Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология ремонтного производства. Методические указания к курсовой работе
.pdf
11
относительного положения (соосность, перпендикулярность, параллельность
осей), обрабатываются с одной установки. За технологические базы наиболее
целесообразно принимать центровые отверстия валов, технологические
отверстия в корпусных деталях и т. д.
Если в процессе восстановления деталь должна быть обработана по всем
поверхностям, за технологическую принимают ту базу, при использовании
которой можно обработать за одну установку все основные и вспомогательные
поверхности. При отсутствии такой возможности технологической базой
должна быть поверхность (или совокупность поверхностей), которая позволит с
одной установки обработать в первую очередь основные или вспомогательные
поверхности.
После определения технологических базовых поверхностей для каждой
операции требуется выбрать (назначить) комплект технологической оснастки с
конкретизацией элементов для базирования и закрепления обрабатываемой
детали. Все данные свести в таблицу (прил. 1).
4.4. АНАЛИЗ ДЕФЕКТОВ ДЕТАЛЕЙ
На данном этапе проводится выявление дефектов, которые подлежат
устранению, определяются допустимые, ремонтные и предельные значения
размеров рабочих поверхностей деталей, составляется карта дефектационного
контроля и разрабатываются ремонтные чертежи деталей.
Анализ проводится для установления целесообразности устранения
дефектов детали. Необходимо оценить степень влияния каждого дефекта на
эффективность и безопасность использования детали с учетом назначения и
конфигурации, показателей ее качества, режимов и условий эксплуатации.
Определенные сочетания дефектов, каждый из которых является
малозначительным или значительным, могут быть эквивалентны критическому
дефекту. Следовательно, изношенная деталь должна выбраковываться не
только если размер одной из ее поверхностей превышает допустимый для
12
ремонта, но и когда совокупность нескольких дефектов (малозначительных и
значительных) делает ее восстановление экономически нецелесообразным.
По результатам дефектационного контроля составляется
соответствующая карта на листе формата А4. В таблице дефектов должны быть
указаны: номера и наименования дефектов; способ выявления дефекта,
измерительный инструмент; основной и допускаемые способы устранения
дефектов. При восстановлении деталей способами сварки, наплавки, напыления
и др. следует указывать наименование, обозначение материала, защитную
среду. Под таблицей дефектов должны быть указаны условия и дефекты, при
которых деталь не принимается на восстановление.
На основе карты дефектационного контроля необходимо разработать
ремонтные чертежи, которые служат рабочими конструкторскими документами
для разработки технологических процессов восстановления деталей. На
ремонтном чертеже (входит в структуру расчетно-пояснительной записки)
должны быть приведены: изображение восстановленной детали, технические
требования к ней, рекомендуемый основной технологический маршрут
восстановления. При необходимости на ремонтных чертежах приводят
указания по базированию.
На ремонтных чертежах сплошной основной линией обозначают
поверхности, подлежащие восстановлению и обработке. Остальная часть
изображения выполнена сплошной тонкой линией.
В технических требованиях указывают: допустимые отклонения
размеров; шероховатость восстановленных поверхностей; разброс твердости;
допустимость наличия пор, раковин и отслоений; прочность сцепления
нанесенного слоя и других параметров, обусловленных применением
конкретного способа, а также допуска расположения поверхностей, которые
должны быть соблюдены в процессе восстановления.
13
4.5. ВЫБОР СПОСОБА УСТРАНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ
На данном этапе проектирования выбирается способ устранения дефектов
на основе конструктивно-технологических характеристик детали, показателей
физико-механических свойств детали, технико-экономических показателей
способов восстановления деталей.
Для выбора наиболее рационального способа восстановления размера и
формы необходимо правильно оценить возможность применения различных
покрытий для восстановления конкретных деталей. В ходе проектирования
требуется выбрать способ восстановления в результате последовательного
использования критериев применимости, долговечности и техникоэкономической целесообразности.
