Способ восстановления изношенных поверхностей

        1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

        1.Общая часть

 

        1.1   Назначение, устройство и  принцип работы оборудования

 

 

      Универсально-заточной  станок модели 3В642 предназначен  для затачивания основных видов  режущего инструмента с применением  необходимых случаев специального приспособления.

      С помощью  специальных приспособлений на  станке можно производить круглое  и плоское шлифование.

      Ввиду  простоты кинематических цепей  главного движения и движения  подачи станка порядок передачи  вращения от электродвигателя к шпинделю шлифовальной головки и порядок установочных и рабочих перемещений ясен из чертежа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Станок состоит из следующих узлов:

1 Станина

2 Колонна

3 Механизм подъёма

4 Редуктор

5 Супорт

6 Планетарный редуктор

7 Шлифовальная головка

8 Охлаждение

9 Электрооборудование

10 Принадлежности

11 Оправки

12 Кожухи

13 Ограждение

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

2.1 Подготовка оборудования  к ремонту

 

 

 

 

    При ремонте  станка 3В642 необходимо придерживаться  определенного порядка действия  для наиболее четкой организации и наилучшего проведения ремонтных работ. Последовательность подготовки станка к ремонту:

  1)Определение неисправности  механизма.

  2)Установление последовательности  разборки механизма зажима.

  3)Разборка механизма  на сборочные единицы и детали, их промывка.

  4)Определение характера  и величины износа деталей,  их дефектов.

  5)Ремонт деталей  механизма зажима.

  6)Сборка механизмов  с подгонкой деталей.

  7)Проверка и регулирование  собранного механизма.

    Перед ремонтом  оборудование должно быть очищено от стружки, грязи, пыли и смазачно-охлаждающей жидкости.

    Передача оборудования  в капитальный ремонт оформляется  специальным актом, составленным  инспектором отдела главного  механика совместно с механиком  производственного цеха. В акт заносятся результаты внешнего осмотра и испытаний на ходу, а также замечания работающего на машине специалиста (станочника, оператора, наладчика). Внешним осмотром устанавливают комплектность всех механизмов агрегата, выявляют неисправности, а также задиры, забоины, вмятины, трещины, изломы, изгибы и другие дефекты деталей, видимые без разборки механизмов; кроме того, оценивают состояние смазочных и защитных устройств.

    Путем опроса  работающего на машине рабочего  устанавливают, какие недостатки свойственны ей при разных режимах работы, какого состояние механизмов и отдельных деталей.

    Дефекты выявляются  при проверке оборудования на  точность и анализе записей  механика и дежурных слесарей  в журнале.

    Перед разборкой  станок отключается от электрической сети, снимаются ремни, разъединяется полумуфта вала двигателя, из резервуаров сливается масло и смазывающе-охлаждающая жидкость, вывешивается табличка «Не включать - ремонт».

    До начала  ремонта подготавливаются необходимые  инструменты, приспособления и сменные детали.

    Составление графика ремонта. В ремонте к моменту сборки отдельные детали могут быть изготовлены или отремонтированы не полностью (в отличие от сборки нового станка). Это усложняет процесс ремонта, поэтому он должен быть правильно организован и проводиться по графику, составленному заранее.

 

Основой для составления  графика является типовая технология ремонта, укрупненные нормы на выполнение работ, а также продолжительность  ремонта, которая должна соответствовать  сроку, назначенному по плану. Кроме того необходимо учитывать состав и квалификацию членов бригады. Длительность каждой операции на графике отмечается горизонтальной, а начало конец – вертикальными линиями. График дает возможность наглядно видеть ход выполнения ремонтных операций на каждый день.

    Все детали  разобранного станка необходимо  тщательно вымыть и проверить.  Стальные чугунные детали следует  мыть в содовом растворе (соды 1,5…2,0%) с добавлением нитрата  натрия, а остальное вода. Для  мойки алюминиевых деталей рекомендуется применять однопроцентный раствор триэтаноламина или чистую горячую воду.

    Сушку деталей  после мойки рекомендуется проводить  обдувом сжатого воздуха. Для  сушки сжатым воздухом надо  в систему сжатого воздуха  необходимо установить влагоотделитель. Обтирку деталей можно выполнять салфетками. Применение текстильных концов не рекомендуется, так как отдельные нитки и волоски, оставаясь на деталях, могут попадать в масляные каналы и засорить их. Промывать каналы нужно керосином, прочищать ершами, продувать сжатым воздухом.

