/
Text
УДК 658.38 (OSS)
Справочник механика машиностроительного завода. В двух томах. Изд. 2-е перераб. и дополненное. Колл, авторов под ред. инж. Ю. С. Б о р и с о в а и канд. техн, наук Р. А. Н о с к и н а. Том 2. Технология ремонта. Под ред. Ю. С. Борисова. М., «Машиностроение», 1971.
Во втором томе приведены справочные сведения по технологии восстановления и изготовления деталей при ремонте металлорежущих станков, кузнечно-прессового, литейного оборудования, мостовых кранов, подкрановых путей, по слесарным, такелажным, отделочным работам, выверке координат, контролю качества ремонта.
Справочник предназначен для инженерно-технических работников ремонтных служб машиностроительных, приборостроительных заводов и ремонтных предприятий. Он будет полезен студентам и преподавателям втузов.
Рис. 335, табл. 181, библ. 100 назв.
АВТОРЫ
Антошин Е. В., инж.; Борисов Ю. С., инж.; Вялый И. Л., инж.; Васильев В. А., инж.; Воробьева Т. С., канд. техн, наук; Вощанов К. П.\, инж.; Гинзбург 3. Л., инж.; Добролюбов А. И., инж.; Жих В. А., канд. техн, наук; Клягин В. П., инж.; Лишанский И. М., инж.; Майорова Э. А., инж.; Ноский Р. А., канд. техн, наук; Пекелис Г. Д., инж.; Прони-ков А. С., д-р техн, наук; Сахаров В. П., инж.; Хруничев Ю. А., канд. техн, наук; Шейнгольд Е, №., иною.
8-13-1
361—69
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава I. ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ОБОРУДОВА-
НИЯ ПРИ РЕМОНТЕ................................................... 7
Механические способы восстановлении доломанных и изношенных деталей (Р. А. Ноский) ....................................................................... '
Частичное использование изношенных деталей............................... 7
Восстановление деталей механическим обжатием и раздачей ................. 9
Клеевые соединения и синтетические клеи (Э. А. Майорова).................... 9
Особенности клеевых соединений........................................... 9
Характеристики клеев и области их применении............................ 11
Технология склеивания................................................. 18
Техника безопасности при работе с клеями................................ 23
Нанесение покрытий газотермическим напылением (Е. В. Антошин).............. 23
Металлизация............................................................ 31
Покрытия из керамики и металлоподобных материалов....................... 42
Наплавка напылением................................................... 43
Напыление органических полимеров........................................ 44
Сварка и наплавка металлов (К, II. Вощанов) .................... 44
Классификация износов и разрушений деталей. Выбор способов сварки ... 44
Сварка стальных деталей................................................ 53
Сварка чугунных деталей................................................. 63
Горячая сварка ....................................................... 64
Холодная сварка........................................................ 66
Низкотемпературная сварка ........................................... 68
Сварка-пайка........................................................... 69
Наплавочные работы...................................................... 69
Гальванические покрытия и химическая обработка металлов (В. А. Жих) . ... . 78
Виды гальванических и химических покрытий и их назначение............... 78
Технология гальванических покрытий и химической обработки............... 78
Хромирование ........................................................... 78
Никелирование . ........................................................ 85
Покрытия из электролитического никеля ................................. 85
Химическое никелирование............................................... 86
Осталивание (железнение)................................................ 87
Меднение................................................................ 88
Свинцевание ............................................................ 89
Цинкование............................................................. 90
Фосфатирование ......................................................... 91
Оксидирование стальных деталей......................................... 91
Приспособления для механической обработки при ремонте ..................... 92
Приспособления для обработки на станках (Г. Д. Пекелис) ............ 92
Приспособления для обработки деталей на месте установки (Е. М. Шейнголъд) 102
инематическал настройка металлорежущих станков (А. С. Проникав, Ю. А. Хруничев) .................................................. ............... 10 7
Общие положения кинематической настройки.............................. 197
1*
4
ОГЛАВЛЕНИЕ
виды передач и их передаточные отношения.............................. 107
Механизмы настройки станков........................................... 110
Подбор сменных зубчатых колес......................................... 112
Настройка токарно-винторезных станков .............................. 116
Настройка делительных головок при работе на фрезерных станках......... 120
Настройка зуборезных станков.......................................... 124
Технология изготовления и восстановления деталей при ремонте ........... 143
Детали металлорежущих станков (Ю. С. Борисов и В. П. Сахаров)......... 143
Валы и оси........................................................... 143
Шпиндели...........................-................................. 158
Ходовые винты........................................................ 161
Шлицевые соединения.................................................. 165
Зубчатые колеса...................................................... 171
Червячные колеса..................................................... 182
Детали кузнечно-прессового оборудования (3. Л. Гинзбург).............. 188
Штамповочные молоты.................................................. 188
Ковочные молоты ..................................................... 210
Горизонтально-ковочные машины........................................ 212
Парогидравлические прессы............................................ 215
Кривошипные прессы................................................... 216
Биметаллические детали (Ю. С. Борисов)................................ 217
Стационарная заливка................................................. 218
Центробежная заливка............................................... 215
Детали сложной формы.................................................. 228
Литература.............................................................. 231
Глава II. СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ ...................................................... 233
Слесарно-монтажный инструмент (Ю. С. Борисов, В. П. Сахаров) ......... 233
Слесарно-ремонтные работы (Е. М. Шейнеолъд) .................... 255
Разборка машин......................................................... 255
Организация работ по разборке ........................................ 255
Метка деталей........................................................ 255
Удаление плоских пружинных колец ..................................... 255
Удаление шплинтов и штифтов........................................... 255
Разборка шпоночных соединений......................................... 256
Разборка тугих соединений............................................. 256
Демонтаж подшипников качения.......................................... 258
Удаление сломанных болтов, винтов и шпилек............................ 259
Промывка деталей...................................................... 259
Ремонтные работы....................................................... 260
Правка деформированных деталей........................................ 260
Ремонт резьбовых отверстий............................................ 263
Пршпабривание плоскостей и подшипников................................ 263
Замена пришабривания механической обработкой.......................... 265
Притирка............................................................ 265
Пайка и лужение...................................................... 267
Заливка вкладышей подшипников баббитом................................ 269
Сборка машин .......................................................... 271
Организация сборочных работ.......................................... 271
Сборка неподвижных соединений......................................... 271
Монтаж подшипников качения............................................ 274
Болтовые соединения................................................... 278
Пригонка стыков ...................................................... 279
Установка штифтов..................................................... 279
Такелажные работы при ремонте и монтаже оборудования (Ю. С. Борисов и
В. 12. Сахаров) . , , ................ , .......................... 289
ОГЛАВЛЕНИЕ
5
Основные правила производства такелажных работ ..................... 280
Канаты.............................................................. 285
Виды стальных канатов............................................. 285
Допускаемые нагрузки на стальные канаты .......................... 288
Хранение канатов................................................ 288
Дефекты канатов................................................... 290
Разматывание канатов.............................................. 292
Резка канатов..................................................... 292
Заделка концов канатов............................................ 294
Сращивание концов канатов "....................................... 295
Ремонт канатов ................................................... 295
Вязка узлов и петель на канатах................................... 296
Стропы ............................................................. 296
Домкраты............................................................ 302
Тали................................................................ 304
Козловые краны легких типов......................................... 304
Перемещение грузов по горизонтальной плоскости...................... 304
Перемещение грузов по наклонной плоскости........................... 309
Специальные грузоподъемные устройства и механизмы (Е. М. Шейнголъд).. 310
Отделочные работы при ремонте оборудования ......................... 314
Декоративное шабрение (20. С. Борисов) ...................... 314
Декоративное шлифование (Ю. С. Борисов) ..................... 315
Полирование (20. С. Борисов) ....................................... 315
Механическое и химико-механическое полирование ................... 316
Гидрополирование ................................................. 319
Электрохимическое полирование.................................... 320
Декоративные гальванические покрытия (В. А. Жих) ............... 326
Хромирование, никелирование и оксидирование....................... 326
Анодирование алюминия ............................................ 326
Эматалирование алюминия........................................... 329
Оксидирование меди и ее сплавов ................................ . 329
Оксидирование цинка и его сплавов.................................' 329
Изготовление металлических пластин с надписями...................... 329
Литература........................................................... 330
Глава III. ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ОСНОВНЫХ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКИ КООРДИНАТ ПРИ РЕМОНТЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ...................................... 332
Ремонт металлорежущих станков........................................ 332
Ремонт станин (Е. М. Шейнголъд) .......................... 332
Выбор баз при исправлении направляющих станин..................... 332
Методы восстановления и проверки направляющих станин.............. 334
Заделка задиров на направляющих станин............................ 349
Повышение износостойкости направляющих станин..................... 361
Типовые технологические процессы ремонта металлорежущих станков (И. Л. Вялый) ............................................................... 355
Токарно-винторезные станки типа 1К62 ............................. 355
Вертикально-фрезерные станки типа 6Н13П........................... 356
Продольно-строгальные станки типа 724А ........................... 363
Токарно-карусельные станки типа 1531М............................. 369
Зубофрезерные станки типа 5Е32 ................................... 369
Зубодолбежные станки типа 5Б150................................... 375
Зубострогальные станки.типа 526 ................................. 392
Вертикально-сверлильные станки типа 2А135 ...................... 392
Горизонтально-протяжные станки типа 7540 ......................... 392
Горизонтально-расточные Станки типа 2620 ......................... 402
Круглошлифовальные станки тина ЗА161.............................. 405
6
ОГЛАВЛЕНИЕ
Нахождение неисправностей в гидравлических и электрических схемах станков
с помощью функциональных циклограмм (А. И. Добролюбов) ......... 414
Ремонт кузнечно-прессового оборудования (И. Л. Бялый) .............. 438
Паровоздушные штамповочные молоты.................................. 438
Горизонтально-ковочные машины...................................... 443
Ремонт литейного оборудования (Е. М. Шейнголъд) ................. 458
Пескометы.......................................................... 458
Формовочные машины................................................. 461
Литейные ковши..................................................... 476
Ремонт мостовых кранов и подкрановых путей (И, Л. Бялый)............ 482
Мостовые краны..................................................... 482
Мосты кранов..................................................... 482
Крановые тележки................................................. 490
Испытание кранов................................................. 492
Подкрановые пути................................................... 492
Глава IV. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ...................... 497
Технические условия на капитальный и средний ремонт металлорежущих станков (Б. Л. Клягин)...................................................... 497
Основные положения................................................. 497
Приемка станка в ремонт............................................ 498
Качество материалов ... 502
Качество обработки деталей......................................... 502
Качество восстановления деталей.................................... 506
Качество сборки станка............................................. 508
Требования к гидрооборудованию, системе смазки и охлаждения........ 512
Качество отделки станка ........................................... 513
Приемка и испытание станка......................................... 514
Техника выполнения проверок геометрической формы и взаимного положения деталей машин (Б. М. Шейнголъд) ........................... 520
Основные правила выполнения проверок .............................. 520
Применение плоскостного инструмента................................ 521
Проверка прямолинейности направляющих.............................. 525
Приспособления для проверки положения узлов и деталей.............. 531
Проверка на шум (В. А. Васильев) ........................... 538
Проверка вибраций оборудования (Т. С. Воробьева).................... 548
Литература.......................................................... 563
Перечень ГОСТов . ............................ . ............... 565
Глава I
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ ПРИ РЕМОНТЕ
МЕХАНИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОЛОМАННЫХ И ИЗНОШЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ
ЧАСТИЧНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИЗНОШЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ
Многие детали оборудования могут быть повторно использованы при ремонте посредством удаления изношенной части и замены ее вновь изготовленной.
