Электромеханический способ восстановления деталей

Ремонт деталей электромеханической обработкой. Этот способ является разновидностью восстановления деталей давлением. Сущность его заключается в следующем. Деталь (рис. 67) устанавливают в центры токарного станка. В суппорте токарного станка закрепляют пружинную державку (рис. 68), в которой крепят твердосплавную пластину. К детали и державке подводят ток силой 300—800 А и напряжением 1—5 В (от сварочного трансформатора) машин для контактной сварки МТР-25, МГП-50 и др. В зоне контакта пластины с деталью выделяется большое количество тепла, и поверхностный слой металла детали нагревается до температуры 800—900 °С. При этом твердосплавная пластина 2 (см. рис. 67) вдавливается во вращающуюся деталь и происходит выдавливание металла. На поверхности ее образуется винтовая канавка, и диаметр увеличивается с начального d до диаметра d. После прохода сглаживающей пластины получают окончательный диаметр d2. Рабочие пластины изготовляют из сплавов Т15К6, ВК6, ВКЗ, Т30К4, Т60К6. Угол при вершине высаживающей пластины равен 60—80 °С радиусом закругления 0,2—0,3 мм. Сглаживающая пластина должна иметь радиус закругления рабочей грани 80—100 мм. Для подвода тока к детали на патроне устанавливается медное кольцо и меднографитовые щетки. Для питания используют сварочный трансформатор, имеющий три—четыре витка независимой дополнительной обмотки проводов сечением 120 мм2. Этим же проводом проводят ток к детали и державке. Величину тока регулируют реостатом. Режим электромеханической обработки приведен в табл. 8.

Рис. 67. Схема восстановления детали электромеханическим способом:

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Электромеханическая обработка применяется для восстановления неподвижных сопряжений деталей с износом менее 0,35 мм (посадочные поверхности валов, осей под подшипники, шкивы и др.). Этот способ по сравнению с наплавкой имеет ряд преимуществ: повышает производительность, снижает расход электроэнергии и себестоимость восстановления, исключает коробление деталей, не требуются электроды.

К недостаткам следует отнести уменьшение на 15—20% контактной поверхности восстановленной детали и ограниченность применения способа, поскольку он используется при восстановлении деталей с износом менее 0,35 мм.

Таблица 8

Рис. 68. Державка для крепления высаживающих и сглаживающих пластин:
1 — индикатор; 2 — державка; 3 — рабочая пластина

Рис. 69. Схема электроискровой установки:
1 — обрабатываемая деталь; 2 — электрод; 3 — вибратор; 4—конденсатор; 5—переключатель; 6 — реостат; Ai — амперметр питающей сети; Аг — амперметр разрядной .цепи

В качестве материала анода используют сормайт, победит, твердые сплавы Т15К6, Т30К4 и др.

Режимы электроискрового наращивания могут быть рекомендованы следующие: ток в разрядном контуре от 1 до 10 А; напряжение на электродах к началу пробоя от 50 до 100 В; емкость конденсатора от 10 до 150 мкф.

При электроискровом упрочнении и наращивании используют установки УПР-2, УПР-3, ЭФИ-10, ЭФИ-45 и др. Колебания электроду-инструменту передаются от электромагнитного вибратора.

Этим способом рекомендуют восстанавливать посадочные поверхности под подшипники на валах и в корпусных деталях с износом не более 0,3 мм, упрочнять торцы стержней клапанов, бойки коромысел, прошивать отверстия в деталях любой твердости, резать детали с большой твердостью, удалять обломки инструмента и шпилек из деталей и т. п.

Организация рабочих мест. Оборудование и производственный инвентарь следует располагать согласно действующим нормам. Для подъема тяжелых деталей рабочее место оснащают грузоподъемным устройством.

Детали, подлежащие обработке, необходимо хранить на стеллажах. Для хранения инструмента устанавливают шкафы. Рабочее место должно быть оснащено технологической картой.

Рабочие места организуются при механических цехах в специально отведенных для этих целей помещениях.

Источник

Восстановление деталей машин электромеханической обработкой

Восстановление деталей электромеханической обработкой (ЭМО) основано на перераспределении поверхностного слоя материала восстанавливаемой детали, что обеспечивает значительное повышение использования металла, ияи наплавки добавочного материала к восстанавливаемой поверхности.

Технологический процесс восстановления посадочных поверхностей изношенных деталей при ЭМО состоит из двух операций: высадки металла и сглаживания посадочной поверхности до определенного размера (рис. 12.6).

Принципиальное отличие этих операций состоит в различии контактных напряжений. В первом случае обработка проводится пластиной (роликом) из твердого сплава, ширина поверхности контакта которой численно меньше или равна подаче, а во втором

случае обработка проводится твердосплавной пластиной (роликом), ширина контакта которой значительно превышает подачу.

При высадке на контактной поверхности образуется винтовой выступ, а при сглаживании этот выступ уменьшается до необходимого размера; первоначальный диаметр контактной поверхности увеличивается.

