Пантелеенко Ф.И. и др. - Восстановление деталей машин (1038481), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Когда внешняя нагрузка снимается, зерна, оставшиеся в различном упругопластическом состоянии, неспособны возвратить весь объем детали в исходное состояние вследствие анизотропии кристаллов. Коррозия поверхностей — это результат их химического или электрохимического взаимодействия с коррозионной средой. Существует много видов коррозии: газовая, атмосферная, коррозия при трении, фреттинг-коррозия, щелевая, ножевая, коррозия под напряжением и др.
Глава! . ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА Старение материала — это процесс изменения строения и свойст~ материалов, происходящий или самопроизвольно, или в течение дли. тельного времени при рабочей температуре деталей. Старение характери зуется переходом материала из метастабильного состояния в стабильное Старение металлов включает аллотропическое превращение, мартенситное превращение и распад мартенситной структуры, растворение металлов в твердом состоянии и распад пересыщенных твердых растворов. упорядочение и разупорядочение твердых растворов и ряд других процессов.
1.2. Содержание процесса восстановления деталей 1.2.1. Технические требования к восстановленным деталям Ряд значений восстанавливаемых свойств деталей определен нормативной документацией, они являются ограничениями, которые обеспечивают не менее чем 30%-ную послеремонтную наработку детали от наработки нового изделия.
Сведения об этих свойствах приведены в разделе «Состояние деталей, поступиощих на сборку» Руководства по капитальному ремонту агрегата (машины). В этом документе определены: чистота (в виде остаточной загрязненности) и шероховатость поверхностей, форма и взаимное расположение элементов деталей, точность размеров, жесткость упругих элементов, сплошность стенок корпусных деталей, значение массы движущихся деталей и ее распределение относительно осей вращения и инерции. Необходимо регламентировать и ввести в нормативную документацию на восстановление деталей параметры структуры и строения материала детали, значения величин износостойкости, прочности и усталостной выносливости элементов и коррозионной стойкости поверхностей. Задача технолога состоит в разработке технологического процесса, который обеспечит указанные ограничения при наименьшем расходе материальных, трудовых и энергетических ресурсов.
1.2.2. Структура процесса восстановления деталей Изношенная деталь ремонтного фонда на пути своего превращения в годную деталь в результате технологических воздействий на нее исполнителей и средств ремонта проходит такие стадии (рис. !.2): исходная заготовка, ремонтная заготовка, восстановленная деталь. СОДЕРЖАНИЕ ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ Разборка Очистка от эксплуатационных загрязнений Определение неустранимых повремщеинй Определение устранимьп повреххдеинй На склад комплектации Нет Определение маршрутов восстановления Формнрованве партий исходных заготовок Запуск партий заготовок иа восстановление Иредварнтельнав механическая обработка Создание првпусков на обработку нанесением покрытий Термнческав обработка Реаонюааа загомоака Черновая механическая обработка Термическая нлн химико-термическая обработка Поверхностное пластическое деформнрованпе Отделка Очвстка от технологических загрвзиевий Контроль Консервация, упаковка На сборку На склад Рис.
1.2. Схема технологического процессв восстаиовлеиня детали установкой и закреп- лением дед использованием нзиопзенно- го поверхностного слов Глава ! . ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА В результате очистки от эксплуатационных загрязнений и работ по определению технического состояния ремонтного фонда выявляют летали, которые имеют устранимые повреждения и подлежат восстановлению. Такие детали являются исходными заготовками, которые собирают в группы с одинаковыми сочетаниями устраняемых повреждений и в виде партий направляют на соответствующие участки восстановления. Таким образом, исходная заготовка — это очищенная деталь ремонтного фонда с устранимыми повреждениями.
Исходная заготовка в общем случае превращается в ремонтную заготовку путем создания припусков на восстанавливаемых поверхностях и нанесения швов на трещины, а ремонтная заготовка в деталь — в результате химико-термической и механической обработки. Технологические воздействия на восстанавливаемую деталь образуют блоки операций: подготовку изношенных элементов под нанесение покрытий или установку дополнительной ремонтной детали (ДРД); установку и закрепление ДРД, сварку трещин; нанесение покрытий или перераспределение материала путем его объемного пластического деформирования; размерную и структурную стабилизацию элементов; термическую обработку; механическую обработку черновую и чистовую; поверхностное пластическое деформирование; отделку, уравновешивание; очистку от технологических загрязнений; контроль и консервацию.