Рис. 1. Способы восстановления деталей: а — при помощи установки нового хвостовика на резьбе; б — установка нового хвостовика запрессовкой с обваркой места соединения! в — запрессовкой нового хвостовика с посадкой на шпильку
Рис, г. Способы восстановления деталей: а и б — исправление корпуса фрикциона и хвостовика шпинделя установкой новой части детали с последующей приваркой; в — замена изношенной шестерни с завреилением новой резьбовыми шпильками
Этот способ восстановления используют в тех случаях, когда у крупной, металлоемкой и сложной детали к моменту ремонта машины оказывается изношенной сверх допустимого лишь одна ее частью то время как большая часть поверхностей
8
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
не имеет износа или износ их находится в допустимых пределах. Некоторые примеры применения этого способа восстановления показаны на рис. 1—4.
Достаточно часто указанным способом восстанавливают изношенные зубчатые секторы, ступенчатые валы и другие детали.
Рис. 3. Способы восстановления сломанных зубьев крупных зубчатых колес тихоходных передач
Рис. 5. Восстановление работоспособности шестерни перевертыванием: 1 — изношенная деталь; г — перевернутая деталь;
3 — кольцо
Рис. 4. Восстановление крупных зубчатых колес тихоходных передач вставкой секторов с креплением винтами
Рис. 6. Способы восстановления поломанных валов: а — при помощи прессовой посадки наделы-ваемой части и постановкой шпильки; б — при помощи прессовой посадки и обварки места соединения; в — при помощи сварки соединяемых частей
Использование пеизношенной части деталей особенно часто применяют при восстановлении составных блоков зубчатых колес, составных ходовых винтов.
Повторное использование изношенных деталей практикуют в случае одностороннего износа винтов и шестерен путем их перевертывания (рис. 5). В нереверсивных передачах такой способ является допустимым при текущих ремонтах.
Изношенные ходовые винты и поломанные валы соединяют со вновь изготов-леппой частью способами, показанными на рис. 6,
КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И СИНТЕТИЧЕСКИЕ КЛЕИ
9
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МЕХАНИЧЕСКИМ ОБЖАТИЕМ И РАЗДАЧЕЙ
Некоторые детали типа втулок можпо восстанавливать обжатием их нод прессом при помощи матрицы и пуансона (рис. 7). Внутренний диаметр втулки уменьшается при этом на величину износа и припуска на обработку. Наружный диаметр втулки после обжатия наращивают металлизацией, хромированием или наплавкой с последующей обработкой под размер.
Втулки можно также реставрировать вырезанием паза и сжатием. Уменьшение внутреннего диаметра втулки при ее сжатии дано в табл. 1.
Полые цилиндрические детали, у которых раоочси поверхностью является наружная (например, поршневые пальцы, некоторые конструкции толкателей двигателей внутреннего сгорания и т. п.), можно восстанавливать раздачей, продавливая на прессе через внутреннее отверстие стальные шарики.
Рис, 7. Восстановление втулок обжатием
1. Уменьшение внутреннего диаметра втулки при ее сжатии
Сжатие паза в лай Уменьшение диаметра втулки в мм Сжатие паза в мм Уменьшение диаметра втулки в мм Сжатие паза в лии Уменьшение внутреннего диаметра в мне Сжатие паза в мм Уменьшение внутреннего диаметра в мм
0,5 0,8 0,159 2,5 0,790 5,0 1,59 8,0 2,54
0,255 3,0 0,90 5,5 1,75 8.5 2,7
1.0 0,320 3,5 1,11 6,0 6,5 1,9 9,0 2,86
1,2 0.38 4,0 1,27 2,1 9,5 3,02
1,5 2,0 0,48 0.64 4,5 1,43 7,0 7,5 2,2 2,39 10 3,18
КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И СИНТЕТИЧЕСКИЕ КЛЕИ
ОСОБЕННОСТИ КЛЕЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Склеивание однородных и разнородных материалов — один из прогрессивных способов получения неразъемных соединений. При ремонте оборудования склеивание применяют также для восстановления некоторых поломанных и изношенных деталей (приклеивание компенсаторов износа, например накладок на складки суппортов и т. п.).
Склеивание как способ получения неразъемных соединений имеет следующие положительные свойства;
возможность соединения разнородных материалов при весьма малой их толщине;
отсутствие необходимости нарушения целостности сопрягаемых изделий сверлением отверстий;
равномерное распределение напряжений в соединении.
Клеевые соединения герметичны, обеспечивают в отличие от заклепочных и болтовых соединений гладкую поверхность изделий, что способствует снижению веса конструкции.
К недостаткам клеевых соединений следует отнести:
(отдиН)°’СИТеЛЬНО НИЗкуЮ пР0ЧН°сть на односторонний неравномерный отрыв ниямцЬШуЮ долговечность по сравнению со сварными и клепаными соедине-невысокую теплостойкость,
10
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Клеп на основе органических полимеров могут длительно работать только при температурах 200—250° С и кратковременно при 300—350° С. Теплостойкость клеев из некоторых элементоорганических и неорганических полимеров достигает 1000° С и выше, однако ввиду недостаточной их эластичности они нахрдят ограниченное применение.
В металлических силовых конструкциях наиболее распространены клеевые соединения встык или внахлестку. Однако соединения встык в чистом виде применяют редко, так как их прочность из-за нетехнологичности склеивания резко снижается. Поэтому стыковые соединения выполняют преимущественно в сочетании с соединениями внахлестку.
Рис. 8. Виды клеевых соединений: а, а — нерекомендуемые; б, д, е, к — удовлетворительные; а, г, ж, и, л — хорошие; м — тавровые соединения; н — соединения труб
В соединениях внахлестку при действии внешних усилий возникают преимущественно напряжения сдвига, но на участках, близких к периферии площади склеивания, могут появляться и напряжения растяжения в направлении, перпендикулярном плоскости склеивания, что может приводить к возникновению отдирающих усилий.
При действии растягивающих нагрузок на соединенные внахлестку элементы конструкции максимальные напряжения растяжения возникают у границ клеевого соединения. Такое распределение деформаций наблюдается не только в клеевых, но и в заклепочных и сварных соединениях внахлестку.
Некоторые виды клеевых соединений показаны на рис. 8.
Клеевые соединения лучше выдерживают сдвиг и хуже — неравномерный отрыв. Поэтому в случаях, когда клеевые соединения могут подвергаться неравномерному отрыву, отдиранию, следует предусматривать меры по усилению, например, можно усиливать конструкцию приклеиванием местных накладок, подкреплением заклепками или точечной сваркой. При изготовлении конструкции из тонких металлических листов целесообразно для усиления конструкции механически скреплять края склеиваемых деталей заклепками или точечной сваркой.
При расчете прочности клеевых соединений необходимо учитывать, что на прочность склеивания влияют природа металла, характер предварительной
КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И СИНТЕТИЧЕСКИЕ КЛЕИ Ц
обработки поверхности, нарушения заданного режима склеивания, колебания в прочностных свойствах клея, характер напряжения, условия эксплуатации и другие факторы. При использовании одного и того же клея прочность клеевых соединении черных металлов выше, чем клеевых соединений алюминиевых и медных сплавов.
ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛЕЕВ И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
Клеи получают на основе веществ природного происхождения (казеиновый, мездровый, шеллачный и др.)-и синтетических материалов.
Синтетические клеи представляют собой обычно композиционную систему, состоящую из связующего, растворителя, наполнителя, пластификатора и катализатора или отвердителя.
Связующее обладает клеящими свойствами и обеспечивает прочность соеди-
нения.
Растворители регулируют вязкость клея.
Наполнители (металлические порошки, окисли металлов, волокнистые материалы) вводят в клеевую композицию для увеличения прочности, уменьшения усадки и коэффициента термического расширения, а также для регулирования вязкости клея.
Пластификаторы понижают хрупкость клеевой пленки.
Катализаторы или отвердители ускоряют реакцию отвердения клея.
Клеи для силовых конструкций (конструкционные клеи). Клеи БФ-2 и БФ-4 (ГОСТ 12172—66) широко применяют в машиностроении. Они представляют собой спиртовые растворы фенолоформальдегидной смолы, совмещенной с поливинилбутиралем.
При помощи этих клеев могут быть склеены металлы, пластмассы (в том числе органическое стекло), керамика, дерево, фанера, фибра, эбонит, бумага и другие материалы. Для склеивания термопластов рекомендуется применять клей БФ-4.
Склеенные клеями БФ-2 и БФ-4 металлические плиты могут подвергаться механической обработке без нарушения клеевых швов. Клеевые соединения устойчивы к перепадам температур от —60 до -|-60° С. Прочность клеевых соединений на клеях БФ-2 и БФ-4 зависит от температуры отвердения. Температура отвердения 160—175° С обеспечивает максимальную прочность, выше 175° С прочность резко падает.
Для улучшения технологических свойств клея БФ-2 и БФ-4 разработана клеевая пленка, представляющая собой капроновое полотно (размер ячейки 0,5х0.5 мм), пропитанное клеем БФ-4 (пленка НИАТ-1) или БФ-2. Армированная клеевая пленка клея БФ-2 имеет на 30—50% более высокие показатели прочности, чем клей БФ-2. Для изготовления армированной клеевой пленки пе требуется спсцпального оборудования. Срок храпения такой пленки достаточно велик.
Клей БФ-2 применяют при необходимости получения большей теплостойкости шва, а БФ-4 — при большей его эластичности. Клеевые соединения па клеях БФ-2 и БФ-4 обладают удовлетворительной водостойкостью, устойчивы прп воздействии минеральных масел и бензина. Они обладают удовлетворительными диэлектрическими свойствами.
