Восстановление детали «круглые стержни»

Наплавка в среде углекислого газа. Этот способ восстановления деталей отличается от наплавки под флюсом тем, что в качестве защитной среды используется углекислый газ.

Сущность способа наплавки в среде углекислого газа заключается в том, что электродная проволока из кассеты непрерывно подается в зону сварки. Ток к электродной проволоке подводится через мундштук и наконечник, расположенные внутри газоэлектрической горелки. При наплавке металл электрода и детали перемешивается. В зону горения дуги под давлением 0,05...0,2 МПа по трубке подается углекислый газ, который, вытесняя воздух, защищает расплавленный металл от вредного действия кислорода и азота воздуха. При наплавке используют токарный станок.

К достоинствам способа относятся — меньший нагрев деталей; возможность наплавки при любом пространственном положении детали; более высокую по площади покрытия производительность процесса (на 20... 30 %); возможность наплавки деталей диаметром менее 40 мм; отсутствие трудоемкой операции по отделению шлаковой корки, а к недостаткам — повышенное разбрызгивание металла (5... 10%), необходимость применения легированной проволоки для получения наплавленного металла с требуемыми свойствами, открытое световое излучение дуги.

Для наплавки применяют следующее оборудование: наплавочные головки АБС, А-384, А-409, А-580, ОКС-1252М; источники питания ВС-200, ВСУ-300, ВС-400, ПСГ-350, АЗД-7,5/30; подогреватели газа; осушитель, заполненный силикагелем КСМ крупностью 2,8—7 мм; редукторы-расходомеры ДРЗ-1-5-7 или ротаметры РС-3, РС-ЗА, РКС-65, или кислородный редуктор РК-53Б.

При наплавке используют материалы: электродную проволоку Св-12ГС, Св-0,8ГС, Св-0,8Г2С, Св-12Х13, Св-06Х19Н9Т, Св-18ХМА, Нп-ЗОХГСА; порошковую проволоку ПП-Р18Т, ПП-Р19Т, ПП-4Х28Г и др.

Наплавку в среде углекислого газа производят на постоянном токе обратной полярности. Тип и марку электрода выбирают в зависимости от материала восстанавливаемой детали и требуемых физико-механических свойств наплавленного металла. Скорость подачи проволоки зависит от силы тока, устанавливаемой с таким расчетом, чтобы в процессе наплавки не было коротких замыканий и обрывов дуги. Скорость наплавки зависит от толщины наплавляемого металла и качества формирования наплавленного слоя. Наплавку валиков осуществляют с шагом 2,5...3,5 мм. Каждый последующий валик должен перекрывать предыдущий не менее чем на 1/3 его ширины.

Твердость наплавленного металла в зависимости от марки и типа электродной проволоки 200...300 НВ.

II.3.2 Схемы технологического процесса устранения группы дефектов вала распределительного двигателя ЯМЗ-236

Т а б л и ц а 1

Дефект	Способ устранения	№ операции	Наименование и содержание операции	Установочная база
Схема 1
Износ опорных шеек	Обработать до ремонтного размера	№ I	Шлифовальная Шлифование до придания правильной геометрической формы	Центра
		№ II	Шлифовальная Шлифование до до ремонтного размера по рабочему чертежу	Центра
		№ III	Моечная. Мойка детали	Подвесное устройство
Схема 2
Срыв резьбы	Наплавить	№ I	Токарная Проточить озношенную резьбу	Центра
		№ II	Наплавочная Наплавить резьбовую часть вала	Центра
		№ III	Токарная Обточить резьбовую часть с учетом допуска для нарезания резьбы	Центра
		№ IV	Токарная Нарезать резьбу М27х2-6Д	Центра
		№ V	Моечная. Мойка детали	Подвесное устройство
Схема 3
Износ шпоночного паза	Заварить	№ I	Сварочная Заварить шпоночный паз	Приспособление для крепления вала
		№ II	Токарная. Обточить шпоночную часть вала	Центра
		№ III	Фрезерная Фрезеровать шпоночный паз	Приспособление для крепления вала
		№ IV	Моечная. Мойка детали	Подвесное устройство

