16. Ремонт деталей методом механической обработки.

К механическим видам обработки относятся главным образом такие, которые связаны с применением лезвийного инструмента (в том числе и абразивного), а к электрическим — электрохимический, электроабразивный, электроконтактный, электроэрозионный и др.

Механическая обработка при ремонте и восстановлении деталей имеет много общего с обработкой, применяемой при изготовлении новых деталей. Например, цилиндрические наружные поверхности можно получить обтачиванием, шлифованием, притиранием, полированием и деформированием, а внутренние — сверлением, развертыванием, растачиванием, притиранием, хонингованием, шлифованием, прошивкой и др. Плоские поверхности получают строганием, фрезерованием, опиливанием, шабрением, шлифованием и полированием.

Однако при ремонте и восстановлении деталей машин эти процессы имеют и некоторые особенности: у деталей приходится снимать обработкой неравномерный по толщине слой металла, так как изношенные детали обычно имеют неправильную геометрическую форму, а после наращивания — разный по толщине припуск на обработку. Кроме того, после некоторых способов наращивания (например, электроимпульсный, гальванический, некоторые виды наплавки и др.) поверхностный слой детали обычно имеет высокую твердость, что требует использования особых режимов резания и инструмента.

Выбор установочных баз. Установочные базы (поверхности), определяющие положение обрабатываемой детали относительно инструмента, подразделяют на основные и вспомогательные. Основные базы — это поверхности, определяющие положение детали в комплектной группе. Вспомогательные базы — специально созданные поверхности, определяющие положение детали при обработке. Эти базы могут быть в виде поверхностей центровых отверстий, специальных поверхностей, поясков у отверстий и т. д. Например, у коленчатого вала основными базами являются коренные шейки и посадочные места под маховик и шестерню, вспомогательными базами — центровые отверстия или пояски у краев отверстий.

Рассверливание изношенных отверстий может осуществляться индивидуально, координатно или совместно в зависимости от технических требований.

Индивидуально отверстия рассверливают в том случае, когда несущественна точность их расположения относительно друг друга. У некоторых деталей оси всех отверстий как основной, так и сопрягаемой детали взаимосвязаны, смещение осей недопустимо и нельзя нарушить взаимозаменяемость. Такие отверстия рассверливают координатно с помощью кондукторов, сохраняя у них расстояния как между осями, так и от базовых поверхностей.

Совместное рассверливание применяют для деталей, скрепляемых болтами и имеющих установочные штифты. При износе отверстий под штифты (в задней балке, в кожухе муфты сцепления и др.) детали совмещают штифтами, скрепляют болтами, убирают штифты и совместно рассверливают или развертывают изношенные отверстия.

Развертывание изношенных отверстий применяют как конечную операцию после рассверливания или растачивания и как самостоятельную операцию при малых величинах припуска на обработку. На ремонтных предприятиях используют как нерегулируемые — для работы на станках, так и регулируемые развертки — для работы вручную.

Шлифование является наиболее распространенным способом чистовой обработки восстанавливаемых деталей, когда требуется получить точность 6, 7 и 8 квалитетов и шероховатость поверхности порядка 0,2...0,6 мкм.

После шлифования наружные цилиндрические поверхности можно обрабатывать (полировать) абразивными и алмазными бесконечными лентами на том же станке с помощью специального приспособления.

Полирование абразивными и алмазными бесконечными лентами дает возможность получить шероховатость поверхности выше исходной, обрабатывать не только основную цилиндрическую поверхность, но и радиусы перехода у галтелей.

Притирка пастами обеспечивает шероховатость поверхности от 0,08 мкм до 0,025 мкм и точность в пределах 1...3 мкм. Эту операцию применяют для удаления небольших износов с поверхности особо точных деталей (плунжерных пар), а также для точной подгонки одной детали к другой.

Процесс ведется притирами из перлитного чугуна с использованием паст Государственного оптического института (ГОИ), содержащих зерна окиси хрома.