Клей ВК-32-200 на основе фенолоформальдегидной смолы (лак ИФ по ТУ 35-ЭП-255-64) и акрилонитрального каучука с'отвердителем (продукт № 3 — по ТУ № 252—61) применяют для склеивания однородных (металлы и пластмассы) н разнородных материалов (металлов с пластмассами). Прочность клеевых соединений: предел прочности при сдвиге для стали составляет 200 кГ/см2, при температуре 200° С — до 90 кГ[см2.
Ценным свойством клея ВК-32-200 является эластичность. Клеевые соеди-выполненные на этом клее, устойчивы к действию высоких температур от оО до -|-200° С, воды, керосина, минерального масла, бензина, тропического климата (относительная влажность 98%, температура 50° С). Клей устойчив
12
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
к действию микроорганизмов (грибостоек) и не вызывает коррозии цветных и черных металлов.
Клеи ВС-ЮТ и ВС-350 предназначены для склеивания металлов (стали, ду-ралюмина) и теплостойких неметаллических материалов (стеклотекстолит), а также для приклеивания их к металлам. Они достаточно водостойки. Масло, керосин, бензин практически не влияют на свойства клеевых соединений.
Клей ВС-ЮТ на основе фенолоформальдегидной смолы, полиацеталя и алкоксисилана в органических растворителях (ТУ УХП285-62) используют для наклеивания фрикционных накладок к тормозным колодкам. Клеевые соединения накладок со сталью на этом клее обладают прочностью, близкой к прочности фрикционного материала. Клей ВС-ЮТ хорошо заполняет все неплотности в клеевом соединении, но мало эластичен, поэтому его рекомендуется применять для соединений, не работающих на неравномерный отрыв. Предел прочности при сдвиге соединений сталь — сталь на клее ВС-ЮТ составляет 180 кГ/смг при 20° С и 60—70 кГ/см2 при 300° С.
Клеевые соединения на клее ВС-ЮТ выдерживают нагревание при 200° С в течение длительного времени (200 ч) и кратковременное (5 ч) при 300° С.
Клей ВС-350 отличается от клея ВС-10Т тем, что содержит феполоформаль-дегиднофурфурольную смолу (МРТУ-6-05-1216-69). Соединения имеют прочность при сдвиге, близкую к прочности клеевых соединений на клее ВС-ЮТ, но обладают значительно большей прочностью при равномерном отрыве и более высокой длительной прочностью при повышенных температурах.
Клеевые соединения на этом клее выдерживают нагревание при 200° С (200 ч) и кратковременно (5 ч) при 350° С, предел прочности при сдвиге 60 кГ1см2.
Клеи на основе эпоксидных смол отвердевают с небольшими усадками при комнатной и при повышенных температурах, без выделения побочных веществ.
Клеевые композиции на основе эпоксидных смол обладают хорошими физико-механическимй свойствами и адгезией к различным материалам, а также высокими диэлектрическими показателями. Они стойки к минеральным маслам, бензину, керосину и другим органическим растворителям, а также к действию разбавленных кислот и щелочей. Водостойкость клеевых соединений на клеях, отверждаемых аминами (полиэтиленполиамин, гексаметилендиамин и др.), при склеивании металлов удовлетворительная, а при соединении древесины с металлом — низкая. Клеевые композиции без пластификатора имеют более высокую прочность и теплостойкость, по более хрупкие.
Клеи горячего отверждения отличаются более высокой прочностью (табл. 2) и теплостойкостью. Рекомендуется, если позволяют габариты и материал, изделия, склеенные клеями холодного отверждения, дополнительно прогревать до температуры 70—200° С.
Сила сцепления (адгезия) эпоксидных клеев холодного отверждения с большинством металлических поверхностей значительно ниже сил когезии самого клея. Этим объясняется то, что отрыв, как правило, происходит от одной из поверхностей склеивания, что зачастую объясняют нарушением технологии, недостаточной толщиной клеевой пленки и т. д. Иногда это можно устранить предварительным нанесением па одну или обе склеиваемые поверхности тонкого слоя клея (того же или другого состава) с последующим отверждением, после чего следует склеить клеем холодного отверждения по принятому режиму.
За последние годы синтезировано и выпускается большое количество эпоксидных смол, позволяющих изготовлять клеи различного назначения.
Эпоксидными клеями склеивают изделия из однородных и разнородных металлов (к олову и облуженной поверхности адгезия эпоксидных клеев низкая), пластмасс, фарфора, стекла и других материалов. Эпоксидные клеи используют для контровки болтов, заделки пороков литья, их применяют в клеесварных, клеезаклепочных и клеерезьбовых соединениях.
Примерными клеевыми композициями холодного отверждения па основе эпоксидных смол являются следующие:
КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И СИНТЕТИЧЕСКИЕ КЛЕИ
13
1. Эпоксидная смола ЭД-5 или ЭД-6 (ГОСТ 10587—63) 100 вес. ч.; пластифи-катОр _ дибутилфталат (ГОСТ 8728—68) 10—15 вес. ч.; наполнитель (порт-ландский цемент марки 400, металлические порошки и др.) — от 40 до 100 вес. ч.; отвердитель — полиэтиленполиамин (СТУ-49-2529-62) 12—14 вес. ч. или гек-саметплендиамин (СТУ 12-10242-63) 8—10 вес. ч. (или кубовый остаток гек-саметилендиамина по ТУ 6-01-92-66).
2. Эпоксидная смола ЭД-5 или ЭД-6 100 вес. ч.; эпоксидная алифатическая смола ДЭГ-1 (МРТУ-6-05-1223-69) 30 вес. ч.; полиэтиленполиамин 18 вес. ч.
Примерными клеевыми композициями горячего отверждения на основе эпоксидных смол являются следующие:
1. Эпоксидная смола марки ЭД-6 пли ЭД-5 100 вес. ч.; отвердитель — триэтаноламин (СТУ 12-10-126-61) 10 вес. ч.; классификатор — дибутилфталат 10 вес. ч.
2. Эпоксидная смола ЭД-5 или ЭД-6 100 вес. ч.; продукт № 254 (ВТУП-176-69) 20—22 вес. ч.; паполпитель 3—60 вес. ч.
3. Эпоксидная смола 100 вес. ч.; малеиповый ангидрид (ГОСТ 5854—68) 30 вес. ч.
Эпоксидные клеи горячего отверждения выпускают в виде прутков (эпоксид ПР) и в виде порошков (эпоксид П). Они представляют собой системы на основе твердой эпоксидной смолы Э-41 с отвердителем. Эти клеи предназначены для склеивания металлов (стали, дуралюмина, магния) между собой и со стекло-
2. Предел прочности лри сдвиге (в кГ/смг) клеевых соединений на конструкционных клеях при 20= С
Клей Сталь — сталь Сталь — чугун Чугун — чугун Дуралюмин— дуралюмин Сталь — бронза Сталь — 1 О 4 £ 1) Фенопласт — фенопласт Фенопласт — полистирол
БФ-2 240 215 210 340 160 100 150 40
БФ-4 280 220 230 380 170 160 160 40
ВК-32-200 200 180 150 —— — —— ——
ВС-ЮТ 180 180 160 130 120 160 —.
ВС-350 170-180 160-170 150-100 80 мн 160 — ——
МПФ-1 Эпоксидные клеи холодного отверж- 150-200 — — 175-220 —• — —-
деки я Эпоксидный клей горячего отверждения 130 120 120 60 60 — —
триэтаноламином- . Эпоксидный клей го- рячего отверждения , продуктом 254 ... Эпоксидные клеи го- рячего отверждения малеиновым ангид- 350 330 330 280 180 170 — —
420 300 400
РИДОМ Эпоксидные клеи горячего отверждения полиотиленполиа- 280 260 250 265* 230 180
М11ПОМ 350 320 —— —— —
Карбинольный . . . * Анодированный 130 дуралю: 140 иин. 135
Примечание. Предел прочности при сдвиге при склеивании стеклотексто-КЛеем ВК-32-200 составляет 85 кГ/см?, эпоксидным клеем 100 кГ/см‘, при склеи-ании чугуна с текстолитом эпоксидным клеем 85 кг/см?.
14
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
текстолитами, стеклом, фарфором, пластмассами, деревом и другими материалами. Клеи не токсичны, а клеевые соединения устойчивы к длительному воздействию повышенных (100° С в течение 500 ч) и переменных (от —60 до 4-ЮО0 С) температур, воды, бензина, керосина, масла и ацетона. В тропических условиях прочность клеевых соединений понижается на 10—30% в течение года. Клеи грибостойки и пе вызывают коррозии металлов.
Предел прочности при сдвиге сгсс1 соединений на клее эпоксид ПР для стали ЗОХГСА составляет:
Температура в °C.............................. 20 60 —60
в хГ/см2................................... 342 355 312
Для дуралюмина, анодированного при 20° С, ос^ = 123 кГ/см2.
Для повышения теплостойкости эпоксидные смолы модифицируют элементо-органическими соединениями.
Представителем таких клеевых композиций является клей ВК-1. Клеевые соединения на клее ВК-1 выдерживают длительное (300 ч) нагревание до 150° С, устойчивы к переменным температурам (от —60 до 4-150° С) и обладают длительной прочностью.
Клей ВК-1 применяют для клеевых, клеесварных, клеезаклепочных и клеерезьбовых соединений из стали, дуралюмина, титановых сплавов.
Прочность клеесварных соединений более чем в 3 раза превышает прочность сварных швов при 20° С и почти в 2 раза — при 150° С.
Предел прочности при сдвиге клеевых соединений стали при 20° С oeS = = 210 кГ/см2.
Модификация эпоксидных смол алифатическими эпоксидными смолами (например, ДЭГ-1) или жидкими полисульфидными полимерами (тпоколы) позволяет получать клеи повышенной эластичности, которые пригодны для склеивания металлов, а также для приклеивания к металлам стеклотекстолитов, тканей и других неметаллических материалов.
Клеевые соединения, выполненные эпоксидно-полисульфидными клеевыми композициями, устойчивы к действию атмосферных условий, минеральных масел, ацетопа. Примером такой композиции является клей К-153, состоящий из компаунда 153 (МРТУ-6-05-1253-69), отвердителя (полиэтилепполиамина, гексаметилендиамин или его кубовой остаток) и наполнителя (портландцемент). Клеевые соединения работают в интервале температур от —60 до -|-60° С.
Предел прочности при сдвиге клеевых соединений для стали (Ст. 3) при 20° С составляет 300 кР/см2, а при —60° — 340 кГ/см2', для латуни при 20° С — 170 кГ/см2, а при —60° С — 130 кГ/см2.