 

II.3.3 План технологических операций

Маршрут обработки детали устанавливает последовательность выполнения технологических операций. При этом руководствуются следующими соображениями:

1. В первую очередь следует обрабатывать поверхности, которые послужат базами для дальнейшей обработки;
2. Последовательность операций устанавливается в зависимости от требуемой точности поверхности: чем точнее должна быть поверхность, тем позднее она должна обрабатываться;
3. Оптимальный вариант маршрутного технологического процесса выбирают на основе сопоставления нескольких конкурирующих вариантов технологического процесса.

Выбор наилучшего варианта основывается на сравнении следующих показателей;

1. Число, сложность и стоимость технологического оборудования и оснастки;

2. Сложность технологической подготовки производства, длительность цикла

технологической подготовки;

3.Продолжительность производственного цикла.

Выбор структуры операций и рациональной последовательности переходов тесно связан с выбором оборудования и технологической оснастки. Выбор оборудования зависит от конструктивных особенностей и размеров деталей, технических, требований, определяющих параметры точности, технологических возможностей выпускаемого оборудования, экономической целесообразности применения специального оборудования.

Решающим фактором при выборе того или иного станка (при условии соблюдения технических требований) является экономичность процесса обработки.

Выбор оборудования производят по главному параметру, являющемуся наиболее показательным для выбираемого оборудования, т. е. в наибольшей степени выявляющему его функциональное назначение и технические возможности. При наличии нескольких вариантов возможного оборудования лучшим считается то, у которого приведенные затраты на выполнение работ минимальны.

Годовая потребность в оборудовании определяется из годового объема работ. Производительность оборудования надо определять на основании анализа времени обработки до достижения заданного качества.

При выборе технологической оснастки осуществляется следующий комплекс работ:

• анализ характеристик рассматриваемой детали (габаритные размеры, материал, точность, конструктивные характеристики поверхностей и т. д.);
• анализ организационных и технологических условий обработки изделий (схемы базирования, вид технологической операции, форма организации технологического процесса и т. п.);
• группирование технологических операций с целью определения наиболее приемлемой системы технологической оснастки и повышения коэффициентов использования оснастки;

• установление принадлежности выбираемых конструкций оснастки к системам оснастки;
• определение исходных требований к технологической оснастке;
• отбор конструкций оснастки, соответствующий установленным требованиям из имеющейся номенклатуры;

Технологический процесс восстановления деталей можно представить в виде маршрутного, маршрутно-операционного и операционного описания. Комплектность документов на единичный (ЕТП) и типовой (групповой) (ТТП, ГТП) технологические процессы восстановления деталей должна обязательно соответствовать требованиям ГОСТ. Маршрутная карта (МК) является составной и неотъемлемой частью комплекта.

Число технологических маршрутов — один из основных факторов, определяющих эффективность производственного процесса ремонта детали. Так, например, необоснованное увеличение числа технологических процессов приводит к издержкам.

Маршрут ремонта предусматривает технологическую взаимосвязь сочетаний дефектов со способами их устранения. Для составления маршрутной карты подготовительным этапом является план технологических операций.

Существует рекомендуемая последовательность составления плана операций:

• проанализировать операции во всех схемах технологического процесса восстановления детали. Выявить подготовительные операции, одноименные операции, операции, связанные с нагревом или пластическим деформированием детали и т.д.;
• объединить операции восстановления базовых поверхностей;
• выявить операции восстановления базовых поверхностей;
• распределить операции в технологической последовательности, начиная с определенных операций, восстановления базовых поверхностей, операции по восстановлению геометрических осей, операций, связанных с нагревом детали (сварке, наплавке, пайке и т.п.), а затем все остальные операции с учетом установочной базы и др.

На все выявленные дефекты детали составляется единый план, имеющий общую (сквозную) нумерацию операций. При составлении плана используется наименьшее количество операций, обеспечивающих наибольшее качество восстанавливаемых деталей. Каждая последующая операция обеспечивает сохранность качества рабочих поверхностей детали, достигнутую в предыдущих операциях.

