Методические указания 1 (основа)

											Таблица 2.3
							Гальванические покрытия
				Ограничительные и оценочные параметры способов восстановления
Наименование			Размер-				Технологические характеристики способов восстановления
параметров			ность		ХР		ХРС	ХРЛ	ЖВ	ЖПр	ЖПр
											ЖПор
	1		2		3		4	5	6	7	8
			I. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Вид основного материала					Сталь, чугуны, электропроводящие материалы				Стали, чугуны, медь, бронза
изношенной детали
Вид поверхности		восста-					Наружные и внутренние цилиндрические и конические
новления
Материал покрытия					Чистый хром, хром с легирующими присадка-				Электролитическое железо с окисью алюминия,
							ми молибдена		диасульфидом молибдена, карбидом бара, карби-
									дом титана, карбидом вольфрама
Минимально	допустимый
диаметр восстановления:
	наружный		мм					Не ограничен
	внутренний		мм				40…50			40…50
Обеспечиваемая		толщина
(глубина)	наращивания
или уплотнения:
минимальная			мм				Не ограничена		0,1…0,15	0,1…0,15	0,1…0,15
максимальная			мм		1,0		1,0	0,3…1,0	1,8…2,0	1,0…1,2	3
Сопряжения	и	посадки									Подвижные и
восстановленной		поверх-				Подвижные		Неподвижные	Подвижные	Неподвижные
											неподвижные
ности
Виды нагрузки на восста-					Все виды кроме знакопере-			Все виды			Все виды кроме
новленную поверхность						менных					знакопеременных
					II. ПОКАЗАТЕЛИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Коэффициенты:
износостойкости					1,67		1,8…4,65	2,0	1,37	2,05	1,95

Продолжение табл. 2.3

	1	2	3		4		5	6	7	8
выносливости			0,55		0,88		1,0	0,88	0,8	0,8
долговечности			0,9		1,0		0,9	0,9	0,9	0,9
сцепляемости			0,92		1,58…4,0		1,8	1,1	1,48	1,4
Микротвердость		кг/мм2	800…12000		880…1320		800…1200	300…600	300…700	500…700
			III. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
Удельный расход материа-		кг/мм2	21		21		21	47…93	47…70	47…93
ла
Удельная	трудоемкость	н-час/м2	56…113		28…45		47…92	3,6…5,6	11…14	3,6…56
наращивания
Подготовительно-заключи-		н-час/м2	16,2		16,2		16,2	11,2	11,2	11,2
тельная обработка
Коэффициент производи-		-	0,22…0,32		0,48…0,53		0,31…0,54	2,0…2,25	1,35…1,55	2,0…2,2
тельности процесса
Удельная	себестоимость	руб/м2	107…154,7		120…160		125…170	29,7…34,8	45,2…50,6	29,7…34,8
восстановления
Показатель технико-эконо-		руб/м2	120…167		30…190		70…95	27…31,5	30,5…50,6	29,7…34,8
мической оценки
Удельная энергоемкость		кВт ч	324		324		324
		м2
			IY. ПРОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Детали,	рекомендуемые		Возможность автоматизации процесса. Детали,					Возможность автоматизации процесса. Возмож-
для восстановления			работающие в условиях граничной смазки и					ность получения покрытий, идентичных жаро-
				больших нагрузок				прочным, нержавеющим, износостойким сталям.
								Поверхности тел вращения: оси, валы, резьбовые
								профили, посадочные места подшипников головки
								блоков, блоки цилиндров и др.
Недостатки	способа вос-		Снижение усталостной прочности, низкий вы-					Снижение усталостной прочности, токсичность
становления			ход по току, затруднительная механическая об-					электролитов, необходимость тщательной очистки
			работка. Необходимость тщательной очистки						стоков
			стоков электролитов, их токсичность

Примечание:	ХР	- хромирование в обычном электролите;
	ХРС	- хромирование в саморегулирующемся электролите;
	ХРЛ	- хромирование в электролите с легирующими добавками;
	ЖВ	- железнение ванное (горячее, холодное);
	ЖПр	- железнение проточное;
	ЖПор	- железнение пористое.

