Способ восстановления изношенных поверхностей

 

    В нашем  случае для восстановления шипа  вала хорошо подойдет гладкое  хромирование. Технологический процесс  хромирования состоит из трех стадий: подготовки деталей и нанесению покрытий и обработку детали после нанесения.

1. Механическая обработка поверхностей
2. Обезжиривание в механических растворителях
3. Монтаж деталей на подвесные приспособления
4. Изоляцию поверхностей не подлежащих хромированию
5. Обезжиривание деталей с последующей промывкой в воде
6. Декалирование (анодную обработку)

При обезжиривании деталей  в электролите содержащем 35-40 г/л  каустической соды NaOH , 25-30 г/л кальцинированной соды NaCO3, 2-3 г/л жидкого стекла (Na2O, 2SiO2) и 15-20 г/л тринатрий-фосфата при температуре электролита 65-70°С плотности тока 12-16 А/дм² продолжительность процесса 5-8 мин.

    Детали можно  обезжиривать венской известью. Порошок венской извести разводят  водой до пастообразного состояния и растирают по поверхности детали волосяными щетками. После обезжиривания, деталь промывают в холодной воде, а потом в горячей с целью удаления с поверхности детали остатков щелочных растворов.

    Декапирование  проводят с целью снятия окисных  пленок, которые появляются во время обезжиривания и промывки, а также для обнажения структуры металла детали. После помещения в ванну, деталь выдерживают без тока в течение 1-2 мин. для их прогрева до температуры электролита, а затем подвергают декапированию в течение 30-40 мин. с анодной плотностью тока 25-35 А/дм².

    Хромирование  начинают с плотности тока  в 1,5 раза больше заданного  технологическим процессом. Через  1-2 мин. плотность тока снижают  до заданного значения. Это обеспечивает  осаждение хрома на углубленных участках деталей.

    При хромировании в электролите содержащем 150-200 г/л хромового ангидрида CrO3 и 1,5-2 г/л серной кислоты H2SO4 при температуре 55-65ْ С и при плотности тока 40-60 А/дм² скорость осаждения хрома 0.02-0.04 мм/ч. Обработка деталей после нанесения покрытия включает в себя следующие операции:

1. Промывку деталей в непроточной , а затем холодной проточной воде
2. Нейтрализацию в растворе кальцинированной соды
3. Окончательную промывку в тёплой воде
4. Демонтаж детали с подвесных приспособлений  и удаление изоляции
5. Термообработку деталей
6. Контроль качества покрытий

    Детали снимают  с подвесных приспособлений , удаляют  с них изоляцию и проводят  термообработку в сушильном шкафу при температуре 150-200ْ С в течение 1.5-2ч. Термообработку выполняют для удаления водорода из хромового покрытия и устранения хрупкого покрытия.

   

 

    2.3.2 Разработка маршрутного технологического процесса ремонта (назначение операций и их последовательности, выбор оборудования и оснастки).

Маршрутный технологический  процесс восстановления изношенных поверхностей вала.

 

 

Таблица 1 – Маршрутный технологический процесс ремонта  вала

 

Операция	Станок	Инструмент, приспособления	Содержание операции
1	2	3	4
005 Круглошли фовальная	3М151	Шлифовальный круг ПП400х63х205 24А-40-25-СМ2-7К;	Шлифовать поверхность  Ø30 до устранения следов износа
010 Гальвани ческая	Установка для хромирования	Подвеска специальная	Поверхности не подлежащие хромированию изолировать
015 Круглошли фовальная	3М151	Шлифовальный круг ПП400х63х205 24А-40-25-СМ2-7К	Шлифовать поверхность  выдерживая размер Ø30
020 Моечная	Ванна с моющим раствором
025 Контрольная	Приспособ ление специальное	Микрометр  ГОСТ 6507-78 Образцы широховатости

 

 

 

 

 

 

2.3.3. Выбор мерительного  и режущего инструмента.

 

 

 

 

    При механической  обработке наружного диаметра поверхности вала под подшипник, контролируется наружная поверхность по квалитету точности h6. Учитывая, что единичный тип производства в качестве мерительного инструмента принимаем микрометр – придел измерения до 50мм ГОСТ 6507-78; образцы шероховатости поверхности, набор №1; штангенциркуль – для контроля линейных размеров; индикатор И402 класса 0.

    В качестве  режущего инструмента принимаем  для шлифовального станка 3М151 шлифовальный  круг ПП400х63х205. 24А-40-25-СМ2-7К.

 

 

2.4.Разработка операционно-технологического  процесса восстановления деталей.