    Очищение и  обезжиривание деталей подвергают  контролю и сортировке.

 

 

    2.2 Разработка  технологического процесса дефектации  детали сборочной единицы

 

 

    Под дефектацией  понимают оценку износа поверхностей  трения деталей, находящихся в рассматриваемой сборочной единице, а также состояние оборудования и его сопряжений в процессе эксплуатации.

    Выполнение  инструментальных замеров износа  рабочих поверхностей базовых  деталей и сопоставление полученных  данных с наработкой, составляющих данному износу позволяет выявить быстро изнашиваемые детали и уточнить момент вывода оборудования в капитальный ремонт.

    К быстро  изнашиваемым деталям относятся  в основном: гайки, шпонки, ремни.  Прокладки, манжеты. В рассматриваемом  узле к быстро изнашиваемым деталям можно отнести вал.

    Техническое  диагностирование резьбы: годность резьбы полностью определяется параметрами диаметров, шагом и т.д.

    Техническое  диагностирование шпоночных соединений  определяется в основном точностью  посадок по ширине шпонки, остальные замеры задаются так, чтобы исключить возможность защимления шпонки по высоте. Элементы стандартизированных шпоночных соединений контролируют предельными калибрами, пластинами, пробками и т.д.

    Техническое  диагностирование валов: работоспособность валов определяется отклонением индикатора при проверке его на биение, на прогиб, на наличие забоин, а также обращают внимание на состояние шпоночных пазов.

    В результате  длительной эксплуатации произошел  износ поверхности вала под  подшипником, что вызвало расшатывание механизма .

    Диаметр изношенной  поверхности 30h6 .

    Фактический  диаметр 29,9мм.

    Длинна поверхности  21мм.

    Материал вала сталь  45 ГОСТ 1050-88.

    Результаты рассмотрения  данного вопроса оформляются  в виде карты технологического процесса дефектации (КТПД).

 

 

2.3 Разработка технологического  процесса ремонта

 

 

2.3.1 Выбор и описание способа  восстановления детали

 

 

 

    Изготовление  нового вала является сложной  и дорогостоящей операцией. Однако  в тех случаях, когда его ремонт ведет за собой также ремонт или изготовление сопрягающихся с ним деталей , замена изношенного вала новым может оказаться более экономичной. Этот вопрос решают сравнением стоимости ремонтных работ и стоимости изготовления нового вала. В большинстве случаев целесообразнее поверхность под подшипники ремонтировать; при этом выбирают более рациональный метод восстановления, например механический способ обработки, гальваническое покрытие и т.д.

    Сущность ремонта гальванической обработкой заключается в восстановлении геометрической точности изношенной поверхности. Это осуществляют сниманием с деталей минимального слоя металла (шлифованием, точением), до удаления следов износа и обеспечивая нужную точность и шероховатость обрабатываемой поверхности.

    Механическую обработку применяют не только как самостоятельный метод ремонта, но и как вспомогательную операцию при наплавке, хромировании и пр.

    Механическую  обработку со снятием стружки  применяют для восстановления посадок сопрягаемых деталей или устранение отдельных дефектов; доводки

 

 

 

 рабочих шеек валов  и т.д. В нашем случае восстановление  требуемых зазоров у сопряженных  деталей необходимо для перевода  их на ремонтный размер. При  этом более трудоемкая и дорогостоящая  деталь (вал) доводится до заданного размера механической обработкой, а заданная с ней  (подшипник) остается прежней или берется новая. Такой ремонт сопряженной пары может осуществляться несколько раз. Критерием повторяемости ремонта является прочность деталей, Ремонтный размер может задаваться заранее.

    Сущность восстановления деталей гальваническим покрытием заключается в электролитическом осаждении металла на предварительно подготовленную поверхность при прохождении тока через электролит, т.е. при электролизе. В машиностроительном производстве гальванические процессы применяются для нанесения металлических покрытий на изношенную поверхность с целью защиты поверхностей деталей от коррозии для придания детали нужного размера или для нанесения защитно-декоративных покрытий. Широкое распространение получили хромирование и железнение, никелирование, меднение, цинкование. Применяют и химические процессы: химическое никелирование, оксидирование, фосфатирование.

    При гальваническом  осаждении металла катодом является  восстанавливаемая деталь, а анодом – металлическая пластина. Аноды применяются двух видов: растворимые, нерастворимые.