Карбинольный клей используют для склеивания металлов, керамики, пластмасс и других материалов, а также для заделки пороков литья. Он имеет следую-
щий состав в вес. ч.:
Карбинол (ГОСТ 6833—54) ............................................... 100
Перекись бензоила (ОТУ 12-10-303-64)..................................... 3
Наполнитель (портландцемент марки 40) и др.) ........................... 60
Клей стоек к действию минеральных масел и микроорганизмам, но обладает недостаточной морозо- и влагостойкостью, ограниченно впбростоек.
Прочность клеевых соединений на карбинольном клее см. в табл. 2.
Клеи на основе полиамидных смол марок ПФЭ-2/10 (ТУ 35-ХП-515-62) и МПФ-1 (ТУ 35-Х 11-496-62) относятся к конструкционным клеям, применяющимся для склеивания металлов между собой, а также с пластмассами и другими материалами.
Клей ПФЭ-2/10 в зависимости от условий эксплуатации клеевого соединения, а также характера склеиваемого материала можно применять как клей холодного, так и горячего отверждения. Он обладает адгезией к пластмассам, силикатному и органическому стеклу, керамике, коже, бумаге и другим материалам.
КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И СИНТЕТИЧЕСКИЕ КЛЕИ
15
Клеевой шов устойчив к воздействию топлива и масел, длительному воздействию температуры от 60 до 150° С. Под воздействием влаги прочность клеевого шва резко снижается.
* Предел прочности при сдвиге (в кГ/см2) при 20°С у образцов, склеенных при 100° С клеем ПФЭ-2/10, следующий:
Медь с медью.................................................. 50
Латунь с латунью.............................................. 75
Текстолит с текстолитом................................... 1^0
Дуралюмин с текстолитом . .................................. 98
Клей ПФЭ-2/10 можно использовать для защиты металла от фретинг-корро-зии возникающей на плотно соприкасающихся нагруженных поверхностях, подверженных вибрации или возвратно-поступательному перемещению одна относительно другой.
Клей МПФ-1 используют в жидком виде или в вице клеевой пленки. Жидкий клей МПФ-1 применяют в том случае, когда зазоры между склеиваемыми поверхностями не более 0,05 мм.
Отличительное свойство клея МПФ-1 — высокая прочность клеевого шва при работе на неравномерный отрыв. Клеевые соединения устойчивы к вибрационным нагрузкам, минеральным маслам, топливу, а также к длительному воздействию температуры от —60° до +60° С. При воздействии воды или паров воды прочность клеевых соединений значительно снижается, поэтому при эксплуатации клееных конструкций (как и в случае применения клея ПФЭ-2/10), работающих в условиях влажного и тропического климата, рекомендуется защищать торцы соединений лакокрасочными покрытиями.
Клей МПФ-1 обладает высокими адгезионными свойствами к металлам (алюминию и его сплавам, стали, магнию). Прочность соединения см. в табл. 2.
Клеи для конструкций несилового назначения. Для склеивания древесины, резин, пластмасс, текстильных и других материалов используют также синтетические клеи. При склеивании древесины синтетические клеи, в отличие от казеинового и столярного, позволяют ускорить процесс склеивания и улучшить качество соединений. Они стойки к действию воды, микроорганизмов и старению.
Клей К-17 получают смешением мочевино-формальдегидной смолы МФ-17 (МРТУ 6-05-1006-66) в количестве 92 вес. ч., древесной муки 8 вес. ч., щавелевой кислоты (10%-ный водный раствор) в количестве 15—22 мл и воды до вязкости 40° (по Форд.— Энглеру).
Прочность клеевых соединений древесных материалов при склеивании мо-чевипо-формальдегидным клеем 15—25 кГ/см2. После выдерживания в воде при 20° С прочность падает примерно на 20%.
КлейФР-12 (резордино-формальдегидный, МРТУ-6-05-1202-69) используют при склеивании древесины и пористых материалов (войлок и др.). В состав клея входит смола ФР-12 (100 вес. ч.) и отвердитель параформальдегид (13 вес. ч.).
Клей 88 и 88Н (МРТУ 38-5-880-66) служит для приклеивания вулканизованных резни к металлам, стеклу и другим материалам, а также для крепления к металлам некоторых теплоизоляционных материалов без последующей вулканизации. Клей 88 представляет собой растворы резиновой смеси на основе севанн-тового каучука и бутилфенолформальдегидпой смолы марки 101 в смеси этилацетата и бензина «Галоша» в отношении 2 : 1, а клей 88Н вместо севанитового каучука содержит наиритовый каучук. Предел прочности при сдвиге клеевого соединения сталь — сталь 25 кГ/см2. Термообработка клеевого шва при 90° С ® течение нескольких часов дает более высокие показатели прочности, чем выдержка при комнатной температуре.
Вулканизованная клеевая пленка стойка к воде, но не стойка к минеральным маслам, керосину, бензину. Она склонна к старению. Для крепления резины к металлу, дереву, бетону и другим материалам без нагрева п давления предназначен самовулканизующийся клей 78-БЦС (ТУ 38-5-227-68). Благодаря теплостойкости (до 100° С) и водостойкости клеевого соединения - клей может быть
16
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
рекомендован для изделий, эксплуатируемых в условиях жаркого и тропического климата. Клей 78-БЦС обладает высокими адгезионными свойствами ко многим резинам и тиоколовым герметикам, увеличивает долговечность и надежность резино-металлических конструкций.
Кроме того, клей 78-БЦС позволяет получить пленку оптически прозрачную.
Перед нанесением клея склеиваемые поверхности обезжиривают бензином и просушивают. Время, необходимое для достижения оптимальной прочности клеевого соединения, колеблется от нескольких часов до суток, в зависимости от склеиваемых резин, температуры и относительной влажности воздуха. Нагревание или термообработка ускоряют процесс вулканизации клея и повышают прочность шва.
Клей лейконат (ТУ МХП 284-62) служит для склеивания невулканизованной резины с металлами (с последующей вулканизацией). Вулканизованная клеевая пленка обладает стойкостью к керосину, бензину и минеральным маслам, грибостойка, морозостойка до —40е С, кратковременно работает при 150° С.
Клей ЛИ представляет собой смесь растворов клея лейконата и 16—20%-ного раствора наирита (полихлоропреновый каучук) в дихлорэтане, взятых в соотношении 1 : 3. Этим клеем склеивают холодным способом (при 20—30° С) и при температуре 70° С следующие материалы: бессернистые и обычные резины, войлок, кожу с металлами, деревом, керамикой, а также все указанные материалы между собой;
полистирол, органическое стекло с металлами;
полиамиды;
лакоткани, пленки целлофана, поливинилхлоридный пластикат.
Прочность склеивания 8—25 кГ/см1 и практически не изменяется в течение 4—5 лет эксплуатации в различных атмосферных условиях. Клеевой шов теплостоек (до 130° С) и морозостоек (до —60° С), устойчив к маслам, влаге, обладает эластичностью, грибостойкостью и не горит.
Термопреновяй клей (ТУ 351-Н) применяют для склеивания невулканизован-ных резин, резины с металлом, Теплостойкость клея до 50° С. Вулканизованное клеевое соединение не стойко к минеральным маслам. При склеивании резины со сталью предел прочности при сдвиге 4—5 кГ/см2.
Клей наиритовый 4АН (СТУ 30-12193-61) применяют для склеивания вулканизованных резин и резино-тканевых материалов без последующей вулканизации. Клей пригоден также для склеивания этих материалов в невулканизован-ном состоянии с последующей вулканизацией.
Клеевая пленка после вулканизации стойка к маслам, но недостаточно устойчива к керосину и не стойка к бензину.
Для крепления к металлам вулканизованных резин на основе различных типов силоксановых каучуков может быть использован клей КТ-30 (ВТУ-П-63-64), представляющий собой 80—90%-ный раствор кремнийорганической смолы в бензоле или толуоле. Клей обеспечивает надежное крепление в интервале температур от —60 до -4-300° С, выдерживает длительное старение при температуре 200— 250° С, стоек к воздействию влаги.
Прочность крепления вулканизованной резины ИРП-126в к стали ЗОХГСА при испытании в нормальных условиях 15—20 кГ/см2, а при 200° С—6—10 кГ/см2.
При склеивании поверхность резины освежают бензином «Галоша», а поверхность металла обрабатывают металлическим песком или наждачной бумагой № 24—36, а затем обезжиривают бензином «Галоша». Обезжиривание производят за 10—15 мин до склеивания.
Клей БФ-6 (ГОСТ 12172—66) служит для склеивания тканей, а также для приклеивания тканей и пластмасс к металлам.
Склеивание органического стекла до последнего времени производится растворами полиметилметакрилата в органических растворителях. Одним из таких является 2—5%-ный раствор органического стекла в дихлорэтане. Недостатком этих клеев является образование трещин («серебра») на поверхности склеенного органического стекла. Для предотвращения вредного действия паров оргапиче-
КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И СИНТЕТИЧЕСКИЕ КЛЕИ
17
ских растворителей (дихлорэтана) рекомендуется производить местный отсос паР^в’клеяМ1 длительно не вызывающим появление «серебра», при склеивании органического стекла, относится клей ВК-32-70а на основе полиэфиракрилатов. Этот клей по содержит растворителей и компонентов, разрушающих органическое стекло и другие термопласты. Клей не токсичен. Толщина клеевой пленки О 01—0,75 мм не влияет на прочность.
’ Клеевые соединения органического стекла на клее ВК-32-70а обладают хорошими показателями прочности при скалывании, растяжении и отрыве в интервале температур от —60 до -(-61г С. Продолжительное действие па клеевые соединения повышенных (80° С) и переменных температур, а также воды и атмосферных условий не снижает прочности склеивания.
Для склеивания поливинилхлоридных пластиков используют различного состава клеевые композиции. Чаще всего применяют 10—20%-ные растворы пер-хлорвиниловой смолы (ТУ МХП № 4274-54) в дихлорэтане. Поливинилхлорид с металлом соединяют клеями ПФЭД и ПЭД.
Клей ПФЭД содержит эпоксидную смолу марки ЭД-5 (100 вес. ч.), поливинилхлорид ПФ-4 (3 вес. ч.), диоктилфталат (3 вес. ч.), циклогексанон (55 вес. ч.), толуол (34 вес. ч.) и полиэтиленполиамин (15 вес. ч.).
Клей ПЭД содержит эпоксидную смолу ЭД-5 (100 вес. ч,), перхлорвиниловую смолу (20 вес. ч.), циклогексанон (10 вес. ч.), метиленхлорид (90 вес. ч.) и полиэтиленполиамин (15 вес. ч.).
Для склеивания винипласта может быть использована клеевая композиция, в состав которой входит перхлорвиниловая смола (40 вес. ч.), стирол (60 вес. ч.) и перекись бензоила (4 вес. ч.). Перекись бензоила вводят в композицию перед склеиванием.