Выбираемый способ восстановления (СВ) выражается как функция трех
коэффициентов:
СВ = f(КТ, КД, КЭ),
где КТ – коэффициент применимости способа, учитывающий технологические,
конструктивные и эксплуатационные особенности детали; КД – коэффициент
долговечности, обеспечиваемый способом восстановления, применительно к
данному виду восстановления деталей; КЭ – коэффициент техникоэкономической эффективности способа восстановления, характеризующий его
производительность и экономичность.
Общая методика выбора рационального способа восстановления состоит
из трех этапов.
На первом этапе требуется рассмотреть различные принципиально
применимые способы восстановления и выбрать три таких, которые
удовлетворяют необходимому значению коэффициента КТ. На втором этапе из
числа способов восстановления, удовлетворяющих КТ, выбирают те, которые
обеспечивают последующий межремонтный ресурс восстановленных деталей,
т.е. удовлетворяют значению коэффициента долговечности КД. Если
установлено, что требуемому значению коэффициента долговечности для
14
данной детали соответствуют два или несколько способов восстановления, то
Т
7
К
1
,
i
i
i
К
на третьем этапе выбирают способы с наилучшими значениями коэффициента
технико-экономической эффективности КЭ.
Для выбора рациональных способов восстановления деталей вводится
понятие коэффициент применимости КТ, который численно равен 1 (способ
восстановления деталей по всем его параметрам применим для восстановления
данной детали) или 0 (способ восстановления для данной детали неприменим).
Применимость способов для восстановления конкретных деталей
оценивается в результате расчетов по обобщенному показателю
где Кi – частные показатели, принимающие значение 1 (способ по данной
характеристике отвечает соответствующему параметру детали, т.е. мог бы быть
применен) или 0 (способ по рассматриваемой характеристике не может быть
применен для восстановления детали).
Частными технологическими показателями способа восстановления
являются следующие: К1 – вид металлов и сплавов, по отношению к которым
применим способ; К2 – вид поверхности восстановления; К3 – минимально
допустимый наружный диаметр восстановления, мм; К4 – минимально
допустимый внутренний диаметр восстановления, мм; К5 – обеспечиваемая
толщина (глубина) наращивания или упрочнения, мм; К6 – вид нагрузки на
восстановленную поверхность; К7 – сопряжения и посадки восстановленной
поверхности.
Для определения значения каждого Кi технологического показателя
способа восстановления необходимо выполнить анализ сопоставимости
требований, предъявляемых к изделию и возможностей рассматриваемого
способа восстановления. Для этого рекомендуется воспользоваться
литературой [1-3, 7, 8] или прил. 6 и 7. После определения частных
технологических показателей применимости по каждому способу
восстановления данные заносят в табл. 3.
15
Таблица 3
Способ
восстановления
Частные технологические показатели
К
Т
К1 К2 К3 К4 К5 К6 К
7
1 способ
2 способ
3 способ
Характеристика поверхности
σЭ, МПа
Наружные стальные поверхности, воспринимающие ударные и
знакопеременные нагрузки
500
Наружные стальные и чугунные поверхности,
не воспринимающие ударные и знакопеременные нагрузки
200
Внутренние посадочные поверхности под подшипники деталей
стальных, чугунных, алюминиевых, не воспринимающие
ударные и знакопеременные нагрузки
50
Внутренние или наружные стальные или чугунные
поверхности, не воспринимающие ударные и
знакопеременные нагрузки при работе с обильной смазкой
40
Значения частных показателей общего коэффициента применимости
Коэффициент долговечности КД равен наибольшему частному
коэффициенту в функции КД = f(КИ, КВ, КСЦ), где КИ – коэффициент
износостойкости; КВ – коэффициент выносливости; КСЦ – коэффициент
сцепляемости. Определяющим для выбора технологии восстановления и
нанесения покрытий является коэффициент сцепляемости КСЦ.
