Разработка технологического процесса восстановления толкателя клапана газораспределительного механизма

    Толщина покрытия, наносимого на наружную цилиндрическую поверхность: 

где: – толщина покрытия, мм;

    – износ детали, мм;

    – припуск на обработку перед покрытием, мм; (ориентировочно 0,1 ...0,3 мм на сторону);

    – припуск на механическую обработку после нанесения покрытия, мм (на сторону), по табл. 6 [1] = 0,6 - 0,8 мм.

    5. СХЕМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ.

       Схема технологического процесса восстановления при наплавке приведена на рис. 4. 

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   Рисунок 4. Схема технологического процесса восстановления

   при наплавке. 
 

       На  специализированных предприятиях широко применяется маршрутная технология восстановления деталей, обеспечивающая правильную очередность выполнения операций своевременный операционный контроль, облегчающая производственной планирование, создающая предпосылки для поточного производства, повышения производительности труда и качества восстановления деталей. Количество маршрутов для одной детали не должно превосходить пяти – шести, маршруты должны комплектоваться на основе естественного сочетания дефектов.

       Рекомендуются различные способы сокращения количества маршрутов: включение в состав одного маршрута восстановление всех соосных  поверхностей, включение в состав всех маршрутов сравнительно несложных  операций (правки, сверления отверстий, нарезки резьб, перепрессовки и  ряда других); отнесение деталей  с малораспространенными сочетаниями  дефектов к редким маршрутам и  др.  
 
 

    6. СОДЕРЖАНИЕ ОПЕРАЦИЙ. 
 

       6.1. Выбор средств технологического оснащения процесса. 
 

       6.1.1. Очистка и мойка детали.  

       Виды  загрязнений: остатки масел и  смазок, отложения смол, аморфные и  структурированные осадки, продукты коррозии и механического изнашивания. Способ очистки: в растворах синтетических моющих средств (МЛ–51, МЛ–52, Лабомид–101, Лабомид – 203, МС–8, Темп–100), в растворяюще–эмульгирующих средствах, доочистка механизированными инструментами в барабанах (АМ–15, ДВП–1, Термос, Ритм), ручным механизированным инструментом, обработка растворами кислот (Каустик). Оборудование: струйная камерная машина ОМ–4610, струйная конвейерная машина ОМ–5343, погружная моечная машина ОМ–12190, ультразвуковая ванна УЗВ–16М, комбинированная моечная машина ОМ–9318, моечная машина для очистки мелких деталей ОМ–6068А. 

         

       6.1.2. Контроль детали. 

       Контролируемые  показатели: измерение размеров деталей (линейные размеры, углы между плоскостями, осями), контроль отклонения формы (отклонение от цилиндричности, прямолинейности, плоскостности), контроль отклонения расположения поверхностей (радиальное и торцевое биение, расположение осей, поверхностей), контроль параметров шероховатости, контроль твердости поверхности, контроль целостности детали.

       Используемые средства дефектации: штангенциркуль, микрометрические инструменты и рычажно–зубчатые приборы, угломер, индикаторные приспособления, проверочные линейки и плиты, струбцина с индикатором, твердомеры ТШ и ТК, магнитный, люминесцентный и ультразвуковой дефектоскопы.

       Стол  для дефектации ОРГ-14-68-01-090А. 
 

       6.1.3. Черновое шлифование перед наплавкой.  

       Шлифование  выполняют на круглошлифовальном станке  3М152МВФ.  

       Рекомендуемый режим (табл. 16 [1]):

       продольная подача 0,005…0,015 мм/проход;

       окружная  скорость круга 25…30 м/с;

       окружная  скорость детали 10…15 м/мин. 
 

       6.1.4. Наплавка.  

       Наплавку производим, путем наложения валиков по винтовой линии с направленным охлаждением.

       Для наплавки используются станки У-651, У-653 или полуавтоматы А-547Р, А-825М.

       Деталь  наплавляется проволокой диаметром 1,2 – 1,5 мм марок      С_в–0,8, С_в–10А, Н_п–30, Н_п–40 и др., а из легированных сталей – марок                С_в–18ХГСА, Н_п–30ХГСА, порошковыми проволоками марок ПП–3Х2В8, ПП–Х42ВФ и др.  

       Рекомендуемый режим наплавки (табл. 8 [1]):

       диаметр наплавляемой поверхности 20-30 мм, 

       толщина слоя 1,0 – 1,2 мм,

       сила  тока 85-110 А,

       скорость  наплавки 40-45 м/ч,

       смещение  электрода 3-5 мм,

       шаг наплавки 2,8-3,2 мм/об,

       вылет электрода 8-11 мм,

       напряжение 19 – 20 В. 
 

       6.1.5. Токарная обработка.  