Перхлорвипиловыми клеями склеивают кожу и резину. В состав этих клеев входит перхлорвиниловая смола (20,4 вес. ч.), этилацетат (32,5 вес. ч.), бутилацетат (14,4 вес. ч.), дибутилфталат (7,2 вес. ч.), бензин (18,1 вес. ч.) и перекись бензоила (7,4 вес. ч.).
Нитроцеллюлозный клей А К-20 используют при склеивании ткани, кожи, картона и дерева.
Для склеивания пленочных материалов на нитрооснове используют клеи следующих составов:
1) ацетон (75 мл), амилацетат (25 мл), колоксилин (5 мл);
2) этилацетат (75 мл), бутилацетат (25 мл).
Для склеивания пленок на триацетатной основе применяют клеи следующих составов:
1) хлороформ (85 мл), этиловый спирт-ректификат (15 мл), триацетатная пленка (1 г);
2) хлороформ (75 мл), этиленхлоргидрон (25 мл), диметилфталат и дибутилфталат (4 мл).
Клей на хлороформе ядовит и при массовой склейке необходимо выполнять работы под вытяжкой.
Прочпые соединения пленочных материалов получаются при применении диоксансодоржащих клеев следующих составов:
для триацетатных пленок:
диоксан (50 мл), ацетон (50 мл), триацетатная пленка (1 г);
Для пленок на нитроцеллюлозной основе:
диоксан (20 эм), метилацетат (80 мл), нитропленку (2 г).
Универсальный клей для склеивания пленочных материалов на нитроцеллюлозной, триацетатной и диацетатной «пкц хлоргидрин (75 лл), ацетон (25 мл), ни: Липкие пленки. Основное свойство — легко прилипают к различным материалам.
при окраске деталей для защиты* мест, не й^длежа Для крепления деталей при огЩр;
[трвшэЗЬнал^зную пленку (1 г).
длиЛ^у^е нре^я не теряют липкости, — * и'ищгользуют:
'алиях угбор'гОк' обраио
-У-'"1
18
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
при временной герметизации узлов, а также тары, например контейнеров для транспортировки изделий;
для предохранения деталей от повреждений при транспортировке.
Промышленность выпускает полиэтиленовые пленки (СТУ 30-14384-65) и полихлорвиниловые ленты (СТУ 30-12328-62) с липким слоем. Последний состоит из полпизобутилена с различным молекулярным весом.
Для склеивания оптических деталей из силикатного стекла может быть использован клен, в состав которого входит метилметакрилат (45 мл), бутилмето-крилат (135 мл) в ксилоле (75 мл). Инициатором служит перекись бензоила (3,2 г).
ТЕХНОЛОГИЯ СКЛЕИВАНИЯ
Технология склеивания включает подготовку поверхностей, приготовление клеевых композиций, нанесение пх на склеиваемые поверхности, открытую выдержку, сборку и выдержку под давлением при определенной температуре.
Технология склеивания должна обеспечить полное удаление из клеевой пленки растворителя, предупреждать усадку, а также способствовать получению небольшой толщины клеевой пленки во избежание появления внутренних напряжений. Клеи следует наносить на поверхности простым и удобным способом, тщательно заполнять зазоры между склеиваемыми поверхностями (без непроклеев).
При склеивании следует учитывать следующее.
Для достижения хорошего склеивания необходимо тщательно очищать склеиваемые поверхности от механических и жировых’загрязнений путем обезжиривания растворителями или другими способами (например, химической обработкой). Наличие растворителя в клеевом слое способствует образованию пористого соединения с пониженной прочностью.
Быстрое удаление растворителя при открытой выдержке клеевого слоя на поверхности изделия способствует образованию твердой корки, мешающей дальнейшему удалению растворителя из клеевого слоя. Для предупреждения этого необходимо подбирать растворитель с равномерной кривой испарения и устанавливать оптимальные режимы открытой выдержки.
При отверждении клеевой пленки возникает усадка, которая понижает прочность клеевого соединения. Усадка клеевой пленки может быть уменьшена введением пластификатора и наполнителя.
Наполнитель позволяет менее точно предварительно подгонять склеиваемые поверхности, снижает разницу в коэффициентах линейного расширения склеиваемых материалов, регулирует прочность на удар. Такие наполнители как металлы или их окислы повышают теплопроводность клеевых соединений, а также придают клею способность проводить ток (серебро, никель, медь и др.). Из неметаллических наполнителей используют цемент, кварцевую муку, молотое стекло, фарфор.
При склеивании металлов следует избегать сильно шероховатых поверхностей. В углубления шероховатой поверхности могут попасть пузырьки воздуха, что приведет к возникновению внутренних напряжений.
При нарушении технологических режимов склеивания или применения некачественных клеев возможно понижение прочности клеевого соединения, образование пустот или утолщенной клеевой прослойки. Прочность клеевого соединения понижается при склеивании деталей с замасленной, лакированной поверхностью или вследствие недостаточной их выдержки под давлением и при неправильном температурном режиме.
Во избежание образования ненроклеенных мест (пустот) требуется тщательная подгонка склеиваемых поверхностей. В тех случаях, когда клеи плохо заполняют неплотности, требуется пригонка склеиваемых поверхностей с зазором не более 0,05 мм.
При соединении деталей с недостаточно тщательной подгонкой поверхностей следует применять клеи, не содержащие растворителей, обладающих хорошей зазорозаподняемостью, и способные отвердевать без выделения летучих веществ.
КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И СИНТЕТИЧЕСКИЕ КЛЕИ
19
щвлс- I ПНИ В ч I aoimfdoxm хияэаышитхаиан 4 1 сч СМ 24 6—10 7—10
Ш1ИЭКИЭ1 ' НОН «ям иившзийахеи икияэоьишшэшэн о aoifKRiiaw 7 * 7 Ч-Ч * см от—9 ТС 7-10
I iclii каин 1 iHlai/HQ аошпгхэи 1,0—1,5 7 « см см ^5 6—7
х и и атура склеивания в °C аО1ГЕИ(1эи?к хияоэьишпыэяэи 70—12(1 22 20—30 20—30 80—100 а 7
рукционн ииеь’еийэхви ИИИИОЭЬИШГеХЭИЭН а soirirviaw § © 180 | 200 7 а 20—30 80—100 OVT—ОН
£ м а О К aQirirBiaw 011—071 011—091 § оог 0R—(И оот ое—ог 120—140
S. V Сч « 2 г гИ-э/Д.ч и эинэиелШ эончкаКА аончЕвииник Я 4 8 1 <х> о со 1 ч о О
ня различи! Время в мин и температура в С in выдержки внесения тея НОИО 01 -Э1ЛШЛИ01ГООП 60—70 (15—25) 30 (20) 90 (05) 60 (20—39) 60 (20—30)
1 Z открытой после ш KJ вока ojoadau 40—60 (15—20) и 15—20 (50—60) (17—ог) 0£ о о СО СО а 1 о о со со -
•с кие режим эличество лоев при леивании HWUifUHdaxBH ииияээыпнпэх -аиан a aoififBiaw w ।
С Я о aoirimaw т- 8 о S
. Технолс ги-/г a aaoira xKatf ей ЦИ1ГЖВЯ ШГ И01ГЯ COXOEd § 1 S «•ч 150—250 150—200 200—250 200—400 150—200 и •X се И н.
s й 2 М 6 ё ВК-32-200 ВС-ЮТ ВС-350 Эпоксидные клеи холодного отверждения Эпоксидный клей, мод ифицированны й смолой ДЭГ-i, холо- дного отверждении ^Эпоксидный клей ГО- I рячего отверждения 1 триэтаноламином * Охлаждение пс
Продолжение табл. 3
to
Клей Расход клея па каждый из двух слоев в г/м2 Количество слоев при склеивании Время в мин и температура в °C (в скобках) открытой выдержки после нанесения , клея Минимальное удельное давление в кГ/смг Температура склеивания в °C Выдержка под давле-нием при склеивании в ч
металлов металлов с неметаллическими материалами
металлов металлов с неметаллическими материалами неметаллических материалов металлов металлов с неметаллическими материалами неметаллических материалов
первого слоя последующего слоя
Эпоксидный клей горячего отверждения малеиновым ангидридом Эпоксидный клей горячего отверждения продуктом № 254 Эпоксидный клей горячего отверждения полиэтиленполиамином Эпоксид ПР Эпоксид П ВК-1 К-153 Карбинольный ПФЭ-2/10 МПФ-1 150—200 100—150 150—200 200—250 150—200 1 1 1 60 (80) — 0,5—3,0 0,2 0,2—05 150 120 100 150 120 100 120—130 4—6 3 0,5 6—8 10-12 0,5 6—8 10—12 1—2
0.5—3,0 0,5—1,0 1,5—2,0 2,0 2,0-5,0 1—5,0 » 120 или 150 150 или 100 20 80 20—30 150 155 ±5 120 или 150 20 80 20—30 125—130 110—130 120 20 80 20—30 100—120 100—120 10 или 1 или 5 18 ! 6 >= 48 5—6 2,0 10 или 5 18 I 6 == 48 е—io 5,6 10 18 6 48 15—20 9—10
2 3 40 (20) 40 (20) 15 (50—60) 40 (25—30) 40 (20) 15 (50—60) 15 (80—00)
СВ о о о н > 5 и й Й а я й а я О н о я £4 И Я К й Я И н > й й я я Я Я Я И Я о Я ч й
4. технологические режимы склеивания различных материалов клеями иесилового назначения
Клей Нанесение клея Расход клея па каждый слой в е/м2 Количество слоев при склеивании Бремя в мин и температура в °C (в скобках) открытой выдержки после нанесения клея Минимальное удельное давление в кГ/см1 ] Выдержка под Температура склей- 1 давлением при вания в С 1 склеивании в ч КЛЕЕВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И СИНТЕТИЧЕСКИЕ КЛЕИ 21
металлов с неметаллическими материалами неметаллических материалов металлов с неметаллическими материалами неметаллических материалов
металлов с | ыедтс 1 cuioi н nc-СКИМИ материалами неметаллических мате-ппя.ппн
первого слоя последующего слоя
ФР-12 К-17 88,88Н 78-БЦС Лейконат Термопрсповый 4АН БФ-6 Полиметилметакрилат в дихлорэтане ВК-32-70а * Для тканей г * * При толщине Двустороннее од горячим материала 350—400 250—400 — 2 1 2 2 3 2 2 2 10 3—5 (15—30) 5—10 10—30 (30—45) и 60 (150) 10—15 (20—30) 5—8 (20—30) 15—20 3—5 3—5 материале 5—6 (15—30) 1,5—5,0 10—30 (30—45) 25—30 (20—30) 5—8 (20—30) 15—20 в толщино 2,5—3 3—5 0,2 Прикатка роликом В струбцинах 1,0 0,5 2,0 2—3»’ 0,1—0,5 1 менее 4 м 18—25 или 90 18—30 Вулкаг в п 20—30 120—130 м — 0,5—1,5 18—20 20—35 18—25 или 90 18—30 (ивация >ессе 20—30 15—30 100—130 60—65 или 20 1 кГ/см*. 24 5—6 24 1,0 24 1,5-2 1 24 6/24 24 5—6 24 1,0 24 24 10—15 • 24 4 72 1
100—150 120—200 150—200 60—100 100—150 утюгом. 4 мм — 2
1—3 кГ/с J42, ДЛЯ
22
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл.
tc S
с S
S и Ч ЙО о
HWVKBHdoiBw иишяэаь -ШШЕХЭИЭН э аонивхэк
ЯОЕЕИЙ
0XRK ХИНОЭЬ
-ИК1ГВЮЯЭН
aOKEHd
-эхвя хияээь
-инквхаяон
икикиисЬхии имияээь -икевхэкэн О Е01ШВ1ЭЯ
zwolj2i а auHdiraett эончеэЕХ
ЭОНЧЕВИИНИТАТ
S «
«а *
&
3
holch аииэээнин
ей
е с
К
о »
£
Я
1
В £ S ".