Таблица 2.4

Другие способы ремонта и упрочнения

Ограничительные и оценочные параметры способов восстановления

	Наименование		Размер-		Технологические характеристики способов восстановления
	параметров		ность	КК	РР		ДРД	ПлД	ВО		ТВЧ
	1		2	3	4		5	6	7		8
			I. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Вид	основного материала						С т а л и и ч у г у н ы
изношенной детали
Вид	поверхности	восста-			Все виды поверхностей				Наружны, внутренние и пло-
новления										ские
Материал покрытия					Металлы, неметаллы
Минимально допустимый
диаметр восстановления:
	наружный		мм		Не	ограничен			15…18		5…6
	внутренний		мм		Не	ограничен			30…40
Обеспечиваемая		толщина
(глубина) наращивания или
уплотнения:
	минимальная		мм	-	-		До	До	Не огранич.		0,2

максимальная		мм	5,0		-	номинала	номинала	0,83…1,8	0,5…0,2
								Продолжение табл. 2.4
1		2	3		4	5	6	7	8
Сопряжения и посадки вос-					Подвижные	неподвижные		Подвижные и неподвижные
становленной поверхности
Виды нагрузки на восста-					Равномерно		Все виды	нагрузок
новленную поверхность					распределе-		кроме знако-
					нная		переменных
			II. ПОКАЗАТЕЛИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
Коэффициенты:
износостойкости			1,0		1,0	1,0	1,0	1,8…2,3	1,4…3,14
выносливости			-		1,0	0,8	1,0	1,2…2,0	1,0
долговечности			0,7		1,0	1,0	1,0	1,0	1,0
сцепляемости			1,0		1,0	0,8	1,0	2,1…4,6	1,4…3,0
Микротвердость		кг/мм2	300..650				номинальная
			III. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
Удельный расход материала		кг/мм2	47		-	-	-	-	-
Удельная трудоемкость на-		н-час/м2	-		-	-	4,5…2,1	-	-
ращивания
Подготовительно-заключи-		н-час/м2	15,9		16,0…23	48…65	4,9	10,8	4,6
тельная обработка
Коэффициент	производи-	-	1,92…2,43		1,68…1,91	0,59…0,64	2,3…2,6	2,83…3,5	6,65…8,39
тельности процесса
Удельная	себестоимость	руб/м2	26,5		30,3	41	31	19	80,6
восстановления
Показатель технико-эконо-		руб/м2	26,5…27,3		30,3…43,5	176…341	31	4,1…9,0	27…57,6
мической оценки
Удельная энергоемкость		кВт ч
		м2
			IY.	ПРОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Детали, рекомендуемые для			Корпусные		Детали, пре-	Детали, запас	Валы, оси,	Детали вра-	Детали, изго-
восстановления			детали, поса-		дусмотренные	прочности и	к/валы, шес-	щения, рабо-	товленные из
			дочные места		ТУ на ремонт	конструкция	терни, поса-	тающие в ус-	закаленной
			подшипников			которых до-	дочные места	ловиях жидко-	стали

						пускают изме	под подшип	стного трения
									Продолжение табл. 2.4
1			2	3	4	5	6	7		8
						нение	ники
						размеров и
						массы
Недостатки способа восста-				Неоднород-	Нарушение	Значительные затраты на мате-		-		Возникнове-
новления				ность мате	условий взаи-	риалы. Снижение прочности				ние внутрен-
				риала конст-	мозаменяемо-	конструкции				них напряже-
				рукции	сти					ний
Примечание:	КК		- клеевые композиции;
	РР		- ремонтные размеры;
	ДРД		- дополнительные ремонтные детали;
	ПлД		- пластическая деформация;
	ВО		- виброобкатывание;
	ТВЧ		- закалка ТВЧ

2.5. Разработка технологического процесса восстановления

Разработку технологического процесса восстановления детали необходимо начинать с выбора или восстановления технологической (установочной) базы для обработки. При этом необходимо выполнять следующие требования:

-поверхности, являющиеся базовыми, обрабатываются в первую очередь;

-поверхности, связанные с точностью взаимного расположения (перпендикулярность, соосность, параллельность осей) обрабатываются с одной установки;

-в качестве технологических баз использовать те же поверхности, что и при изготовлении;

-стремиться соблюдать требования постоянства баз при обработке всех или большенства поверхностей детали;

-при выборе основных технологических баз необходимо использовать рабочие поверхности детали;

-при выборе вспомогательных технологических баз выбирают неизношенные поверхности.