       Наплавленную  поверхность протачивают на токарно-винторезном  станке 1К624,  с припуском 0,5 мм на последующее шлифование.

       Точение можно проводить инструментом из твердых сплавов Т15К6, Т5К10, ВК6, ВК8.  

       Рекомендуемые режимы токарной обработки (табл. 15 [1]):

       скорость  резания 46,0 м/мин,

       подача 0,2 мм/об,

       глубина резания 1,0 мм.  
 

       6.1.6. Шлифование.  

       Шлифование  выполняют на круглошлифовальном станке  3М152МВФ.  

    Обработка восстановленных поверхностей осуществляется в два этапа: черновое шлифование и чистовое шлифование. 

       Рекомендуемые режимы чернового шлифования (табл. 16 [1]):

       глубина чернового шлифования 0,01...0,05 мм/проход,

       продольная подача 0,7…1,2 мм/проход;

       окружная  скорость круга 25…30 м/с;

       окружная  скорость детали 10…15 м/мин. 

       Рекомендуемые режимы чистового шлифования (табл. 16 [1]):

       глубина чистового шлифования принимается 0,008...0,01 мм/проход,

       продольная подача 0,4…0,7 мм/проход;

       окружная  скорость круга 30…32 м/с;

       окружная  скорость детали 12…15 м/мин. 
 
 

       6.2. Выбор материала  для восстановления  и последующей  обработки детали. 
 

       6.2.1. Черновое шлифование перед наплавкой выполняем шлифовальным кругом электрокорунд зернистостью 40…50, твердостью СТ...СТ1, связка керамическая. 

       6.2.2. Наплавку производим в среде углекислого газа. Деталь наплавляем проволокой 30ХГСА, диаметр электродной проволоки 1,6 мм. 

       6.2.3. Для токарной обработки выбираем материал инструмента по табл. 15 [1]: материал режущей части резца Т15К6, геометрические параметры инструмента (угол резца: передний 5 - 10°, главный в плане 25°, вспомогательный в плане 15°, главный задний 8 - 10°, угол наклона главной режущей кромки 0°), радиус при вершине 1 мм. 

       6.2.4. Для шлифования детали после токарной обработки выбираем по табл. 16 [1]:

       для чернового шлифования - шлифовальный круг нормальный электрокорунд, зернистость 40...50, твердость СТ...СТ1, связка керамическая,

       для чистового шлифования - шлифовальный круг белый электрокорунд, зернистость 25...40, твердость СМ2...СМ1, связка керамическая. 
 

6.3. Расчет режимов, в том числе предварительной и финишной механической обработки поверхностей.  
 

       Процесс восстановления деталей может быть условно разделен на два этапа. На первом этапе восстанавливают геометрические размеры детали выбранным способом нанесения на изношенную поверхность покрытия.

       На  втором этапе проводят последующую  механическую обработку нанесенных покрытия. 
 

       6.3.1. Расчет параметров режимов нанесения покрытий

       Сила  тока при наплавке:

 

       Силу  тока при наплавке определяют в зависимости  от диаметра детали по табл. 8 [1].

       Сила  тока, при диаметре электродной проволоки 1,2 - 1,6 мм:

       Шаг наплавки:

 

где: – диаметр электродной проволоки, .

       Скорость  наплавки:

где: - коэффициент наплавки, при наплавке постоянным током обратной полярности ;

     - шаг наплавки;

     - плотность электродной проволоки, г/см³ ( = 7,85 ).

       Частота вращения детали:

 

где: – диаметр детали.

       Скорость  подачи проволоки:

       Вылет электрода:

       Смещение  электрода:

 
 
 

       6.3.2. Расчет параметров механической обработки. 

       Механическую  обработку восстановленных поверхностей деталей выполняют резанием резцами и шлифованием. 

       Частота вращения детали: 

где: – скорость резания. 

где: – коэффициент, учитывающий условия обработки;

- глубина резания, принимается равной припуску = z₂ = 0,7 мм;

- подача, по табл. 10 [1] 5 мм/об;

- стойкость инструмента, по табл. 13 [1]

       Значения  коэффициентов С и показателей  степени x, y принимаются в зависимости от обрабатываемого материала. Для восстановленных деталей их можно принять как и для стальных деталей соответственно 41,7; 0,18; 0,27. Значение коэффициента m принимается по данным табл. 14[1], m = 0,125. 
 

       Число проходов при шлифовании: 

где: – припуск на шлифование (на сторону),;

- глубина шлифования принимается  0,005...0,015 мм/проход для чистовой и 0,010...0,025 мм/проход для черновой обработки.

     для черновой обработки: 

     для чистовой обработки: 

       Продольная  подача при шлифовании: 

где: – продольная подача в долях ширины круга на один оборот детали;