8 с
иквхгвис!
-эхвя икияэ
•ЭЬИХШЕХЭИЭН о аохгивхаи
zw/г я
ЦО1ГЭ flHttWBH ВИ НЭЕМ tfOXOBJ
до щ и
й
g S«
г л
= =
S jjj
а§ й£
§ Л я
§ = § й _ CQ И* О Я 5 к«8
+ £ « я a П |з s< <J д И R
з л
Я S = a с s s s S 5 я л к S «aj “ Л я«ё
В
S _ g Л- щ
3 ® Й ч
„ н щ л
к
= а
о
о g СО О &Ч
еохгвиа
-эхви хияэ
-эьихшвхэлан
= 8
3 со
о а;
S3
и a
5 2 S о £ S а о И ft
ст
№ Щ О Я
= &
“ Й И aS QJ Л
К а QJ § §
НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ 23
Пчя большинства клеев толщина клеевого слоя 0,05—0,25 мм. Применение вых швов толщиной выше 0,5 мм приводит к значительному падению механической прочности склеивания.
Технологические режимы склеивания различных материалов конструкционными в неконструкционными клеями приведены в табл. 3 и 4.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ С КЛЕЯМИ
Процессы склеивания синтетическими клеями связаны с применением органических растворителей, различных токсичных отвердителей и смол, поэтому пои работе с ними следует соблюдать специальные меры по технике безопасности.
" К работам, связанным с органическими растворителями и клеями, допускают лиц, прошедших медицинский осмотр и инструктаж по технике безопасности и производственной санитарии. Работающие с клеями должны периодически проходить медицинские осмотры.
При работе с органическими растворителями и клеевыми композициями следует соблюдать следующие меры предосторожности:
1. Склеивание выполнять в специально отведенных помещениях, оборудованных приточно-вытяжной вентиляцией.
Все операции, связанные с приготовлением, разогревом, перемешиванием клея, производят в вытяжных шкафах или на столах, имеющих местные отсосы.
2. Рабочие, связанные с приготовлением клея, процессом склеивания, обезжириванием, должны работать в перчатках.
3. При работе с перекисью бензоила, с органическими растворителями (дихлорэтан, бензин, ацетон, этилацетат) и другими легковоспламеняющимися веществами необходимо соблюдать правила пожарной безопасности.
4. Растворители и компоненты клеевых композиций хранить только в закрытой таре.
5. После окончания склеивания следует немедленно промыть сосуд, в котором находился клей.
6. После конца рабочего дня рабочие, запятые па операциях склейки, должны тщательно вымыть руки горячей водой.
Для защиты рук от попадания па кожу токсичных веществ полезно пользоваться специальными пастами. В качестве пасты может быть использован следующий состав (в %): казеин 19,7; спирт этиловый 58,7; глицерин 19,7; аммиак (25%-ный) 1,9.
НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ
Согласно ГОСТу 11966—66 к газотермическим покрытиям относят покрытия, наносимые способами, основанными на нагреве материала покрытия до жидкого или пластического состояния и распыления его газовой струей. Распыленные частицы обладают большой скоростью (100—150 м/сек) и при ударе о поверхность деформируются, сцепляются с ней и образуют слой покрытия.
Газотермические покрытия наносят с помощью специальной аппаратуры, использующей для плавления материала покрытия газовое пламя или энергию электрического тока (электрическую дугу, низкотемпературную плазму).
Классификация существующей аппаратуры приведена па рис. 9. С ее помощью возможно нанесение покрытий из различных по своей природе, составу и свойствам материалов, в том числе таких, нанесение которых другими способами вообще невозможно (рис. 10).
Газотермические покрытия применяют для восстановления геометрических *,а?меР°в изношенных деталей, повышения их износостойкости, улучшения ан-‘Ф₽икци°нных свойств, защиты от коррозии, придания поверхности жаростой-стц, электропроводности, диэлектрических свойств и других целей.
24
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Наиболее широко применяют покрытия из металлов, керамики и металлокерамических наплавочных твердых сплавов.
Достоинства изотермического напыления:
отсутствие в процессе напыления большого нагрева поверхности;
Рис. 9. Классификация аппаратуры для напыления покрытий
возможность панесения покрытий не только на металлы, но и на многие неметаллические материалы: пластмассы, керамику, дерево;
возможность получения многослойных покрытий из разных материалов и различной толщины;
несложность требуемого оборудования и простота технологического процесса нанесения покрытий.
К существенным недостаткам этого способа получения покрытий относится их невысокая механическая прочность, пористость и относительно слабое сцепление покрытий с основанием.
Аппаратура для нанесения покрытий отечественных конструкций приведена в табл. 5, а технические характеристики основных типов аппаратов — в табл. 6—9,
НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ
25
д)
Рис. И. Газопламенные аппараты для напыления по крытий:
а — ГИМ-2; б - МГИ-2; в — МГИ-5; г - МГП-3; а - УПН-4; е — УПН-6;
ж - УПН-8
5. Аппаратура для нанесения покрытии гааотермическим напылением
Аппарат Назначение Исходный материал для напыления Способ плавления напыляемого материала Основные характеристики конструкции
МГИ-1 • Для всех видов работ по металлизации вручную и легких работ на станках. Удобен для потолочных работ, внутри сосудов Газопламенные ап Проволока ф!,5— 3,0 мм параты Пламя из смеси кислорода с горючим газом (ацетиленом, пропан-бутаном и др.) Аппарат инжекторного типа. Привод механизма подачи от встроенного в рукоятку аппарата в оз д у шно -р отацион-пого двигателя. Регулирование скорости отдачи в пределах 0,7— 6,0 м/мин
снятые с производства, но широко эксплуати- —_ые в промышленности.
26
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл. 5
Аппарат Назначение Исходный материтл для напыления Способ плавления напыляемого материала Основные характеристики конструкции
МГИ-2 (рис. 11, б) Для всех видов работ по металлизации вручную и легких работ на станках. Удобен для потолочных работ, внутри сосудов Проволока ф 1,5—2,5 л tat Пламя из смеси кислорода с горючим газом (ацетиленом, пропан-бутаном и др.) Распылительная головка по принципу внутрисоплового смешения. Привод от воздушной турбины. Кратность регулирования 1—7,5 м/мин. Путем замены съемных деталей переводится на работу с повышенной производительностью (вариант МГИ-3)
МГИ-5 (рис. И, в) Высокопроизводительная металлизация крупногабаритных деталей, труб, профильного проката и массовых изделий в условиях механизации Проволока ф 5—6 мм Пламя смеси кислорода с пропан-бутаном Аппарат стационарного типа комплектуется тележкой с блоками газопитания и управления. Зажигание смеси, пуск и остановка посредством кнопочных устройств. Электропитание установки от однофазной сети переменного тока 220 а
МГП-3 (рис. 11, г) Напыление покрытий из особо тугоплавких металлов Mo, Ti, Nb и др., а также из керамических материалов Металлические прутки или керамические стержни (штапики) ф 3 мм К ис лор одноацетиленовое пламя Привод механизма подачи от встроенного в рукоятку воздушно-ротационного двигателя. Скорость подачи 0.1—0,85 м/мин
УПН-4* (рис. 11, 9) Нанесение покрытий из пластмасс и металлов с температурой плавления не свыше 500“ С Порошки с размерами частиц 0,15—0,25 мм Пламя газовой смеси ацетилена с воздухом и кислородом Установка состоит из распылительной горелки и бачка для порошка, расположенного на стойке со щитом с приборами для регулирования. Комплектуется горелками для нанесения пластмасс (ГЛН-4) и металлов (ГТН-4)
* Аппараты, снятые с производства, его широко эксплуатируемые в промышленности.
НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ
27
Продолжение табл. 5
Аппарат 11 азначение Исходный материал для напыления Способ плавления напыляемого материала Основные характеристики конструкции
УПН-6 (рис. 11, е; Нанесение покрытий только из пластмасс Порошки с размерами частиц 0,15—0,25 льи Воздушно-ацетиленовое пламя Распылительная горелка та же, что для УПЫ-4. Порошковый бачок упрощенного тина имеет малый вес и размеры
у пн-s (рис. 11,ж) Нанесение покрытий из самофлюсую-щихся сплавов (с последующим оплавлением) и окиси алюминия Порошки типа СНГН и ПГ-ХН8ОСР, окись алюминия марки ГО Кислородно-ацетиленовос пламя Установка комплектуется порошковым бачком-питателем и горелками: для напыления покрытий и последующего его оплавления
Газоэлектрические аппараты
ЭМ-3 А* (рис. 12, а) Для всех видов работ по металлизации вручную и легких работ на станках Проволока ф 1—2 л.ч Электрическая дуга, возбуждаемая между двумя проволочными электродами Конструкция привода механизма подачи проволоки аналогична аппарату МГИ-2
ЭМ-9* (рис. 12, б) То же Проволока ф 1,2—2,0 мм То же Конструкция привода механизма подачи проволоки аналогична аппарату МГИ-1
ЭМ-10 (рис. 12, в) То же Проволока ф 1—2,0 мм То же Привод механизма подачи от встроенной в корпус аппарата воздушной турбины. Предел регулирования додачи 1-5 м/мин
ЭМ-6* (рис. 12, г) Станочный аппарат для всех видов металлизации, в том числе для восстановления размеров деталей-тел вращения Проволока ф 1,5—2,5 мм То же Привод от трехфазного электродвигателя 380 в. Регулирование подачи бесступенчатым фрикционным регулятором в пределах 0,7—4,5 м1мин
ЭМ-12 (Рие. 12, д) Станочный аппарат для высокопроизводительной металлизации массовых изделий и крупногабаритных деталей Проволока ф 1,5—3,0 ALM То же Привод от электродвигателя трекфаз-ного тока 220 в. Регулировка скорости подачи ступенчатая посредством сменных шестерен в пределах 3,8—14,2 м/мин
иостд Аппараты, снятые с производства, но широко эксплуатируемые в промышлен-
28
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Рис. 12. Газоэлектрические аппараты для напыления покрытий: а — ЭМ-ЗА; б - ЭМ-0; « - ЭМ-10; г - ЭМ-6; д — ЭМ-12, е - УТМ-1; ж - УМ11-1; 3 -
У МП-5
нанесение покрытии газотермическим напылением
29
Продолжение табл. 5
Аппарат Назначение Исходный материал для напыления Способ плавления напыляемого материала Основные характеристики конструкции
УТМ-t ч (рис. 12, е) Станочный аппарат со сменными головками: однофазной для обычных работ и трехфазной для нанесения антифрикционных покрытий Проволока Ф 1,6—2,5 мм То же Привод механизма подачи от трехфазного электродвигателя. Регулировка скорости додачи бесступенчатая с помощью реостата, расположенного в шкафу управления
УМП-1 (рис. 12, ж) Установка стационарного типа для нанесения покрытий из особо тугоплавких металлов (Ti, Nb, Mo, W и др.) Проволока ф 1—1,5 мм Плазменная дуга Состоит из механизма подачи проволоки, распылительной головки и пульта управления. Привод механизма подачи от электродвигателя постоянного тока. Регулирование скорости подачи проволоки бесступенчатое в пределах 0,5—12 м/мин
УЫ11-5 (рис. 12, а) Установка для нанесения покрытий из тугоплавких металлов, керамики и других соединений. Применяют для ручных и станочных работ Порошки с размерами частиц 40—70 мк То же Состоит из распылительной горелки, питательного бачка для подачи порошка и пульта управления. Отличается простотой конструкции и малыми габаритами
6. Техническая характеристика газопламенных проволочных аппаратов для металлизации
Параметры МГИ-1 МГИ-2 МГИ-5
Вее'(без шлангов) и кг ............ Требуемые давления в кГ1см2: воздух 2 4,0-4,5 2-7 0,004-0,6 0,1-0,5 42-10® 650-2000 250-850 150-450 4,5 1,5 2 4,0-5,0 2-5 035-1,2 0,8 и выше 60-10“ 3600 1100 800 12 2,2 2 5,0 4,5 2,6 60-10“ 70-10“ 15-103 19
кислород ацетилен
„ пропан-бутан Расход в л/ч: В°ЗДУХ ... . , 4 . .
кислород . ацетилен Пооп10ПаВ~бутан ацетш?^д:^Тельность я кг 1ч (ПРИ применении Цинк .'
сталь ст. з
30
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
7. Техническая характеристика электроду го вых аппаратов для металлизация
Параметры ЙМ-ЗА ЭМ-9 ЭМ-10 ЭМ-3 ЭМ-12
Вес в кг Рабочее давление сжатого воздуха в кГ/см2 ......... Расход воздуха в .«’/.чип . . . Скорость подачи проволоки в м/мин ............ Рабочая сила тока дуги в а . , Напряжение в в Производительность (максимальная) в кг/ч: сталь ЦИНК 2Д 3,5-6,0 1,0-1,2 0,6-2,5 До 180 20-40 3,5 5,0 1,9 4,5—6,0 1,0-1,1 0,6—5,0 До 180 20-35 4,0 6,0 2,2 4-6 1 1,0-5,0 60-180 20-35 4,0 6,0 21 4-5 0,8-0,9 0,7—4,5 До 300 20—40 12,0 18,0 20 4-6 2,5 3,8-14,2 До 400 20-40 17 38
8. Техническая характеристика газопламенных аппаратов порошкового типа
Параметры УПН-4Л У ПН-3 У ПН-8
Габаритные размеры установки в мм . . Общий вес в кг ............... Вес распылительной горелки (без шлангов) в кг Полезный объем питательного бачка в л Требуемые давления в пГ/см‘: кислород ацетилен воздух Расход в мР/ч'. кислород ацетилен воздух Средняя производительность в кг/ч .... 410x450x1120 30 1,2 3 > 0,005 3-4 0,2—0,3 1,2- 1,5 2,5-4,0 ф 240, h = 390 7,8 1.4 6 > 0,005 3-6 0,25—0,30 10-15 3-5 200 x 250 x 400 6,4 1,1 4,0 0,5 2,2 1,7 5-6
9. Техническая характеристика установок для плазменного напыления конструкции ВНИИАВТОГЕНМАШ
Параметры УМП-1 У МП-5
Габаритные размеры в мм: распылительная горелка (головка) пульт управления . питательный бачок 150x250x1000* 340 x 700x1000 1 — 200; ft = 55 220x350x390 (без стойки) ft = 450; Ф 300 (без стойки)
Вес плазменной горелки (головки) без шлангов в кг < 26* 0,45
Минимальный диаметр в леи, допускающий напыление внутренней поверхности труб в о 150 100
* Вместе с механизмом подачи и кронштейном для проволочной бухты.
НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ
31
Продолжение табл. 9
Параметры УМП-1 У МП-5
Источник витания дуги постоянным током . . Сварочные преобразователи (например ПСО-500) или выпрямители (ИПН-160/600, ВКС-500 и др.)
Максимальная мощность установки в кеа . . 15 40
Режим работы: напряжение в и 70-75 85—90 для N. 100—120 для N2 + H2
сила тока в а 130-320 320—340 для N2 270-300 для N2 + Н2
Плазмообразующий газ Аргон Азот и смесь азота с водородом
Расход плазмообразующего газа в м3/ч . . . 5,5-6,0 3-4
Давление охлаждающей воды в кГ/см2 .... > 1,5 > 2,5
Расход охлаждающей воды в л/мин 5,6 3
Производительность в кг/ч (по напыленному металлу) при нанесении: вольфрама окиси алюминия двуокиси циркония До 12 5 4 3
Эффективность использования напыляемого материала в % ~ 70 60—80
МЕТАЛЛИЗАЦИЯ
Строение и свойства покрытий. Металлизация — наиболее известный и распространенный способ получения металлических покрытий посредством газо-термического напыления.
Металлизационные покрытия по своему строению, химическому составу и свойствам значительно отличаются от исходных металлов. Под действием высокой температуры и кислорода воздуха при распылении металлов отдельные элементы частично выгорают (табл. 10), а на поверхности частиц образуются пленки окислов. При ударе об изделие частицы претерпевают резкое охлаждение п Деформацию, причем образуемый из таких частиц слой изобилует^мелкими ц°Рами, вследствие чего объемный вес металлизационных покрытий обычно па 8—12% ниже, чем у обычных металлов. При металлизации сплавления или сварпвания частиц с поверхностью детали не происходит, сцепление носит чисто зДгсзиопный характер (исключение составляет молибден и некоторые его сплавы).
32
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
10. Изменение состава стали при влектрометаллиаации (аппарат ЭМ-6)
Сталь Содержание элементов в % Примечание
С Мп SI
15 45 УЗ 0,16 ОД 0,5 0,14 0,81 0,36 0,54 0,23 0,48 0,22 0,31 0,14 0,27 0,12 0,23 0,075 0,2 0,093 В числителе — содержание элементов в проволоке до металлизации; в знаменателе — после металлизации
И. Влияние способа подготовки поверхности на прочность сцепления металлиаационных покрытий и предел выносливости детали
Способ подготовки поверхности Предел выносливости Прочность сцепления . в кГ/см1 1
в кГ/ммг в % к шлифованной поверхности
Шлифование 25,2 100 —
Пескоструйная обработка 27,8 110,5 345 ’
Обработка дробью 32А 128,5 1040
Насечка зубилом 20,6 82,0 820 1
Накатка (прямая, косая, перекрученная) 30,6 121,0 1000
Нарезка треугольная Нареака треугольная с последующей обра- 18,8 74,5 1800
боткой дробью 24,5 98.0 1900 i
Нарезка треугольная с прикаткой вершин 17,0 67,5 1560 j
Нарезка круглая 19,4 77,0 1670 *
Нарезка круглая с прикаткой вершин . . . 18,8 74,5 1440 a
Нарезка кольцевых канавок Нарезка кольцевых канавок с прикаткой 16,а 65,5 1400 а
вершин 15,3 61,0 ИЗО т
Электроискровая обработка 20,3 80,5 юоо
Электродуговая обработка 17,0 67,5 250
Поэтому большое влияние на прочность сцепления оказывает шероховатость1, покрываемой поверхности и способ ее подготовки (табл. 11). Механическая прочность напыленного металла (отделенного от основания) также значительно; ниже, чем у лптых металлов (табл. 12).
12. Механические свойства металлиаацнонвых покрытий (ВНИИАВТОГЕНМАШ)
Металл Предел прочности при растяжении в яГ/л(Л(’ Предел прочности при сжатии в кг/ммг Твердость НВ Я
ЭМ-3 ГИМ-2 ЭМ-3 ГИМ-2 ЭМ-3 ГИМ-2 . |
Сталь 15 13,7 13,8 68,9 49,7 197 147
)> 45 , 14,t 15,5 64,2 73,0 240 240 ’•!
» У8 16,2 — 52,0 — 281 — - л
Латунь Л62 3,8 5,2 18,5 20,4 50 бз а
Алюминий А99 .... 5,4 5,0 14,2 13,1 27 26 11
Цинк Ц1 3,4 3,2 11,5 10,7 20 20
Медь Ml 8,2 5,4 28,4 32,0 66 64 Л
НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ
33
Металлизационные покрытия не обладают пластичностью, поэтому на детали, испытывающие динамические нагрузки и ударные воздействия, ил не наносят. Покрытия отличаются очень низким модулем упругости (например, для Ст. 3 Е = 700 кГ/мм2), в связи с чем возникающие в покрытии напряжения все-гда меньше, чем в самой детали. Благодаря этому металлизациопные покрытия хорошо работают в условиях статических нагрузок, но только в пределах упругих деформаций основания.
При напылении стали твердость покрытий сравнительно с исходным металлом возрастает до 40% и выше. Вследствие этого, а также пористости слоя, способного впитывать в себя до 10% масла (по объему), металлизационпые покрытия отличаются высокой износостойкостью, превосходящей на 40—50% стойкость тех же металлов до металлизации. Весьма цепным является свойство металлизированных шеек длительное время работать без доступа смазки и не вызывать заедания при нагрузках, в 2—3 раза больших, чем допускают шейки из обычных сталей.