Таблица 4
Эталонное значение прочности сцепления
Для ряда сопрягаемых деталей значения коэффициента КД
устанавливаются по прил. 3. При отсутствии информации в прил. 3 можно
ограничиться вычислением коэффициента сцепляемости КСЦ= σо / σЭ, где
σо – опытное значение для данной детали прочности сцепления наращенного
слоя с основным металлом, МПа (прил. 6); σЭ – эталонное значение прочности
сцепления, МПа (табл. 4) [2, 8].
16
4.6. СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО МАРШРУТА
ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
На данном этапе необходимо составить пооперационный маршрут
ремонта изделия. Следует принимать во внимание принципиальную
последовательность выполнения операций с соблюдением очередности записи.
005 Очистка детали (очистка, обезжиривание, правка, восстановление
базовых поверхностей) [1-3, 5].
010 Термическая (отпуск, отжиг). Операция выполняется при
необходимости понижения твердости, нормализации структуры материала и
снятия напряжений.
015 Механическая обработка (токарная, фрезерная). Предназначена для
устранения дефектов, образовавшихся в процессе эксплуатации или придания
правильной геометрической формы изношенным поверхностям, в том числе и
для формирования регулярного микропрофиля, например при электродуговом
напылении (нарезка «рваной» резьбы, фрезерование канавок, накатка) [6-8].
020 Восстановление формы и размера. Операцию выполняют для
нанесения слоя определённой толщины, компенсирующего изношенный слой и
припуск на дальнейшую механическую обработку. В первую очередь
выполняют операции, при которых детали нагревают до высокой температуры
(сварка, наплавка, термическая обработка) [1-3, 6-8]. Если необходимо, то
детали подвергают вторичной правке.
025 Механическая обработка. Удаление основного припуска с учётом
последующей термической обработки.
025 Термическая и химико-термическая обработка. Выполняется для
обеспечения заданных требований по твердости, износостойкости,
жаростойкости или прочности сцепления покрытия с основным металлом
(отжиг, борирование, хромирование).
17
030 Механическая обработка. Окончательная обработка с целью
обеспечения требований ремонтного чертежа по геометрической точности и
качеству поверхности.
035 Контрольная. Проверяют параметры точности, качества поверхности
и поверхностного слоя.
Выбор конкретного способа воздействия на деталь определяется
совокупностью показателей самой детали и требованиями к выполняемой
операции. В разрабатываемом технологическом процессе ремонта детали
отдельные операции могут отсутствовать, а очередность выполнения,
представленная выше, изменена.
После определения маршрута обработки переходят к подробной
разработке технологических операций.
4.7. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ
На данном этапе выполняют:
1) выбор оборудования, обеспечивающего оптимальную
производительность при требуемом качестве;
2) выбор конструкции оснастки, установление принадлежности
выбранной конструкции к стандартным системам оснастки;
3) установление исходных данных, необходимых для расчетов припусков
на обработку и межоперационных припусков;
4) установление исходных данных, необходимых для расчетов
оптимальных режимов обработки, и их расчет;
5) установление исходных данных, необходимых для расчетов норм
времени, и их расчет.
Выбор оборудования следует выполнять с позиций соответствия с
размерами обрабатываемой детали, характером обработки, требуемой
производительностью, режимами и мощностью обработки.
18
Выбор или разработка рационально сконструированной оснастки в
Р
Н
Р
И
Z
ПР
h
СЛ
h
ИЗН
Z
MIN
условиях ремонтных предприятий обеспечивает повышение
производительности и позволяет наиболее успешно выполнять на обычных
универсальных станках различные операции технологического процесса
восстановления деталей, к выполнению которых эти станки специально
не приспособлены.
