Глава 4 восстановление деталей обработкой под ремонтный размер

4.1. Область применения способа

Обработкой под ремонтный раз­мер восстанавливают кинематиче­ские пары типа вал — втулка, пор­шень — цилиндр и т. п. Под ремонт­ный размер обычно обрабатывают наиболее-Сложную и дорогостоящую деталь пары, а вторую заменяют но­вой или восстановленной также до ре­монтного размера. Данный способ позволяет восстановить геометриче­скую форму, требуемую шерохова­тость и параметры точности изношен­ных поверхностей деталей.

Различают ремонтные размеры ре­гламентированные и нерегламентиро­ванные. Регламентированные ремонт­ные размеры и допуски на них устанавливает предприятие-изготовитель. Де­тали с регламентированными разме­рами выпускает промышленность. К ним относятся поршни, поршневые кольца, поршневые пальцы, тонко­стенные вкладыши подшипников ше­ек коленчатого вала. Применительно к этим размерам ремонтные пред­приятия ремонтируют под соответст­вующие регламентированные (зара­нее установленные) ремонтные размеры, сопряженные детали: цилинд­ры блока двигателя, отверстия в вер­хней головке шатуна, шейки коленча­тых валов. 'В сопряженных деталях с такими размерами сохраняется класс точности и посадка, предусмот­ренные в рабочих чертежах.

Примером регламентированных ремонтных размеров являются раз­меры шеек коленчатых валов автомо­бильных двигателей, приведенные в табл. 4.1.

Нерегламентированными называ­ют ремонтные размеры детали, уста­новленные с учетом припуска на пригонку детали "по месту". В этом слу­чае ремонтируемую деталь обраба­тывают лишь до получения правиль­ной геометрической формы и требуе­мой шероховатости поверхности.

Примером может служить обра­ботка рабочей фаски седла в головке цилиндров лишь до выведения следов износа, к которой затем "по месту" притирается клапан двигателя. Об­работка деталей под ремонтные размеры имеет следующие преимущест­ва: увеличивается срок службы сложных и дорогих деталей; повышается качество ремонта.

Наряду с преимуществами этот способ имеет и недостатки. К ним от­носятся: ограничение взаимозаменя­емости отремонтированных деталей, которое усложняет ремонт машин и, особенно, снабжение запасными час­тями из-за увеличения номенклату­ры деталей; снижение износостойко­сти некоторых деталей после снятия поверхностного слоя металла.

4.2. Методика определения значения и числа ремонтных размеров

Значение и число регламентиро­ванных ремонтных размеров зависят от износа деталей за межремонтный период, от припуска на механиче­скую обработку и от запаса прочно­сти детали или глубины термической обработки ее поверхностного слоя.

Износ устанавливают обмером де­тали соответствующим инструмен­том. Припуск на обработку назнача­ют с учетом характера обработки, ти­па оборудования, размера и матери­ала детали. Задавая припуск на об­работку, следует иметь в виду иска­жения геометрической формы дета­ли, ее овальность и конусность. При­пуск должен способствовать получе­нию правильной геометрической формы изношенной поверхности де­тали после механической обработки, без наличия следов и зноса на ее рабо­чей поверхности.

Метод определения значения и ко­личества ремонтных размеров для вала и отверстия был впервые разра­ботан проф. В. В. Ефремовым. Если обозначить (рис. 4.1) через d_н и D_н со­ответственно размеры вала и отвер­стия по рабочему чертежу, d_р1, и D_р2, — первые ремонтные размеры вала и отверстия, И_тin и И_mах — минималь­ный и максимальный износ поверхно­сти детали на сторону, а через г — припуск на механическую обработку на сторону, то первый ремонтный размер может быть определен по формулам:

для наружных цилиндрических по­верхностей (валов)

(4.1)

для внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий)

(4.2)

Припуск на механическую обра­ботку зависит от вида обработки: при чистовой обточке и расточке он со­ставляет 0,05 — 0,1 мм, при шлифо­вании 0,03 — 0,05 мм на сторону.

Определить неравномерный одно­сторонний износ можно только одно­контактным измерительным прибо­ром (индикатор и т. п.). В связи с тем что на производстве валы и втулки обычно измеряют двухконтактным инструментом (микрометром, инди­катором-нутромером), для упроще­ния пользования формулами (4.1) и (4.2) в них вводят коэффициент нерав­номерности износа р, который равен отношению максимального односто­роннего износа к износу на диаметр:

(4.3)

При симметричном износе детали, когда И_max=И_min=И / 2, коэффициент неравномерности износа β=И_max/И=0,5. При одностороннем износе, когда И_min =0, а И_max = И, ко­эффициент неравномерности износа β=И_max/И=1.

Таким образом, значения коэффи­циента неравномерности износа могут изменяться в пределах от 0,5 до 1.

Для конкретных деталей значения этого коэффициента устанавливают опытным путем (табл. 4.2).

Найдя из уравнения (4.3) значения И_max и подставив его в выражения (4.1 ) и (4.2), получим:

В этих формулах член 2(βИ+z) на­зывается межремонтным интерва­лом.

Следовательно, расчетные форму­лы для определения ремонтных раз­меров можно представить оконча­тельно в следующем виде:

для наружных цилиндрических по­верхностей (валов):

для внутренних цилиндрических поверхностей (отверстий):

где n — число ремонтных размеров.

Число ремонтных размеров может быть найдено по формулам:

для валов

для отверстий

где — минимально допустимый диаметр вала, мм; — максимально допустимый диаметр отверстия, мм.

Предельные значения диаметров и определяют по условиям прочности детали, из конструктив­ных соображений или исходя из мини­мально допустимой толщины слоя хи­мико-термической обработки поверх­ности детали.