После выбора технологических баз разрабатывается схема технологического процесса восстановления. В первую очередь выполняются подготовительные операции: мойка и чистка, обезжиривание, правка (если она требуется), восстановление технологических баз. Затем производят наращивание изношенных поверхностей (наплавку, металлизацию и др). При этом в первую очередь выполняют такие операции, при которых необходимо деталь нагревать до высоких температур (сварка, наплавка и термическая обработка). После наращивания выполняют операции окончательной механической обработки (токарная, фрезерная, сверлильная, шлифовальная, слесарная и др.). Выбор метода обработки производить по таблице 2.5. Он зависит от требований к точности обработки и требований к шероховатости поверхности.

Контрольные операции назначают после выполнения наиболее ответственных операций и в конце технологического процесса восстановления.

Маршрутная технология восстановления детали включает следующие операции: 05 Термическая (отпуск)

10 Токарная

15 Наплавочная

20 Токарная

25 Фрезерная

30 Шлифовальная

35 Контрольная После разработки маршрутной технологии для операций, связанных с восстановлени-

ем соответствующих поверхностей (элементов) детали, составляют операционную технологию на восстановление с выполнением операционных эскизов.

		Таблица 2.5
Характеристика основных методов механической
обработки деталей по точности и шероховатости
Метод обработки	Квалитет точности	Шероховатость, мкм
1	2	3
Точение:
Предварительное	13	12,5…10
Чистовое	9…10	2,5…1,25
Точение тонкое	6…7	0,63…0,32
1	2	3

Фрезерование:
Предварительное	13	12,5…10
Чистовое	9…10	2,5…12,5
Тонкое	6	0,63…0,32
Сверление	11…13	2,5…6,3
Зенкерование чистовое	11	6,3…2,5
Развертывание:
Предварительное	9…10	2,5
Чистовое	6	1,25…0,63
Тонкое	5,6	0,32
Протягивание	6…8	1,25…0,63
Шлифование:
Чистовое	6…9	0,63…0,32
Тонкое	6	0,02…0,08
Хонингование	5…7	0,32…0,04
Притирка
Чистовая	6…7	0,32…0,16
Отделочная	4…6	0,08…0,04
Суперфиниширование:
Чистовое	6…7	0,32…0,16
Тонкое	4…5	0,08…0,04

2.6. Расчет режимов обработки

Режим обработки характеризуется глубиной резания, подачей, скоростью резания, силой резания и мощностью резания. При проектировании технологического процесса механической обработки следует выбирать такие режимы, которые обеспечивали бы минимальную себестоимость восстановления. Глубина резания при черновом точении, строгании и долблении принимается равной припуску на обработку (если нет ограничений по мощности станка и жесткости системы СПИД). При чистовом точении припуск срезается за два прохода и более. На каждом последующем проходе следует назначить меньшую глубину резания, чем на предыдущем. При параметре шероховатости обрабатываемой поверхности Ra = 3,2 мкм включительно глубина резания t = 0,5…2,0 мм, а при Ra = 3,2 мкм, глубину резания принимают равной t = 0,1…0,4 мм. При сверлении отверстий глубина резания принимается равной половине диаметра сверла, т.е. t = 0,5Д. При фрезеровании глубина резания определяется формой и размерами обрабатываемой поверхности. Глубина резания при шлифовании зависит от механических свойств обрабатываемого материала, вида шлифования и его характеристики. При предварительном шлифовании глубина t = 0,01…0,025 мм, а при окончатель-

ном – t = 0,005…0,015 мм.

Подача S и припуски при различных методах обработки на металлорежущих станках выбирается по таблицам Приложения 3 П.3.1…П.3.16 данных методических указаний или справоччникам.

Скорость резания, сила резания и мощность резания определяется по формулам, приведенным в табл. 2.6 или формулам, приведенным ниже.

Значения коэффициентов Сv, Cp, Kv, Kмр и показателей степени х, у, m, n, r, g, w, u, p, приведены в таблице П.3.17, П3.28

Примечание. В расчетных формулах приняты следующие обозначения:

Т – стойкость инструмента, мин (принимается для резцов – 30…60 мин; для сверл из быстрорежущей стали 15…90 мин; для сверл из твердого сплава 8…45 мин; для фрез

120…240 мин);

D – диаметр сверла (фрезы), мм;

t – глубина резания, фрезирования, шлифования , мм; S – подача, мм/об;

Sz – подача на зуб, мм/зуб; B(b) – ширина фрезы;

n – частота вращения детали (инструмента), об/мин;

n 1000 V

d

d – диаметр обрабатываемой детали, мм; Vз – скорость заготовки, м/мин;

Kv – поправочный коэффициент (принимается при точении 1,53; при сверлении 0,83; и фрезировании 0,83…0,87);

