початку при знижених режимах різання проводить чорнове шліфування, а потім чистове.

ема 11. Відновлення деталей слюсарно механічною обробкою.

Види обробки

 

1. ВИДИ СЛЮСАРНО-МЕХАНІЧНОЇ ОБРОБКИ, ВЖИВАНІ ПРИ

ВІДНОВЛЕННІ ДЕТАЛЕЙ

Слюсарні роботи звичайно застосовуються як роботи, доповнюючі або завершальні механічну обробку відновлювані деталі.

Їх застосовують також при підготовці деталей до відновлення іншими способами, наприклад, до зварювання, паянню, склеюванню і т.п.

До слюсарних відносяться такі види:

· як обпилювання при підгонці поламаних частин деталі,

· свердлення,

· розгортання

· і зенкує отворів,

· прогін і нарізування різьблення,

· шабрування,

· притирання і доведення для щільнішого прилягання поверхонь і т.п.

Ручна праця слюсарів останнім часом все більш механізується шляхом упровадження механізованого інструменту, а кількість слюсарних робіт постійно зменшується за рахунок підвищення технологічної культури авторемонтного виробництва.

Механічна обробка при ремонті автомобілів застосовується як самостійний спосіб відновлення деталей, а також як операції, пов'язані з підготовкою або остаточною обробкою деталей, відновлених іншими способами.

У практиці авторемонтного виробництва знайшли застосування такі способи відновлення деталей механічною обробкою:

• як обробка зношених або пошкоджених поверхонь деталей під ремонтний розмір;
• і постановка додаткових ремонтних деталей.

При відновленні деталей найширше застосування одержали наступні види механічної обробки:

· токарна,

· свердлувальна,

· розточувальна,

· фрезерна,

· шліфувальна,

· полірувальна,

· хонінгувальна і ін.

Механічна обробка деталей, відновлюваних різними способами, має ряд особливостей, які в основному пов'язані з вибором вигляду і режиму обробки.

Вибір методу і режиму механічної обробки відновлюваних деталей в значній мірі ускладнюється: високою твердістю оброблюваних поверхонь, оскільки при виготовленні вони піддаються хіміко-термічній обробці; нерівномірністю розподілу припусків на оброблюваних поверхнях; специфічними фізико - механічними властивостями металопокриттів, вживаних для компенсації зносу деталей; неоднорідністю цих властивостей на різних ділянках відновлюваних поверхонь і т.п.

При обробці деталей під ремонтний розмір, враховуючи висо-

кую твердість відновлюваних поверхонь і порівняльне невелику величину припуска, найчастіше застосовують шліфування.

Режим шліфування встановлюють відповідно до рекомендацій по обробці деталей з відповідних матеріалів.

 

Проте враховуючи нерівномірність зносу оброблюваних поверхонь і, отже, нерівномірність припуска на обробку, можна декілька зменшувати глибину різання і подачу.

Особливо великі труднощі виникають при обробці деталей, відновлених наплавленням.

Ці труднощі обумовлені нерівномірністю припусків, неоднорідністю (плямистістю) властивостей наплавленого металу, включеннями шлаку і іншими причинами, погіршуючими умови роботи ріжучого інструменту.

Залежно від твердості наплавленого металу обробку ведуть на токарних або шліфувальних верстатах.

При твердості наплавленого металу менш НRС 35...40 можна застосовувати токарну обробку різцями з пластинками з твердого сплаву.

Якщо твердість наплавленого металу перевищує HRС 35...40, то відновлювану поверхню обробляють шліфуванням.

початку при знижених режимах різання проводить чорнове шліфування, а потім чистове.

Особливості механічної обробки напилених покриттів пов'язані з підвищеною їх крихкістю, пористістю і твердістю.

Залежно від твердості цих покриттів і величини припуска обробку виконують точінням або шліфуванням.

При точінні напилених покриттів рекомендується застосовувати різці з пластинками з твердих сплавів. Обробку ведуть на знижених режимах різання. Швидкість різання повинна бути не більш 60...80 м/хв, глибина різання не вища 0,1... 0,3 мм, а подача — 0,1...0,2 мм/об.

Шліфування деталей, напилених зносостійкими покриттями з високою твердістю, рекомендується виконувати алмазними кругами на вулканітовій зв'язці, а при їх відсутності дрібно- і середньозернистими карборундовими кругами на керамічній зв'язці.