После определения технологической последовательности для каждой операции подбирается основное оборудование, приспособления и инструмент.

Оборудование подбирается из каталогов ремонтного оборудования, каталогов металлорежущих станков, каталогов сварочного и наплавочного оборудования.

Инструмент рабочий следует подбирается с учетом вида обработки, необходимой точности и чистоты поверхности, а также с учетом материала обрабатываемой детали и т.д. Инструмент измерительный следует выбирать с учетом формы поверхности и точности ее обработки.

II.3. 4 План технологических операций на восстановление вала распределительного двигателя ЯМЗ-236

Т а б л и ц а 2

№ операции	Наименование и содержание операции	Оборудование	Приспособления	инструмент
				рабочий	измерительный
I	Моечная Помыть деталь	Ванна с содовым раствором	Подвеска для мойки деталей	-	-
II	Токарная срезать поврежденную резьбу	Токарно-винторезный станок 1К62	Патрон с центрами	Проходной резец с пластинкой Т15К6	Штангенциркуль ШЦ-I-125-01
III	Сварочная Наплавка резьбовой части вала	Переоборудованный токарно-винторезный станок 1К62	Патрон с центрами	Наплавочная головка А-580М	-
IV	Сварочная Заврка шпоночного паза	Электросварочная установка	Стол для сварочных работ	Электрод Э42А	-
V	Токарная Обточить резьбовую часть вала	Токарно-винторезный станок 1К62	Патрон с центрами	Проходной резец с пластинкой Т15К6	Штангенциркуль ШЦ-I-125-01
VI	Токарная. Обточить шпоночную часть вала	Токарно-винторезный станок 1К62	Патрон с центрами	Проходной резец с пластинкой Т15К6	Штангенциркуль ШЦ-I-125-01
VII	Токарная Нарезать резьбу М27х2-6Д	Токарно-винторезный станок 1К62	Патрон с центрами	Прямой резьбовой резец Р18	Штангенциркуль ШЦ-I-125-01
VIII	Фрезерная Фрезеровать шпоночный паз	Горизонтально-фрезерный станок 6М32Г	Тиски	Цилиндрическая реза Т5К10	Штангенциркуль ШЦ-I-125-01
IХ	Шлифовальная Шлифование шеек	Круглошлифовальный станок 3Б151	Патрон с центрами	Шлифовальный круг ПП600х40х305	Микрометр МК 75-2
Х	Мойка Помыть деталь	Ванна с содовым раствором	Подвеска для мойки деталей	-	-

 

III Разработка  технологической операции № IV по заварке шпоночного паза вала распределительного двигателя ЯМЗ-236

К числу задач, решаемых на этапе разработки технологических операций относятся:

1. Рациональное построение технологических операций.
2. Выбор структуры операции.
3. Установление рациональной последовательности перехода в операции.
4. Выбор оборудования, обеспечивающего оптимальную производительность при условии обеспечения требуемого качества.
5. Расчет загрузки технологического оборудования.
6. Выбор конструкции оснастки.
7. Установление принадлежности выбранной конструкции к стандартным системам оснастки.
8. Установление исходных данных, необходимых для расчетов, и расчет припусков на обработку и межоперационных припусков.
9. Установление исходных данных, необходимых для расчетов оптимальных режимов обработки и их расчет.
10. Установление норм времени и разрядов исполнителей.

Операция IV. Сварочная. Заварка шпоночного паза вала распределительного.

Исходные данные

Деталь – вал распределительный двигателя ЯМЗ-236.

Материал – сталь 45.

Твердость – HRC 54.

Размеры шпоночного паза: длина – 100 мм, ширина – 6 мм, глубина – 6 мм.

Масса детали – до 5 кг.

Оборудование – электродуговая сварка.

Тип иматериал инструмента – электрод Э42А.

Условия обработки – без флюса и углекислого газа.

Положение шва в пространстве – горизонтальный.

Т а б л и ц а 3