Кмр – коэффициент учитывающий качество обрабатываемого материала. Принимается для стали 0,3; для чугуна – 0,55 (инструмент из быстрорежущей стали) и 1,0 (инструмент из твердого сплава);

Р – сила резания на 1 мм длины лезвия, Н [по таблице П3.28]; ∑В – наибольшая суммарная длина лезвий одновременно режущих зубьев, мм; ∑В – (а+2в)/z – для плоских протяжек, мм;

∑В = πdср – для круглых и шлицевых протяжек, мм; а – ширина зуба протяжки, мм; б – глубина резания, мм;

Z lt - число зубьев протяжки, одновременно участвующих в резании;

dср – средний диаметр протяжки, мм;

l – длина обрабатываемой поверхности, мм; t* – шаг зубьев протяжки, мм.

Таблица 2.6

Формулы для расчета режимов механической обработки деталей

Вид механической обработки

Скорость резания, м/мин

Сила резания, Н,

Мощность резания, кВТ

крутящий момент Н м

1

2

3

4

Точение

Cv Kv

P

10C

t x S yV n K

PzV

z , y ,x

p

p

V T m t x S y

N

1020 60

Сверление

V

Cv D g Kv

Mcp 10Cm D

g

S

y

K p

N

Mkp n

T m S y

9750

Фрезерование

V

Cv D y Kv

Pz

10C p t x

Szy Bu Z

Kmp

N

Pz V

T m t x Szy Bu Z p

1020 60

D g nw

Шлифование

а) периферией круга с продольной

по

N C

V r

t x S y

d g

N

дачей

3

б) врезное шлифование периферией кру-

N C

V r

S y d g

bz

га

N

3

p

в) при шлифовании торцом круга

N Cn V3r t x bz

Нарезание резьбы

а) метчиками, плашками, резьбовыми го-

V

Cv D g

Kv

Mkp

10Cm

D

g

P

y

K p

N

Mkp n

ловками

T m S y

9750

б) резьбовыми гребенками, фрезами и

вихревое нарезание метрической

и

V

Cv Kv

10C

p

P y

0.028S

1.2 S0.6 Z 0.5 V 0.8

Pz

K p

Nтран

z

трапециедальной резьб твердосплав-

T m S y Szx

i u

D0.7

ным резцом

в) резцами с пластинами из твердого

V

Cv

Kv i x

Pz

10C p P y

K p

Nтреуг

0 ,180.5 Sz0.4 z0.5 V 0.8

сплава

T m S y

i n

D0.7

г) трапециедальная и крепенской резьб

P y

Cv Kv

10C

p

0.28S 1.2 S0.6 z0.5

V 0.8

резцами из быстрорежущей стали

V

Pz

K p

N

z

T m t x S y

i n

D0.7

Протягивание

Скорость резания выбирает-

Pz P B

N

Pz V

ся по таблице П.3.16

61200

2.7 Нормирование работ по восстановлению деталей

Техническая норма штучно-калькуляционного времени (мин) определяется по форму-

ле

T Т

о

Т

в

Т

об

Т

ст

Тnз

Т

шт

Тnз

,

шк

N

N

где

То – основное (технологическое, машинное) время необходимое для наплавки, желез

нения, хромирования и т.д.;

Тв – вспомогательное время, затрачиваемое на установку, снятие детали, измерение

размеров, подвод и отвод инструмента и т.д.;

Тоб – время, затрачиваемое на организационное и технологическое обслуживание ра-

бочего места;

Тот – время на отдых и личные надобности работающего;

Тпз - подготовительно-заключительное время, рассчитывается на партию деталей;

N - количество деталей в партии.

Время То + Тв называется оперативным Топ, а время Тоб + Тот, - дополнительным и бе-

рется в процентах от Топ

К

Тшт 1

Топ ,

100

где

Тшт – штучное время, мин;

К - коэффициент, учитывающий время на обслуживание рабочего места, %.

Подготовительно-заключительное время определяется по формуле

Тпз Тшт N K ,

Где

К – коэффициент, учитывающий потерю времени на подготовительно-заключительное

время.

В зависимости от серийности производства коэффициент К принимается:

- для мелкосерийного и единичного К = 0,14…0,16

- для среднесерийного

К = 0,08…0,13

- для крупносерийного

К = 0,04…0,08

По известной величине штучно-калькуляционного времени определяется норма выра-

ботки (восстановления)

Н

Тсм

,

Тшк

где

Н – норма выработки (восстановления), шт;

Тсм – продолжительность смены, мин.