Режим шліфування:

• швидкість різання 30...35 м/с;
• подовжня подача в частках ширини круга (В) 0,3... 0,4 В мм/об;
• поперечна подача 0,005... 0,010 мм на подвійний хід столу.

Хромовані деталі зважаючи на високу твердість електролітичного хрому обробляють звичайно шліфуванням.

При виборі режиму шліфування хромованих деталей необхідно враховувати знижену теплопровідність хрому і можливість перегріву покриття, що викликає зміну його властивостей.

Неправильний вибір режиму шліфування може привести до зниження мікротвердості покриття і виникнення шліфувальних тріщин не тільки в покритті, але і в основному металі.

Шліфувальні тріщини особливо небезпечні, оскільки вони є концентраторами напруг і знижують втомну міцність відновлених деталей.

Шліфування хромованих деталей слідує проводити електрокорундовими шліфувальними кругами при режимі:

• швидкість різання 30...35 м/с;
• поперечна подача 0,002... 0,005 мм на подвійний хід столу;
• подовжня подача 2... 10 мм/об;
• витрата охолоджуючої рідини не менше 25... 30 л/хв.

Деталі з хромовими покриттями, нанесеними з декоративною метою, піддаються поліруванню, яке проводиться м'якими кругами із застосуванням полірувальних паст ГОЇ.

Основною особливістю механічної обробки деталей з покриттями з синтетичних матеріалів (пластмас) є їх низька теплопровідність і неприпустимість нагріву реактопластів до температури більше 15О...16О°С, а термопластів— до температури більш 120 °С.

При обробці пластмасових покриттів необхідно застосовувати добре заточений інструмент з теплостійкого матеріалу з інтенсивним охолоджуванням стислим повітрям або гасом.

Застосування охолоджуючих рідин неприпустимо, оскільки при підвищеній температурі вони можуть утворювати з пластмасою з'єднання, шкідливо впливаючи на здоров'я робітників.

Рекомендується застосовувати токарну обробку при високих швидкостях різання (до 250... 300 м/хв) і при дуже малих (до 0,1...0,2 мм/об) подачах.

При механічній обробці відновлюваних деталей необхідно забезпечувати тих, що вимагаються шорсткість, точність розмірів, форми і взаємного розташування робочих поверхонь.

Найбільші труднощі виникають при рішенні останньої задачі. Точність взаємного розташування поверхонь на деталі залежить від правильного вибору технологічної бази при її обробці.

Технологічна база — це ті поверхні, які визначають положення деталі в пристосуванні по відношенню до ріжучого інструменту.

При виборі технологічної бази необхідно витримати наступні вимоги:

• технологічної бази приймають як ті поверхні деталі, які визначають її положення в зібраному виробі, тобто складальні і вимірювальні базові поверхні (правило єдності баз);
• базові поверхні повинні бути найточніше розташовані щодо оброблюваних поверхонь;
• як базові слід вибирати такі поверхні, при установці на які можна було б обробити всі поверхні деталі, що підлягають обробці (правило постійності баз);
• поверхні, вибрані як технологічні бази, повинні забезпечувати мінімальні деформації деталі від зусиль різання і закріплення.

При відновленні деталі як технологічні бази вибирають ті її поверхні, по яких встановлювали деталь при її виготовленні.

Якщо первинні бази пошкоджені або відсутні, то обробку слід починати з відновлення базових поверхонь.

Базових можуть бути прийняті як також ті поверхні, які при виготовленні деталі були оброблені при одній установці з відновлюваними поверхнями.

2. ОБРОБКА ДЕТАЛЕЙ ПІД РЕМОНТНИЙ РОЗМІР

При цьому способі відновлення одна із зв'язаних деталей, звично найскладніша і дорожча (наприклад, колінчастий вал), обробляється під ремонтний розмір, а друга (наприклад, вкладиші підшипників) замінюється новою або відновленою також до ремонтного розміру.

Обробкою під ремонтний розмір відновлюють геометричну форму, необхідну шорсткість і точностні параметри зношених поверхонь деталей.

Відновлювані поверхні деталей можуть мати декілька ремонтних розмірів. Їх величина і кількість залежать від величини зносу деталі за міжремонтний пробіг автомобіля, від припуску на обробку і від запасу міцності деталі.

Метод визначення величини і кількості ремонтних розмірів для валу і отвору був вперше розроблений проф. В. В. Ефремовим і полягає в наступному.