Предварительная механическая обработка придает правильную геометрическую форму восстанавливаемым элементам перед нанесением покрытий или установкой ДРД. Ремонтное производство располагает хорошо изученным множеством способов создания припусков под механическую обработку на восстанавливаемых поверхностях. Это различные виды наплавок, напыления, нанесения гальванических покрытий, объемного пластического деформирования, установки ДРД и др. Ряд деталей машин (валы, гильзы, поршни и др.) допускают восстановление под ремонтные размеры их шеек, отверстий и плоскостных элементов.
В таком случае ремонтные заготовки получаются из исходных заготовок без нанесения или перемещения материала. Для достижения экономичности процесса восстановления должны быть использованы все предусмотренные ремонтные размеры заготовок путем: — обеспечения производства сопрягаемыми деталями всех ремонтных размеров (например, вкладышами коленчатого вала, поршнями и др.); — правки длинных деталей типа валов перед обработкой; — равномерного снятия припуска при механической обработке, чему способствует совмещение осей обрабатываемых отверстий и шпинделя СОДЕРЖАНИЕ ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ расточного станка, а также адаптивное базирование деталей при обработке шеек.
Если возможность использования ремонтных размеров исчерпана, то ремонтную заготовку создают путем нанесения восстановительного покрытия или установкой и закреплением ДРД, или перемещением материала заготовки. Необходимая износостойкость восстанавливаемых поверхностей достигается выбором их материала, условий его нанесения, а также последующей термической, химико-термической и механической обработкой. Вид и свойства поверхностного слоя должны быть совместимы со способом его обработки. На стадии создания ремонтной заготовки в основном формируются материал и структура рабочих поверхностей детали, что определяет ее послеремонтную надежность.
Следование технологических операций в процессе восстановления детали подчинено накоплению и усилению необходимых свойств детали под влиянием вложенных в заготовку материалов и энергии. Перед нежелательными свойствами ставятся технологические «барьерык Явление технологической наследственности выражается влиянием предшествующих операций на конечные свойства восстанавливаемых деталей. Первые операции обычно влияют на эти свойства слабее, чем заключительные. Все операции процесса восстановления детали рассматривают ие изолированно друг от друга, а во взаимосвязи, потому что формирование конечных свойств поверхностей происходит на протяжении всего процесса восстановления детали. За форму и взаимное расположение поверхностей в наибольшей степени отвечают первые операции механической обработки, за размеры и шероховатость — последние, за износостойкость — материалы, операции нанесения и термической обработки, за усталостную прочность и жесткость — термические операции и поверхностное пластическое деформирование.
Технологическая наследственность по шероховатости поверхности, например, проявляется на операциях предварительной и черновой обработки, на заключительных операциях копирование исходной шероховатости угасает. Значительно наследуются параметры формы и расположения поверхностей. Однотипные операции (предварительную механическую обработку, ианесение покрытий, термическую и механическую обработку и др.) при восстановлении различных элементов детали объединяют в блоки операций и выполняют вместе. Глава 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОИЗВОДСТВА Все технологические операции, связанные с вложением тепла в ма териал детали, должны быть объединены в одной части технологическог~ процесса и отделены от последующих операций термической обработкой Эта операция после нанесения покрытия служит технологическим «барь ером» для внутренних напряжений, роста зерна материала и деформаци~ детали.
При черновой механической обработке снимают основную част~ операционного припуска. Если условно разделить этот вид обработки н' две части, то в первой обеспечивают нужное взаимное расположение по верхностей детали, а во второй — форму ее геометрических элементов Точности взаимного расположения поверхностей достигают выборов технологических баз и ориентированием детали относительно движуще гося инструмента, а точности формы — жесткостью и точностью оборудо. вания, выбором инструмента и режимами обработки.
Черновая обработка обычно лезвийная, она выполняется на токар. ных, расточных и фрезерных станках. Реже она бывает абразивной. В результате чистовой обработки получают заданную точность раз. меров и шероховатость поверхностей, близкую к нормативной. Чистовая обработка для шеек валов — это в большинстве случаев абразивная обработка, а для отверстий — тонкое растачивание и хонингование, Детали, воспринимающие знакопеременную нагрузку, проходят после чистовой обработки операцию поверхностного пластического деформирования, назначение которого — закрыть микротрещины и создать наклепанный слой с внутренними напряжениями сжатия. Поверхностное пластическое деформирование реализуется механическими или термомеханическими способами.
Назначение отделочных операций (полирования, суперфиниширования, хонингования) заключается в снятии разупрочненного в результате механической обработки слоя и обеспечении требуемой шероховатости поверхности. На обработанных деталях находятся технологические загрязнения (стружка, зерна абразивного инструмента, остатки СОЖ, полировальные пасты и др.), которые способны в течение нескольких часов работы вызвать отказ системы смазки отремонтированного агрегата или агрегата в целом. Детали, направляемые на сборку, должны быть очищены от этих загрязнений.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
