Технология устранения дефектов

Применяют различные методы: пластическое деформирование, механическую обработку под ремонтный размер, установку дополнительной ремонтной детали, наращивание различными методами металлических и неметаллических материалов.

На выбор метода восстановления влияют требования к качеству поверхностей и условиям работы вала, его конструктивные особенности и материал, производственная программа ремонта и экономическая эффективность различных методов.

Устранение прогиба вала. Большинство подлежащих восстановлению валов имеют прогиб, значение которого определяют индикатором при установке вала в центрах токарного станка (стенда) или крайними неизношенными шейками на призмы.

Прогиб равен разности предельных показаний индикатора за один оборот вала. Если прогиб превышает значение, указанное в технических условиях, то его устраняют правкой.

Прогиб вала (оси) устраняют правкой в холодном состоянии или с нагревом с помощью пресса.Незначительные прогибы (0,1—0,3 мм на 1 м длины вала) устраняют проточкой или шлифованием. Валы диаметром до 100 мм с прогибом до 0,008 длины правят в холодном состоянии. Валы большего диаметра и с большим прогибом правят с нагревом деформированных участков до температуры 600—800 °С.

Исправление установочных баз. Наиболее ответственные операции ремонта вала, выполняются при установке его в центрах. Эффективным методом исправления центровых отверстий при ремонте валов является выглаживание, которое производится на токарном станке специальным невращающимся центром, оснащенным пластинкой твердого сплава, Восстановление посадочных поверхностей. Посадочные поверхности шеек валов (осей) восстанавливают различными методами в зависимости от величины износа.

Задиры и царапины на посадочной поверхности, расположенные на менее чем 30 % ее площади, устраняют зачисткой шлифовальной шкуркой. Если они расположены на большей площади, то обрабатывают всю посадочную поверхность.

В общем случае технология восстановления валов включает наращивание слоя металла на изношенные поверхности. При износе до 0,15 мм на диаметр номинальный размер шейки восстанавливается хромированием, при этом шейку предварительно шлифуют для вывода рисок и устранения отклонения от цилиндричности.

Если износ шейки вала превышает 0,2 мм на сторону, то применяют наплавку, металлизацию, осталивание и другие методы. Чаще применяется наплавка (ручная, автоматическая под слоем флюса, в среде защитного газа и вибродуговая). После наплавки вал подвергают термической обработке для снятия внутренних напряжений, при необходимости правят и восстанавливаемые поверхности обрабатывают под номинальные размеры.

Применяются методы лезвийной и абразивной обработки. Точение твердосплавными резцами эффективно при припуске на обработку более 0,25 мм на сторону и твердости срезаемого материала до 45 HRC_э. Режимы резания и геометрию режущей части назначают по нормативам, рекомендациям или подбирают опытным путем исходя из конкретных условий обработки.

Когда твердость покрытия не позволяет использовать лезвийные инструменты, применяют абразивные инструменты.

Выбор абразивного инструмента зависит от свойств обрабатываемого материала и требований к качеству обработки. Финишные операции обработки посадочных поверхностей (тонкое шлифование, суперфиниширование, притирка, поверхностно-пластическое деформирование и др.),

Экономичным методом восстановления валов с опорами скольжения является обработка шеек под ремонтные размеры или до устранения нецилиндричности и следов износа восстанавливаемой поверхности. Минимальный размер вала в этом случае регламентируется запасом прочности.

Восстановление шлицов и шпоночных пазов. Характерными дефектами шлицов являются износ, смятие и выкрашивание рабочих поверхностей боковых поверхностей.

Допустимый износ по толщине зубьев (или ширине впадин) прямобочных шлицов принимается от 0,2 до 0,4 толщины цементированного слоя.

Методы восстановления шлицов. Шлицы на валу могут быть восстановлены: наращиванием на изношенные боковые поверхности слоя металла; сплошной заваркой пазов между шлицами; осадкой шлицов; заменой шлицевой части вала.

Шпоночные пазы имеют аналогичные дефекты, устранение которых возможно за счет увеличения ширины с постановкой шпонки ремонтного размера или ступенчатой шпонки, изготовлением шпоночного паза на новом месте или наплавкой стенок изношенного паза с последующей обработкой в номинальный размер.

При большей величине износа для восстановления шпоночного паза применяют следующие способы:

1. Фрезерование паза с большей стандартной шириной и изготовлением переходной шпонки с соблюдением характера посадки в шпоночном соединении, указанной на чертеже.

2. Если необходимое для устранения дефектов увеличение ширины паза не допускается, то фрезеруют новый паз, а старый паз заваривают.

3. Восстановление паза наплавкой.

Резьбу на валу при незначительном смятии и наличии заусенцев исправляют калибровкой плашкой на токарном станке или опиливанием слесарными инструментами. Если обеспечивается достаточная прочность и позволяет конструкция вала, то изношенную резьбу срезают и вместо нее нарезают новую резьбу меньшего диаметра.