Хонингование и суперфиниширование применяют для получения поверхности с малой шероховатостью. При хонинговании абразивные бруски закрепляют в головке, которая совершает вращательное и возвратно-поступательное движение. Хонингование используют для обработки внутренних поверхностей, например для обработки поверхности гильз и цилиндров, нижней головки шатуна и т. д. Шероховатость поверхности после хонингования подходящая. Наружные поверхности обрабатывают колеблющимися и одновременно движущимися вдоль вращающейся детали брусками (суперфиниширование). В процессе хонингования и суперфиниширования деталь обильно поливают охлаждающей жидкостью.

Алмазное хонингование применяют при обработке поверхностей стальных, чугунных деталей и чистовой обработке хромовых и железных покрытий. Алмазное хонингование улучшает чистоту поверхности на два класса и точность обработки в 1,5...2 раза по сравнению с абразивным.

Перспективными операциями для получения высокого класса чистоты и упрочнения при обработке поверхностей после наращивания являются также методы поверхностного пластического деформирования раскатками (шариковыми и роликовыми) или выглаживанием с помощью приспособлений.

При выглаживании упрочняется поверхностный слой и на 2...4 класса снижается шероховатость поверхности по сравнению с исходной. При выглаживании и упрочнении в качестве смазочно-охлаждающей жидкости используют масло. При алмазном выглаживании алмаз впаивается в оправу.

Восстановление и ремонт резьбовых поверхностей. Изношенные резьбовые поверхности на валах восстанавливают электродуговой или газовой наплавкой вручную с последующим нарезанием резьбы номинального размера. На валах с резьбой более можно применять вибродуговую наплавку по впадинам резьбы в среде пара без предварительной проточки. При ручной наплавке старую резьбу следует удалить проточкой для улучшения качества наплавленного слоя.

Изношенную резьбу в отверстиях деталей восстанавливают постановкой резьбовых спиральных вставок. Технология состоит из рассверливания резьбового отверстия на больший диаметр, нарезания резьбы в отверстии под резьбовую вставку, ввертывания спиральной вставки в отверстие детали монтажным ключом, удаления технологического поводка у вставки специальным бородком, контроля восстановленной резьбы.

Постановка резьбовых вставок увеличивает ресурс и надежность резьбовых соединений, особенно в алюминиевых и чугунных деталях.

Ремонтируют также изношенные резьбы на валах проточкой и нарезанием резьбы уменьшенного ремонтного размера, а в отверстии расточкой (или сверлением) и нарезанием резьбы увеличенного размера. При рассверливании, если допускается смещение оси отверстия, сверло направляют по старому отверстию. Если же ось нельзя смещать, то пользуются кондукторными приспособлениями. После нарезания резьчатая шпилька: ввертыша (пробки) в отверстия увеличенного размера ставят соответствующего размера болты или шпильки.

В ряде случаев, когда отверстие в сопрягаемой детали нельзя увеличить, шпильки изготовляют ступенчатыми. Если резьбу в отверстии на больший размер нарезать нельзя, устанавливают резьбовые пробки, в которых изготовляют резьбу номинального размера.

Изношенные резьбовые отверстия в стальных и алюминиевых деталях можно полностью заварить и обработать под номинальную резьбу. Для восстановления плотности резьбового соединения применяют клеи и составы на основе эпоксидных смол, вводя их в сопряжение при завертывании.

Ремонт трещин в корпусных деталях фигурными вставками. Технология постановки фигурных вставок состоит из подготовки детали под вставку, установки ее и зачистки отремонтированной поверхности.

Фигурные вставки в виде профилированной ленты из малоуглеродистой стали бывают двух видов: уплотняющие и стягивающие.

Электрические методы обработки. Для обработки высокотвердых поверхностей после наращивания (наплавка высокотвердыми электродами, порошковыми электродами, железнение, плазменное напыление, хромирование и др.) все большее распространение начинают получать электрические методы обработки.

Электрохимическая обработка — это процесс анодного растворения металла с поверхности детали. Процесс мало зависит от твердости, прочности и других механических свойств обрабатываемого металла.