Хай вал і отвір під час вступу деталей в ремонт мають форму і розміри, показані на мал. 1.

 

 

 

Мал..1. Визначення ремонтних розмірів: а—для валу; б- для отвору

 

Для того, щоб надати поверхням правильну геометричну форму, необхідно піддати їх механічній обробці. Після обробки розміри поверхонь деталей відрізнятимуться від первинних на подвоєну величину максимального одностороннього зносу і припуска на механічну обробку на сторону.

Отже, перший ремонтний розмір може бути визначений по формулах:

• для зовнішніх циліндрових поверхонь (валів)

dp₁=dн-2*(Иmax + z) (13.1)

для внутрішніх циліндрових поверхонь (отворів)

Dр₁ = Dи + 2*(Иmax + z), (13.2)

Де:

dp₁, Dр₁ — перший ремонтний розмір валу і отвору, мм;

dн, Dи — розмір валу і отвору по робочому кресленню, мм;

Иmax — максимальний знос поверхні деталі на сторону, мм;

z — припуск на механічну обробку на сторону, мм.

Припуск на механічну обробку залежить від виду обробки:

• при чистовому обточуванні і розточуванні він складає 0,05...0,1 мм;
• при шліфуванні 0,03... 0,05 мм на сторону.

Величина максимального одностороннього зносу Иmax може бути визначена досвідченим шляхом.

Проте при контролі і сортуванні деталей звичайно заміряють не величину максимального зносу, а знос деталі И на діаметр за міжремонтний пробіг.

Тому, щоб спростити користування формулами (13.1) і (13.2), в них вводять коефіцієнт нерівномірності зносу b, який рівний відношенню максимального одностороннього зносу до величини зносу на діаметр:

b= Иmax /И

 

При симетричному зносі деталі,

коли Иmax = Иmin= И/2, коефіцієнт нерівномірності зносу

b = Иmax /И =0,5.

При односторонньому зносі, коли

Иmin = 0; Иmax =И, коефіцієнт нерівномірності зносу

b = Иmax /И =1

 

Таким чином, значення коефіцієнта нерівномірності зносу можуть змінюватися в межах 0,5... 1.

Для конкретних деталей значення величини цього коефіцієнта встановлюють досвідченим шляхом.

Маючи на увазі що Иmax =b* И і підставляючи це значення у формули (13.1) і (13.2) для визначення ремонтних розмірів, одержимо:

dp₁=dн-2*(b* И + z) (13.3)

Dр₁ = Dи + 2*(b* И + z) (13.4)

У цих формулах величина 2*(b* И + z)=g - називається міжремонтним інтервалом.

Отже, розрахункові формули для визначення ремонтних розмірів можна представити остаточно в наступному вигляді:

• для зовнішніх циліндрових поверхонь (валів):

dp₁=dн-g; (13.5)

dp₂=dн-2g;

………..

…………

dp_n=dн-ng;

 

• для внутрішніх циліндрових поверхонь (отворів):

Dр₁ = Dи + g (13.6)

Dр₂ = Dи + 2g

………..

…………

Dр_n= Dи + ng

Де:

n — число ремонтних розмірів.

Число ремонтних розмірів може бути визначене по формулах:

• для валів

dн- dmin

n_в= ------------ (13.7)

g

• для отвору

D max - Dи

n_отв= --------------- (13.8)

g

 

де:

dmin — мінімальний діаметр валу, мм;

D max — максимальний діаметр отвору, мм.

 

Мінімальний діаметр валу і максимальний діаметр отвору визначають за умов міцності деталі з конструктивних міркувань або виходячи з мінімально допустимої товщини шару хіміко-термічної обробки поверхні деталі.

Обробка деталей під ремонтний розмір знайшла широке застосування при відновленні автомобільних деталей.

Цим способом відновлюють корінні і шатунні шийки колінчастих валів, опорні шийки розподільних валів, гільзи циліндрів і багато інших деталей. До числа переваг цього способу відновлення деталей слід віднести:

• простоту технологічного процесу і вживаного устаткування;
• високу економічну ефективність;
• збереження взаємозамінності деталей в межах певного ремонтного розміру.

До недоліків цього способу відносяться:

· збільшення номенклатури запасних частин, що поставляються промисловістю;

· деяке ускладнення організації процесів комплектування деталей,

збірки вузлів і зберігання деталей на складах.