 

 

2.4.1.Расчет (назначение) припусков.

    Табличные  данные параметров припусков,  допусков и межоперационных размеров  – таблица 2. Приняты с учетом  особенностей технологического процесса восстановления поверхностей тел вращения.

 

Таблица 2

 

Обрабатываемый размер	Припуск на сторону (мм)	Ra	Допуск	Размер после оработки
Исходный размер Ø29,9 мм
Шлифование	0,05	0,8	h6	Ø29.8
Хромирование	0,15	1,25	h7	Ø30.1
Шлифование	0,05	0,8	h6 (+0.009)	Ø30

 

2.4.2.Расчет режимов резанья и других параметров восстановления детали.

    .

 

 

 

 

    Определяем  режимы резанья при шлифовании  наружной поверхности вала перед  хромированием – операция 0,05.

     Исходные данные:

- материал детали – сталь 45 ГОСТ 1050-88;

- размеры до шлифования  – Ø29,9 мм, линейный размер 21 мм.;

- размер после шлифования  Ø29,8 мм, линейный размер 21 мм;

- станок 3М151.

1) Рассчитываем скорость  шлифовального круга

 

 

υ кр = π D n кр /1000 * 60 = 3,14 * 400 * 1600 /1000 * 60 = 38 м/с

где D – диаметр круга;

       n кр - частота вращения круга

 

 

2) Для принятого круга  24А-40-25-СМ-7К скорость вращения  детали 30 м/мин.

 

 

3) Определяем частоту  вращения шпинделя равное 

              n = 1000v / π d = 1000 * 30 / 3,14 * 29,9 = 319 мин ˉ¹

По паспорту станка принимаем  частоту вращения детали 315 минˉ¹.

 

 

4) Уточняем скорость  вращения детали.

υд = π d n / 1000 = 3.14 * 29.9 * 315 / 1000 = 29.5 м/мин.

 

 

5) определяем минутную  подачу 

S м = S м · (табл) К1К2К3

 

 

Где К1 – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала и скорости круга – равен 1

       К2  – коэффициент, зависящий от  припуска и точности – равен  05

       К3  – коэффициент, зависящий от  диаметра круга, количества кругов  и характера поверхности –  равен 1,1

 

                       Sм = 1,4 * 1 * 0,5 * 1,1 = 0,77 мм/мин.

 

6) Определяем время  выхаживания детали   Т вых = 0,1 мин.

7) Величина снимаемого  слоя при выхаживании а вых = 0,03.

 

8) Рассчитываем машинное  время:

 

    Тм = [1,3 (а – а вых )/ S м ] + Т вых

 

Где а- величина снимаемого слоя при шлифовании.

       Т мк = [1,3 ( 0,05 – 0,03 ) / 0,77 ] + 0,1 = 0,133 мин.

 

    Режимы резанья  после хромирования остаются  неизменными, т.к. величина припуска  не изменилась и осталась 0,05 мм.

 

          2.4.3 Нормирование технологической операции обработки.

 

 

     Определяем  нормы времени на операции 

     Дано:

- станок 3М151

- Т всп = 0,9 мин;

 

 

- Т обс = 8%;

        - Т отд = 4%

        - Т мк = 0,436 мин

1. Определяем оперативное время:

 

                      Т оn = Т м + Т всп

                      Т оn = 0,218 + 0,9 = 1,118 мин.

 

 

2. Определяем дополнительное время:

 

                      Т доп = Т оп * К1 / 100

Где К1 – отношение дополнительного времени к оперативному, равное 6-9.

                      Т доп = 1,118 * 9 / 100 = 0,1 мин

3. Штучное время:

Т шт = Т0 + Т всп + Т доп =  0,218 + 0,9 + 0,1 = 1,218 мин

4. Определяем штучно-калькуляционное время:

 

                  Т шк = Т шт + Т пз / n

 

Где Т пз – подготовительно-заключительное время;

       n – число деталей в партии.

Определяем число деталей  в партии

 

                   n = N / Ф

Где N – годовая программа восстановления деталей;

       Ф  – число рабочих дней в году.

 

                 n = 1200 / 303 = 3,96

Принимаем ежедневный запуск в партии четырех деталей

                  Т шк = 1,218 + 10 / 4 = 2,8 мин

 

2.5 Заполнение ремонтной  технологической документации (КТПР, КТПД)

 

 

 

    На основании  проведенных расчетов и разработок  заполняем карту технологического  процесса дефектации (КТПД), карту  технологического процесса ремонта (КТПР).