Разработка процесса восстановления ступенчатого вала (стр. 3 из 5)
Основным показателем экономической эффективности восстановления изношенных деталей и целесообразности того или иного метода восстановления.
Однако наряду с относительной себестоимостью немаловажное значение имеют также продолжительность емкость технологического процесса восстановления деталей, пень дефицитности примененных материалов и др.
Для восстановления изношенных деталей наиболее широко используются следующие способы: механический (способ ремонтных размеров); сварка и наплавка с последующей механической обработкой; восстановление полимерными материалами; гальваническое покрытие; химическая обработка и др.
1.4 Расчёт ремонтных размеров. Восстановление деталей механической обработкой
Этот способ широко применяют как самостоятельный при восстановлении направляющих станков, изношенных отверстий или шеек различных деталей, резьбы ходовых винтов и пр.
Экономическая целесообразность восстановления деталей механической обработкой состоит в том. Что себестоимость восстановления обычно ниже стоимости новых деталей, так как при этом способе невелики трудоемкости и продолжительность ремонта, а также затраты на материалы.
Сущность этого способа заключается в том, что восстанавливают (исправляют) геометрическую форму ремонтируемой сопрягаемой детали снятием минимального слоя металла с ее изношенных поверхностей до удаления следов износа без сохранения первоначальных размеров детали .
Сопряжение деталей затем восстанавливают введением готовой или изготовленной заново детали компенсатора, обеспечивая первоначальные (номинальные) посадки.
Применение данного метода восстановления изношенных деталей связано с понятием ремонтного размера.
Ремонтным называют размер, до которого производится обработка изношенной поверхности при восстановлении детали.
Различают свободные и регламентированные ремонтные размеры. Свободным называют размер величина, которого не устанавливается заранее, а получается непосредственно в процессе обработки; т. е. наибольший для вала и наименьший для отверстия размер, при котором в результате обработки следы износа оказываются устраненными, а форма детали восстановленной.
К полученному свободному ремонтному размеру подгоняют соответствующий размер сопряженной детали методом индивидуальной подборки.
Регламентированный ремонтный размер - это заранее установленный размер, до которого ведут обработку изношенной поверхности при её исправлении. Система регламентированных ремонтных размеров создает условия для применения метода взаимозаменяемости при ремонте и обеспечивает ускорение ремонта.
Запасные детали в условиях применения этой системы можно изготавливать заранее.
Основными данными при расчете ремонтных размеров и составлении шкалы для каждой пары сопрягаемых деталей служат величина допустимого износа за межремонтный период и припуск на обработку. Конечный ремонтный размер устанавливают исходя из условий прочности, долговечности и конструктивных особенностей сопрягаемых деталей.
Изношенные направляющие станин станков восстанавливают строганием, шлифованием и другими способами. При этом восстанавливают их геометрическую форму, соблюдая точность снятия слоя металла. Нарушенную размерную цепь с кареткой суппорта и другими сборочными единицами восстанавливают постановкой компенсационных наделок.
Некоторые детали или их элементы невозможно восстановить до прежних размеров, а в ряде случаев процесс восстановления экономически нецелесообразен. При этих условиях ремонт осуществляют методом ремонтных размеров. Чаще всего этот метод применяют для сопрягаемых деталей типа вал-втулка. В этом случае из двух сопрягаемых деталей ремонтируют одну (дорогостоящую или металлоемкую), а другую изготавливают заново. Перевод ремонтируемой детали на ремонтный размер в некоторых случаях можно осуществлять до четырех раз. Ремонтные размеры для часто ремонтируемых деталей обычно рассчитывают заранее или в процессе ремонта. При переводе деталей на следующий ремонтный размер диаметр ремонтируемого вала постепенно уменьшается, а диаметр отверстия ремонтируемой детали увеличивается.
Очередной ремонтный размер dрп (мм) ремонтируемого вала определяется по формуле:
мм 
ммде dн - номинальный диаметр вала новой детали, (мм)
nв - порядковый номер ремонтного размера вала;
δв‘- допустимый износ вала (на одну сторону) за межремонтный период, мм;
δв “- припуск на механическую обработку за один ремонт (на одну; сторону), мм. ;
Ремонтный интервал для диаметра вала.
Число ремонтных размеров устанавливают исходя из предельно допустимого размера сопрягаемых, элементов деталей, т. е. минимального диаметра ремонтируемого вала dmin и максимального диаметра ремонтируемого отверстия Dmax. Величина Dmax и dmin находят аналитическим путем исходя из расчета на прочность и конструктивных особенностей детали.
Чтобы рассчитать число ремонтных размеров, используют формулу для вала:
, где про — ремонтный интервал размеров для отверстия, мм. Между первоначальными диаметрами Dни dн и предельными диаметрами Dmax и dтiтустанавливаются промежуточные ремонтные размеры, которые определяются из табл. 1.
Таблица 1
Зависимости для определения промежуточных ремонтных размеров
| Для вала |
  |
  |
  |
  |
Способ ремонтных размеров применяется не только для простых деталей типа вал — втулка, поршень—гильза, но и для деталей типа шпиндель—подшипники, корпусных деталей с валами и др. Например, при ремонте шестеренчатого насоса вместо установки компенсационных втулок можно расточить корпус под ремонтный размер, изготовив новые откорректированные шестерни. Этот способ приемлем для резьбовых соединений, которых при износе увеличивают внутренний размер резьбы (гайки), а винты заменяют новыми.
Механическая обработка поверхностей деталей. Механическая обработка, выполняемая в гальваническом цехе, делится на следующие виды: шлифование, полирование и крацевание.
Шлифуя деталь, получают ровную и гладкую поверхность. Шлифование производят на специальных шлифовально-полиро
вальных станках при помощи абразивных материалов. Для шлифования, полирования или крацевания поверхностей деталей наиболее широко применяются двухшпиндельные станки типа 385 (рис. 3).Для обработки поверхностей деталей применяют твердые и эластичные круги. Твердые круги состоят из массы зерен искусственных или природных абразивных материалов, связанных каким-либо определенным цементирующим веществом, называемым связкой. Эти круги применяют в основном для обработки деталей под требуемый размер, придания им правильной формы и снятия заусенцев. Эластичные круги изготовляют из войлока,
Рис. 3. Двухшпиндельный шлифовально-полировальный станок: 1 — электродвигатель; 2 — ремни; 3 — шпиндель; 4 — станина фетра, ткани (последние склеены или сшиты из сукна или хлопчатобумажной ткани).
На рабочую поверхность шлифовальных кругов, изготовленных из войлока, фетра или ткани, закрепляют зерна абразива столярным клеем. Для этого клей предварительно заливают холодной водой, выдерживают в течение 6—12 ч, после чего нагревают до температуры 65—70° С и выдерживают при этой температуре до получения жидкой массы, которую кистью равномерно наносят на рабочую поверхность круга.
При накатке круг в специальном лотке слегка прижимают к слою зерен абразива. Для более прочного приставания абразива круг несколько раз прокатывают по гладкой поверхности лотка. Накатанные круги сушат при комнатной температуре в течение 16—24 ч или в сушильном шкафу при температуре 35—40° С в течение 8—10 ч. При более высокой температуре сушить нельзя, так как слой клея растрескивается, сокращая срок службы круга.
Перед повторной накаткой с круга необходимо удалить оставшийся на нем абразив и зачистить поверхность кусковой пемзой.