделя определяется по формуле:
|
|
, (3.71)
где V - скорость резания, принимаемая по справочным данным или расчетным путем.
Основное время шлифовальных работ определяют по формуле:
Тош= , (3.72)
где - продольная подача на один оборот, мм; - коэффициент зачистных ходов ( =1,2-1,7); - частота вращения детали, об/мин.
Остальные составляющие нормируемого времени при расчетах могут быть приняты равными:
- вспомогательное время до 130% основного времени (То);
- время на отдых и естественные надобности (Тотд) 4% от оперативного времени (Топ);
- время на обслуживание рабочего места (Тобсл) - 4% от оперативного времени (Топ);
- подготовительно-заключительное время (Тп.з.) - до 20% оперативного времени (Топ).