 

3. ПОСТАНОВКА ДОДАТКОВИХ РЕМОНТНИХ ДЕТАЛЕЙ

Додаткові ремонтні деталі (ДРД) застосовують з метою компенсації зносу робочих поверхонь деталей, а також при заміні зношеної або пошкодженої частини деталі.

У першому випадку ДРД встановлюють безпосередньо на зношену поверхню деталі.

Цим способом відновлюють посадочні отвори під підшипники качіння в картерах коробок передач, задніх мостах, ступицях коліс; отвори із зношеним різьбленням і інші деталі.

Залежно від виду відновлюваної поверхні ДРД можуть мати форму гільзи, кільця, шайби, пластини, різьбової втулки або спіралі (мал..2).

 

Мал.2. Додаткові ремонтні деталі

 

Якщо на деталі складної форми зношені окремі її поверхні, то її можна відновити шляхом повного видалення пошкодженої частини і постановки замість неї наперед виготовленої додаткової ремонтної деталі. Цей спосіб застосовують при відновленні кришок коробок передач, блоків шестерень, що веде шестерні коробки передач, кузовів і кабін автомобілів і інших деталей.

Додаткові ремонтні деталі звичайно виготовляють з того ж матеріалу, що і відновлювана деталь. При відновленні посадочних поверхонь в чавунних деталях втулки можуть бути виготовлені також із сталі.

Робоча поверхня ДРД по своїх властивостях повинна відповідати властивостям відновлюваної поверхні деталі. У зв'язку з цим ДРД у разі потреби повинні піддаватися відповідній термічній обробці.

Кріплення додаткових ремонтних деталей звичайно робиться за рахунок посадок з натягом. В окремих випадках можуть бути використані додаткові кріплення приварюванням по торцю, постановкою стопорних гвинтів або штифтів. Для забезпечення міцної посадки ДРД, що мають форму втулок, необхідно обробку поверхонь втулки і деталі, що сполучаються, виробляти по допусках посадки Н7/j6 другого класу точності з шорсткістю не менше Rа = 1,25... 0,32 мкм.

При запрессовке втулок для попередження їх деформації рекомендується поверхні, що сполучаються, покривати сумішшю машинного масла і графіту.

Після постановки і закріплення додаткових ремонтних деталей роблять їх остаточну механічну обробку до необхідних розмірів

Відновлення деталей постановкою ДРД знайшло широке застосування при ремонті автомобілів. Це пояснюється простотою технологічного процесу і вживаного устаткування.

Проте застосування цього способу відновлення деталей не завжди виправдане з економічної точки зору через великі витрати матеріалу на виготовлення додаткових ремонтних деталей. Крім того, він у ряді випадків приводить до зниження механічної міцності відновлюваної деталі.

 

4. ОРГАНІЗАЦІЯ РОБОЧОГО МІСЦЯ І ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ

Продуктивність праці при виконанні слюсарно-механічних робіт багато в чому залежить від організації робочого місця і умов праці робітників.

Робочі місця слюсарника і верстатника повинні бути організовані так, щоб на них в зручному для роботи положенні були розміщені все необхідне устаткування, пристосування, інструмент, а також оброблювані деталі.

Робоче місце верстатника, окрім метало ріжучого верстата, повинне бути оснащене стелажем для оброблюваємих деталей, шафою для інструменту, вантажопідйомним пристроєм для установки на верстат важких деталей, гратчастою дерев'яною підставкою для ніг робітника. На супорті верстата або в іншому зручному місці встановлюється кронштейн з електролампою для місцевого освітлення робочого місця.

При роботі на верстаті повинні бути забезпечені безпечні умови праці. Верстат повинен мати надійне заземлення, а всі частини його, що обертаються, повинні бути захищені захисними пристосуваннями.

При організації робочого місця слюсаря на його верстаку повинні бути розташовані лещата, контрольна і правочна плита, полиці для контрольного інструменту і технічної документації, а також штатив для світильника. Поряд з верстаком необхідно мати стелаж для оброблюваних деталей. У ящиках верстака у фіксованих місцях повинен бути розташований весь необхідний слюсарний інструмент.

У приміщенні слюсарно - механічної ділянки повинні підтримуватися температура 18...20°С і відносна вогкість повітря в межах 40... 60%.

Освітленість на робочому місці повинна відповідати 200... 500 лк.