При восстановлении деталей на их изношенные поверхности необходимо
нанести определенный слой материала. Толщину наносимого слоя вычисляют
по формуле
h
СЛ
= h
ИЗН
+ Z
+ ZПР,
MIN
где h
новой и изношенной детали, мм; Z
= РН - РИ – величина износа деталей, мм; РН, РИ – номинальный размер
ИЗН
– минимально необходимый припуск на
MIN
первоначальную механическую обработку, мм; ZПР – припуск на последующую
механическую обработку, мм (рис. 1).
Рис. 1. Схема распределения изношенного слоя h
и припусков на механическую обработку Z
, восстановленного слоя hСЛ
ИЗН
и Z
MIN
ПР
Величина изношенного слоя hСЛ устанавливается в зависимости от типа
детали и условий эксплуатации в соответствии со статистическими данными [2]
или по согласованию с руководителем курсовой работы. Минимально
19
необходимый припуск Z
min 1
1
22
1
2 2 , 1
i
i
i z i i
z R h
min 1
1
1
.2
i
i
i z i i
z R h
на механическую обработку рассчитывается с
MIN
целью удаления с поверхности изношенной детали дефектного слоя и
возникающей в процессе износа шероховатости, а также устранения
отклонения от геометрической формы.
Образованный в процессе восстановления припуск есть слой материала,
необходимый для выполнения всей совокупности технологических переходов
при восстановлении данного элемента детали. Различают припуски для
внешних и внутренних поверхностей восстанавливаемых деталей. В процессе
восстановления возможно симметричное и асимметричное образование
припуска на обработку.
Погрешности геометрических форм – отклонения от цилиндричности и
плоскостности – должны укладываться в поле допуска на размер
восстанавливаемого элемента детали, который учитывают при установлении
припуска на обработку.
Пространственные отклонения (изогнутость, смещение и увод осей,
отклонения от параллельности и перпендикулярности осей и поверхностей,
отклонения от взаимного положения элементов детали) не связаны с допуском
на размер, и их следует учитывать при определении припуска отдельно в тех
случаях, когда такие погрешности имеются.
Расчет припусков Z
MIN
и Z
выполняют по формулам:
ПР
для двухстороннего припуска
для одностороннего припуска
где R
(при определении Z
– высота неровностей профиля на предшествующем переходе, мкм
Zi-1
значение величины RZ следует принимать равной той
MIN
шероховатости, которая образовалась в результате износа);
20
h
Способ восстановления
h, мкм
Способ восстановления
h, мкм
Металлизация:
плазменно-дуговая
электродуговая
газовая
высокочастотная
20-50
500-1000
20-50
25-50
Наплавка:
электродуговая автоматическая под слоем
флюса
порошковыми проволоками
в среде защитных газов
в среде водяного пара
электроимпульсная
вибродуговая
ручная (электродами)
плазменная
индукционная
газовая
электрошлаковая
200-500
1200-2400
400-800
500-1000
200-400
200-500
500-1000
50-1000
150-300
250-500
1000-2000
Электролитическое
осаждение:
хромирование
железнение
никелирование
20-30
30-50
20-30
Напыление полимерных
материалов:
газопламенное
в электростатическом поле
в псевдосжиженном слое
350-700
20-50
20-60
– глубина дефектного поверхностного слоя на предшествующем
i-1
переходе или образовавшаяся при эксплуатации детали, мкм;
Δ
– суммарные отклонения расположения поверхности обрабатываемой
Σi-1
детали, получающиеся на предшествующем переходе или при эксплуатации
детали, мкм;
εi – погрешность установки детали на выполняемом переходе, мкм.
Для определения составляющих в формулах (1) и (2) рекомендуется
воспользоваться справочными данными [9, 10], а также сведениями,
полученными при дефектации восстанавливаемой детали (табл. 5).
Таблица 5
Глубина дефектного слоя при различных способах восстановления
припусков необходимо оформить сводную карту операционных переходов по
операциям (прил. 8).
После определения исходных данных для расчета межпереходных
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]