5.1. Восстановление деталей механической обработкой

Для восстановления деталей используются следующие виды механической обработки: токарная, сверлильная, расточная, фрезерная, шлифовальная, полировальная, хонинговальная и др.

В качестве самостоятельного способа восстановления деталей механической обработкой, позволяющего устранять износы и другие повреждения рабочих поверхностей, применяют обработку под ремонтный размер и постановку дополнительных ремонтных деталей.

5.1.1. Способ восстановления деталей под ремонтный размер

Способ предусматривает обработку одной наиболее дорогостоящей и сложной сопряженной детали под ремонтный размер и замену другой новой или восстановленной также до ремонтного размера. Обработкой под ремонтный размер восстанавливают геометрическую форму, требуемый параметр шероховатости и точностные параметры изношенных поверхностей деталей.

Восстанавливаемые поверхности деталей могут иметь несколько ремонтных размеров. Их величина и число зависят от износа детали, припуска на обработку и запаса прочности детали.

1-й ремонтный размер определяется по формулам:

для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

;

для внутренних (отверстий)

,

где и - первый ремонтный размер соответственно вала и отверстия по рабочему чертежу; и - номинальные размеры соответственно вала и отверстия по рабочему чертежу; - максимальный износ поверхности детали, приходящийся на сторону; - припуск на механическую обработку на сторону.

Схема для определения ремонтных размеров приведена на рис. 23

Рис. 22. Схема для определения ремонтных размеров: а – для вала; б – для отверстий; - минимальный износ поверхности детали

При дефектации деталей обычно измеряют не максимальный износ , а суммарный износ детали по диаметру. Неравномерность износа рабочей поверхности детали учитывается коэффициентом , который определяется из соотношения

.

При симметричном износе детали, когда , . При износе с одной стороны, когда , . Таким образом, коэффициент неравномерности износа изменяется в пределах 0,5 - 1,0.

С учетом коэффициента и суммарного износа по диаметру формулы для расчета ремонтного размера будут иметь вид: для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

;

для внутренних (отверстий)

,

где - межремонтный интервал.

Таким образом, формулы для определения ремонтных размеров в общем виде можно записать так:

для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

;

для внутренних (отверстий)

,

где - число ремонтных размеров.

Число ремонтных размеров определяют по условиям прочности детали из конструктивных соображений или из минимально допустимой толщины слоя термической обработки рабочей поверхности детали по формулам:

для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

;

для внутренних (отверстий)

,

где и - минимальный и максимальный диаметры соответственно вала и отверстия.

Обработкой деталей под ремонтный размер восстанавливают коренные и шатунные шейки коленчатых валов, опорные шейки распределительных валов, гильзы и блоки цилиндров двигателей и другие детали.

Припуск на механическую обработку зависит от технического состояния восстанавливаемой детали, вида механической обработки, способа установки и крепления детали на станке, типа оборудования и его точности. Если какой-либо из переделенных факторов значительно увеличит величину припуска на обработку, то восстановление детали до ближайшего ремонтного размера будет невозможно.

Ближайший ремонтный размер восстанавливаемой рабочей поверхности детали определяется по формулам:

для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

;

для внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий)

.

Величина , зависящая от фактического состояния изношенной рабочей поверхности, определяется путем измерения диаметра вала или отверстия.

Для наружных цилиндрических поверхностей (валов

;

для внутренних (отверстий)

.

где и — соответственно минимальный и максимальный измеренные размеры изношенных диаметров вала и отверстия.

Величина припуска на механическую обработку симметричных поверхностей (тел вращения) определяется по формуле

,

где - величина слоя, удаляемого с поверхности для обеспечения заданной точности и параметра шероховатости восстанавливаемой поверхности; - пространственные отклонения восстанавливаемой детали, зависящие от ее технического состояния (фактический прогиб валов или осей при установке их в центрах для контроля или обработке, отклонения от перпендикулярности, параллельности, соосности восстанавливаемых поверхностей детали); — погрешности, определяемые способом установки и крепления детали на станке и точностью оборудования.

Формулы для расчета ближайшего ремонтного размера восстанавливаемой рабочей поверхности детали будут иметь вид: для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

;

для внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий)

.

По этим формулам определяют ближайший ремонтный размер восстанавливаемой поверхности детали в зависимости от ее технического состояния, точности станка и установки детали на оборудовании при механической обработке.

При наличии на восстанавливаемой поверхности рисок, забоин припуск дается для обеспечения удаления дефектов.

При наличии прогиба валов или осей резко растут значения , учитывающие пространственные отклонения, которые часто не позволяют восстанавливать поврежденную деталь до ближайшего ремонтного размера.

При наличии на шейках коленчатого вала следов задира подшипников необходима предварительная правка вала для уменьшения фактического прогиба. В противном случае восстановлением шеек коленчатого вала до ближайшего ремонтного размера невозможно.

Неправильные установки и закрепление восстанавливаемой детали на станке приводят к увеличению параметра . Целесообразно деталь устанавливать на неизношенные поверхности или поверхности, используемые при изготовлении детали.

Ближайшие ремонтные размеры восстанавливаемой поверхности зависят только от фактического износа, определяемого измеренными диаметрами (для вала) или (для отверстия) и припуском на обработку

.

Припуск на механическую обработку на сторону зависит от вида обработки и выбирается по приведенным ниже данным.

В табл. 3 приведены номинальные и ремонтные размеры резьбы и диаметры отверстий под них при сверлении под ремонтный размер в деталях из различных материалов.

Таблица 3