    Растворимые  аноды изготавливаются из металла  который осаждается на детали, а нерастворимые из свинца. При  прохождении постоянного тока  через раствор электролита, на катоде разряжаются положительно заряженные ионы, образуя гальваническое покрытие, а водород выделяется в виде газа. На аноде разряжаются отрицательно заряженные ионы и выделяется кислород (О2). Металл анода растворяется и его атомы образуют новые ионы металла, преходящие в раствор в замен выделившихся на катоде.

    При использовании  нерастворимых анодов, электролит  наполняется ионами металла, по  средствам добавления электролитических  веществ содержащих ионы осаждаемого  металла. В процессе электролиза толщина покрытий на различных участках детали неодинакова. Способность электролита давать ровное по толщине покрытие называется рассеивающей способностью электролита, которая зависит от силовых линий тока, которые неравномерно распределяются в электролите между анодами и катодами и концентрируются на краях катода и его выступающих частях. На этих участках катода плотность тока будет выше и следовательно толщина покрытия будет выше. Рассеивающая способность электролита может быть повышена за счет изменения его состава. Электролиты с малой концентрацией основной соли имеют высокую рассеивающую способность, Равномерное распределение металла на поверхность детали зависит от размеров, формы анода и их расположения относительно детали. Свойство электролита обеспечивать покрытие на углубленных частях деталей, независимо от его толщины характеризуется так называемой кроющей способностью электролита.

 

 

    Хромирование  широко распространено в промышленности, благодаря физико-химическим качествам хромового покрытия. Электролитический хром представляет собой белый металл с синеватым оттенком. Благодаря высокой твердости, низкому коэффициенту трения и коррозийной стойкости – хром обладает высокой износостойкостью. Хром химически устойчив по отношению к большинству газов, кислот. Отполированная, хромированная поверхность имеет декоративные качества. Электролитический хром хорошо сцепляется со сталью, никелем, медью и её сплавами. Электролитическое осаждение хрома осуществляется из электролита, состоящего из водного раствора, хромового ангидрида и серной кислоты. Концентрация хромового ангидрида в электролите может быть различной, однако соотношение количества хромового ангидрида к серной кислоте должно составлять 100:1.

    В зависимости от назначения хромового покрытия различаются: проточное хромирование, восстановление поверхностей больших деталей сложной формы. В зоне покрытия создают местную ванну и в неё принудительно подают электролит. Кроме ванны необходима специальная установка, включая насос и систему трубопроводов для электролита, площадку для установки деталей. Аноды располагаются внутри хромируемой поверхности, а в пространство между ними подают электролит. При хромировании в электролите содержащем 150 г/л хромового ангидрида CrO3  и 1,5 г/л серной кислоты H2SO4 при расстоянии между анодами и поверхностью деталей до 10-15 мм, скорость протекания электролита 8-100см/с и плотность тока 150-200 А/дм², скорость осаждения хрома достигает 0,14-0,18 мм/ч.

    Струйное хромирование. На установках к восстанавливаемым поверхностям детали поочерёдно подаются растворы, электролит и вода, Подача осуществляется насосом к свинцовой насадке с прорезями для протекания растворов. Поэтому насадка является и анодом. Применение саморегулирующегося тетрохроматного электролита, содержащего 350 г/л хромового ангидрида CrO3 12 г/л серной кислоты кальция CaSO4 и 60 г/л углекислого кальция СаСо 3 при температуре электролита 22-32°С и плотности тока 120-140 А/дм² позволяет повысить производительность процесса до 0,25-0,32 мм/ч. При струйном и проточном хромировании все операции промывка, обезжиривание, декалирование, хромирование, а также режим работы, регулировка времени действия растворов и их корректировка легко поддаются автоматизации.

   Хромирование в ультрозвуковом поле. Ультрозвук оказывая значительное перемешивающее действие, позволяет ускорить процесс при повышенных плотностях тока. При хромировании в тетрохроматном электролите содержащем 380 г/л хромового ангидрида CrO2, 2 г/л серной кислоты H2SO4, 50 г/л каустической соды NaOH и 2 г/л сахара, при температуре 20°Си плотности тока 180 А/дм² значительно увеличиваются твердость и износостойкость, а насыщение водородом уменьшается в 1,5 раза. Ультрозвук существенно влияет на скорость осаждения хрома, получаются качественные осадки толщиной до 0,5-0,6 мм с высоким выходом по току до 42-43% и производительностью процесса до 0,3-0,35 мм/ч.