Профиль может создаваться как за счет увеличения силы р и величины силы тока, так и за счет увеличения числа рабочих ходов. По мере увеличения силы металл, контактирующий с пластиной, подвергается все большему пластическому деформированию и выдавливается наружу вдоль контура пластины, а последняя, внедряясь в металл, образует впадину, увеличивающуюся в своих размерах. Таким образом, по мере увеличения силы расстояние между неровностями, ограничивающими выступ, уменьшается.

Приложение электрического тока в месте контакта инструмента и заготовки позволяет значительно уменьшить прикладываемое усилие за счет того, что происходит разогрев металла детали и увеличение его пластичности.

Сглаживание обеспечивает; увеличение контактной поверхности сопрягаемой детали и снижение ее шероховатости; увеличение твердости и упругих свойств контактной поверхности; необходимый натяг сопряжения и его прочность.

После сглаживания в несколько рабочих ходов сечение сглаженного профиля приближается к прямоугольному.

Для реализации данного метода применяют установку для ЭМО на базе токарно- винторезного станка. В настоящее время указанная технология восстановления усовершенствована путем применения более интенсивных режимов, новых материалов и конструкций инструмента. В качестве инструмента используют универсальную телескопическую державку для восстановления деталей. Подвод тока осуществляют непосредственно к головкам (его прохождение по корпусу резцедержателя исключается).

При восстановлении размеров деталей машин в качестве инструмента применяются пластины, работающие в условиях трения скольжения, и ролики, работающие в условиях трения качения. Так как инструмент работает в очень жестких условиях — высокие давления и температуры, то в качестве материала для его изготовления применяют термостойкие бронзы, жаропрочные стали, твердые сплавы типа титанокобальтовых, псевдосплавы на основе карбида вольфрама и меди. Ко всем этим материалам предъявляют высокие требования но электропроводности, теплопроводности, жаропрочности.

Электромеханическое выдавливание позволяет эффективно восстанавливать размер наружных цилиндрических поверхностей с последующей доводкой на 0,02 — 0,1 мм.

При данном способе восстановления цилиндрических поверхностей на величину восстановленного размера большое влияние оказывает сила тока. Это вполне понятно и объясняется тем, что с увеличением силы тока повышается глубина проникновения высокой температуры, уменьшается предел текучести обрабатываемого материала, а следовательно, повышается интенсивность выдавливания.

При необходимости восстановления больших размеров применяются добавочные материалы, наносимые на восстанавливаемые поверхности различными способами.

Например, при восстановлении размеров деталей на величину до 0,2 . 0,4 мм применяют в качестве добавочного материала различные порошки. Порошок наносят на восстанавливаемую поверхность несколькими способами: обмазкой, свободным просыпанием в зону контакта инструмента и заготовки, удержанием порошка в зоне контакта с помощью электромагнита.

При нанесении дополнительного материала (порошка) на восстанавливаемую поверхность обмазкой, получается покрытие с очень большой пористостью, а иногда происходит даже отслаивание наплавленного слоя. Это вызвано наличием так называемого «третьего тела» — связующего компонента, который при наплавке из-за высоких температур выгорает в зоне контакта инструмента и слоя дополнительного материала.

Для улучшения качества восстановленного слоя (уменьшения его пористости и лучшего припекания к поверхности), избавляются от «третьего тела» путем нанесения порошка свободным просыпанием из бункера. Однако при таком способе нанесения дополнительного материала происходит очень большой его перерасход. Поэтому, для избежания данного недостатка, используют электромагнитное поле для удержания порошка в зоне наплавки.

При восстановлении еще больших размеров используют в качестве добавочного материала проволоку или ленту.

Источник

Способы восстановления деталей

Любой механизм изнашивается как в процессе эксплуатации, так и без неё – примером служит коррозионный износ. Для восстановления его исправности и работоспособности проводят комплекс операций, называемый ремонтом. Сегодня существуют разные способы восстановления деталей. Металлообработка — один из способов решения.

Виды способов восстановления изношенных деталей

Выделяют две группы основных способов восстановления изношенных деталей:
1. Слесарно-механический (индивидуальной подгонки);
2. Восстановление первоначальных размеров или устранения дефектов без замены поврежденных деталей методами:

наплавки и сварки;
пластического деформирования;
нанесения металлических и неметаллических покрытий;
пайкой.

Слесарно-механический способ восстановления

Особенностью данного способа является восстановление формы и взаимного расположения поверхностей без воссоздания первоначальных размеров.
Поставленные цели достигаются двумя путями:

обработкой обеих сопрягаемых деталей;
обработкой одной (как правило, более дорогой и сложной) детали;
взамен второй устанавливается серийно произведённая ремонтная или новая.

Например, при механическом способе восстановлении деталей автомобильного двигателя блок цилиндров и коленчатый вал обрабатываются до ближайшего ремонтного размера, а сопряженные – поршни, поршневые кольца, вкладыши – заменяются на новые. Ремонтные размеры устанавливает завод-изготовитель. Он же, как правило, выпускает сменные изделия.

