Восстановление деталей механической обработкой

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, решают такие задачи, как определение количества и величины ремонтных размеров, назначение припусков на механическую обработку, выбор и разработка сопутствующих технологических процессов (наплавки изготовления втулок и др.), 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

где -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

где R, r, S — 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 °С) и использовании специаль­ных приспособлений.

Вытяжка применяется 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, 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.

Токарную обработку в ремонтном 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 металлокерамических 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.

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 Ml, M2 или среднемяг­кой основе. Металлизационные покрытия шлифуют монокорундовы­ми кругами М7, М8 или электрокорундовыми кругами зернистостью 40-50 на связке Ml, М2, СТ1, СТ2.