При слесарно-механическом способе восстановления деталей выделяют такие операции:

шлифовальные работы (машинное и ручное);
шабровка по плите и калибрам;
опиловка;
притирка;
доводка.

Восстановление способом наплавки и сваркой

Восстановление деталей сваркой и наплавкой относится к самым распространённым методам.

При наплавке последовательно выполняются следующие операции.
Обработка изношенной поверхности, целью которой является удаление пограничного слоя наплавленного металла из зоны обработки.
Наплавка поверхности с припуском, достаточным для дальнейшей обработки.
Обработка наплавленной поверхности в соответствии с требованием чертежа.

Виды наплавки цилиндрических поверхностей

В случаях, когда износ механизма превышает нормы, установленные заводом изготовителем, может использоваться другой вариант.
Удаление повреждённой части механическим путем.
Изготовление нового изделия и приваривание его на место удалённого.
Термическая обработка (при необходимости).
Окончательная механическая обработка.

Сварка широко используется при ремонте корпусных деталей, в которых образовались трещины. Технологический процесс включает в себя несколько операций:

Определение направления трещины.
Засверливание металла на расстоянии 6 – 10 мм от видимого конца трещины.
Выборка трещины механическим путем с одновременной разделкой под сварку.
Заварка трещины с небольшим превышением над поверхностью основного металла.
Обработка поверхности наплавленного металла заподлицо с основным металлом.
Проверка геометрических параметров.
Обработка сопрягаемых поверхностей (при необходимости).

Подготовка трещины к заварке:

зачистка трещины;
засверливание концов.

Пластическое деформирование восстанавливаемых деталей

Восстановление деталей способом пластического деформирования заключается в воссоздании их формы и размеров за счёт перераспределения металла под воздействием нагрузки, приложенной в определенном месте и в определенном направлении.

Изделия из низкоуглеродистых сталей (менее 0,3% углерода) и цветные сплавы реставрируют без подогрева. Средне- и высокоуглеродистые стали подогревают до температуры, определяемой по формуле:
Тнагрева=(0,70,9)Тплавления

Основные виды пластического деформирования:

осадка или осаживание – изменение диаметра цилиндрического изделия путем приложения к торцам осевой нагрузки;
раздача и обжатие – воссоздание соответственно наружного и внутреннего рабочего диаметра полого тела вращения за счет увеличения (уменьшения) внутреннего нерабочего диаметра;
вытяжка – увеличение длины изделия за счет местного сужения его поперечного сечения;
накатка – обработка поверхностей с помощью зубчатого ролика;
правка – воссоздание формы и устранение изгиба и скручивания (может производиться под прессом путем создания местного поверхностного наклепа и с помощью местного нагрева);
электромеханический способ восстановления деталей, применяемый, как правило, для обработки тел вращения, включает две операции:
создание на поверхности микрорельефа в виде спиральной линии;
выглаживание до заданного размера посредством деформирующей пластины.

Электрохимические способы реставрации деталей

Для восстановления деталей путём нанесения металлических покрытий применяется гальванический способ, с помощью которого наносят:

Хромовые и никелевые покрытия имеют толщину 0,25 – 0,3 мм, железные 2 – 3 мм и более. Железнение по своим параметрам приближается к наплавке, однако, обеспечивает относительно невысокую твёрдость. Существуют гладкие или пористые покрытия, применяемые для подвижных и неподвижных соединений.

Покрытие неметаллами

Сущность данного способа состоит:

в нанесении на предварительно очищенную и обезжиренную поверхность слоя двухкомпонентной полимерной композиции;
в фиксации с помощью вспомогательных приспособлений (при необходимости).

По сравнение с гальванизацией, нанесение неметаллических покрытий имеет ряд преимуществ:

простота, отсутствие необходимости в предварительной механической обработке ремонтируемой поверхности;
возможность нанесения толстого (10 – 15 мм) слоя полимера.

Вместе с тем, подобные покрытия заметно уступают металлам в износостойкости и долговечности.

Пайка изношенных деталей

Используется в основном при восстановлении или ремонте тонкостенных изделий, изготовленных из разнородных материалов, для устранения дефектов сварных швов и сборке схем электрооборудования.
Порядок технологических операций при пайке:

Зачистка поверхности.
Обработка флюсом.
Пайка.

При всём разнообразии способов восстановления деталей стоит учесть, какие металлические конструкции будут подвергаться восстановлению. Исходя из этого выбор варианта осуществляется на основании комплекса задач, которые необходимо решить в конкретном случае. Это экономические параметры, распространенность или уникальность восстанавливаемого изделия, наличие оборудования и материалов, и, в итоге, целесообразность проведения ремонта.

Мы надежная компания, в основе деятельности которой – правила честной конкуренции и жесткого контроля качества услуг.

Источник