В условиях сухого трения металлизациопные покрытия работают неудовлетворительно.
Применение металлизации нри ремонте. При ремонте оборудования металлизация позволяет:
восстановить размеры изношенных шпинделей станков, шеек валов, осей и других наружных поверхностей тел вращения;
уменьшить внутренние размеры прослабленных гнезд и посадочных отверстий под втулки и другие детали;
нанести на втулки и подшипники антифрикционные покрытия из псевдоснла-вов, образуемых в результате одновременного распыления двух или трех разных металлов; такие покрытия из недефицитных металлов отличаются высокими антифрикционными свойствами, их используют взамен специальных баббитов и бронз;
устранить течь и пористость в черном и цветном литье, в местах заварки в в клепаных соединениях;
заделать в отливках раковины и трещины.
Металлизацию применяют также для защиты от коррозии и повышения жаростойкости стали посредством алитирования, для нанесения токопроводящих покрытий на пластмассы, керамику и другие материалы, для изготовления электронагревателей, а также для изготовления несложных прессформ и моделей.
Вследствие летучести окислов молибдена и высокой температуры его частиц (~ 2500° С), последние при напылении привариваются к поверхности изделия, образуя на нем очень прочные и износостойкие покрытия. Это дает возможность применять покрытия из молибдена для восстановления размеров и уменьшения износа таких деталей, как, например, копиров, штампов, прессформ.
Применение металлизации для ремонта деталей определяют следующими положениями:
. нанесение металлизационного слоя позволяет увеличить только геометрические размеры детали (например, диаметр шеек, толщину стенок); прочность восстанавливаемой детали, вследствие низкой собственной прочности распыленного металла практически не возрастает;
для сцепления металлизационного слоя с поверхностью детали последняя должна быть шероховатой, гладкие поверхности не металлизируют;
вследствие хрупкости металлизационных покрытий детали, у которых нанесенное покрытие может подвергаться ударам и динамическим нагрузкам, металлизировать нельзя (например, зубья шестерен, матрицы, штампы);
углы граней, острые сходы (например, резьба), а также поверхности, на которые нельзя направить струю металла под углом, меньшим чем 45°, металлизации не подвергают.
Технологический процесс и оборудование рабочего места. Организация участка металлизации не требует большей площади и сложного оборудования (табл. 13).
2 Справочник механика, т, 2
34
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
13. Оборудование для металлизационной установки
Наименование и тип Назначение Применение
Масло-водоотделитель линейный мво-п* Пескоструйный шкаф * Пескоструйный револьвер* Кабина для металлизации* Станок токарно-винторезный любого типа Вытяжной зонт телескопический Дополнителы Сварочный преобразователь типа ПСГ-500 или ПСО-500 Распределительный щит с приборами Дополнителг Баллоны для сжатого кислорода Редуктор кислородный Баллон для горючего газа (ацетилена, метана, нефтегаза) Редуктор для горючего газа Стойки для укладки проволочных бухт* Державка Верстак, шланги, инструмент • Изготовляют на месте Оборудование общего назначенг Очистка воздуха, подаваемого из компрессорного отделения, от масла и влаги Подготовка плоских поверхностей и деталей сложной конфигурации Очистка песком (с многократным оборотом абразивного материала) Выполнение всех видов работ по металлизации вручную Подготовка валов, втулок и других тел вращения к металлизации и нанесение на них металлических покрытий Отсос металлической пыли при металлизации на станке юе оборудование для влектром Питание электрометалли-зационных аппаратов постоянным током Включение и выключение металлизационной аппаратуры и контроль режима работы мое оборудование Оля газовой Хранение и транспортировка кислорода Снижение и регулирование давления кислорода Питание аппарата горючим газом Снижение и регулирование давления горючих газов в баллонах Вспомогательное оборудование Размотка бухт при металлизации Закрепление ручных мета ллиз анионных аппаратов на суппорте станка по чертежам ВНИИ АВТОРЕ 1Я При большой влажности воздуха дополнительно устанавливают постовые фильтры МВО-М Оборудуют отсасывающей вентиляцией Снабжают резиновыми напорными рукавами (ГОСТ 9356—GJ) 0 10 и 20 мм Оборудуют отсасывающей вентиляцией Станок выбирают в соответствии с размерами изделий Устанавливают на суппорте станка и подключают к отсасывающей вентиляционной линии еталлизации Используют вместо ранее применявшихся трансформаторов переменного тока Устанавливают вблизи рабочего места металлизации ГОСТ 949—57 Возможно применение кислородных редукторов любого типа Взамен баллонов возможно применение сварочных ацетиленовых генераторов, устанавливаемых вне рабочего помещения Тип редуктора выбирают в соответствии с применяемым газом НМАШа.
НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ
35
Технологический процесс металлизации состоит из операций подготовки поверхности (табл. 14), нанесения металлического покрытия и его доследующей обработки.
14. Основные операции по подготовке поверхности
Операция Способ выполнения Применение
Очистка поверхности от жировых и других загрязнений Удаление масла (влаги) из пор металла Снятие с металла окисной пленки и придание поверхности изделия шероховатости для обеспечения сцепления с наносимым покрытием Устранение неравномерностей выработки эллипс-ности, задиров и придание требуемых размеров Создание на поверхности тел вращения шероховатости, необходимой для обеспечения сцепления с наносимым покрытием Ручная обтирка ветошью, промывка растворителями (керосином, бензином, дихлорэтаном и др.), обработка в моечных машинах Нагрев пламенной горелкой или в печи до температуры 250—300“ С до прекращения видимого выделения летучих продуктов сгорания Пескоструйная очистка острогранным металлическим (чугунным или стальным) песком. При небольших размерах изделий производят вручную в пескоструйном шкафу при давлении сжатого воздуха 4—6 ат Обточка на токарном станке любого тина. Возможно использование одного станка для подготовки поверхности и металлизации Нарезка на токарно-винторезном станке рваной резьбы или обработка поверхности пучком электродов, электроискровым, элек-тровибрациоиным или другим способом Во всех случаях При металлизации деталей из чугуна и других пористых металлов, работавших в условиях контакта с маслом и другими жидкостями Преимущественно при подготовке плоских поверхностей и деталей сложной конфигурации, а также шеек и гнезд, предназначенных под прессовую посадку При металлизации тел вращения Изделия с высокотвердой поверхностью (закаленные, цементованные и др.) могут быть металлизированы только при подготовке электроискровым или электро-вибрациоцным способом
При металлизации выполняют следующие правила:
для пескоструйной очистки поверхности применяют только чистый и сухой абразивный материал с острогранными зернами размером 0,5 -1,5 мм;
воздух для пескоструйной очистки и металлизации должен быть свободным от влаги и масла;
подготовленную к металлизации поверхность следует защищать от прикосновения рук и загрязнения;
металлизацию производить непосредственно после подготовки поверхности; разрыв во времени между этими операциями должен быть минимальным;
Предельные толщины и обрабатываемость стальных покрытий при металлизации шеек
Сталь Предельная толщина покрытия, не вызывающая образования трещин, в м.м Обрабатываемость
15 45 3 3-4 Возможная обточка резцами с пластинами из твердых сплавов
У5 У10 6-8 8-10 Только шлифование
2»
36
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Рис. 13. Потери стали при электрометаллизации шеек валов различного диаметра
в процессе металлизации не допускать нагрева поверхности покрываемого изделия свыше 70—80° С;
струю распыляемого металла направлять на покрываемую поверхность под углом, возможно более близким к 90°.
Несоблюдение этих правил ведет к снижению прочности сцепления слоя с основанием и является причиной неудовлетворительных результатов работы.
Металлизация наружных поверхностей тел вращения. На шейки валов, осей, шпинделей, цапф наносят покрытия из стали и других металлов толщиной до 10 мм (табл. 15). Подготовку поверхности и нанесспие металла обычно производят при закреплении детали в центрах стапка и установке аппарата на суппорте. Толщину покрытия регулируют числом проходов. Потери металла при напылении шеек и гладких поверхностей приведены в табл. 16 и па рис. 13.
При восстановлении наружных поверхностей изношенных деталей толщина наносимого слоя должна быть не менее 0,75—1,0 мм на сторону. Если износ меньше этой величины, то шейку перед металлизацией подвергают обточке до соответственного размера.
Последовательность проведения основных операций при восстановлении шеек приведена в табл. 17.
При выборе способа подготовки учитывают ослабление шейки, вызываемое нарезкой рваной резьбы. Для снижения концентрации напряжений вместо рваной резьбы часто применяют другие виды подготовки, приведенные в табл. 11.
16. Потери металла (в %) при электрометаллизации плоскостей в зависимости от угла падения струи
Угол падения струи в град Цинк Алюминий Латунь Сталь
90 27,5 17,3 35,0 22,0
60 64.1 59,0 69,0 61,0
30 90,4 98,5 88,5 98,0 91,4 89,0
10 99,0 98,2
Режимы токарной обработки металлизированных шеек приведены в табл. 18.
При шлифовании применяют следующие режимы:
Окружная скорость шлифовального круга в м/сек...... 25—30
Окружная скорость изделия в м/мин ............... 10—20
Подача в мм/об ............................ ... . 5—10
Глубина шлифования в .и.и .....................0,015—0,04
Шлифовальный круг ............................... Э46СМ-2К
Охлаждение ...................................... Эмульсия
Токарную обточку и шлифование металлизационных покрытий производят с обязательным применением охлаждающих жидкостей.
Шейки, работающие в условиях трения, после чистовой обработки подвергают пропитке в горячем (80—100° С) масле в течение нескольких часов.
При прессовых соединениях деталей, у которых посадочная поверхность металлизирована сталью, наблюдается значительное повышение предела усталости и увеличение при равных натягах прочности посадки на 8—10%,
НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ
37
17. Последовательность операций при металлизации наружной поверхности шеек
Назначение операции Эскиз Способ выполнения
Выточка замыкающих канавок на концах шейки под выход резц:1 при последующих операциях. Оставление буртиков для предохранения слоя со стороны торца шейки от забоев и выкрашивания кольцевая выработка । ^/,5-2,Опп 2О-2,бпп Отрезным резцом без применения охлаждающих жидкостей
Обточка шейки по длине 1 для устранения неравномерностей выработки и обеспечения возможности нанесения слоя минимально допускаемой толщины (0,7— 1,0 .«.« на сторону) 1- L -ч Проходным резцом бея-охлаждающих жидкостей. При износе шейки э 1,5 -ч-ч на диаметр операцию не выполняют
Нарезка по длине 1 рваной резьбы для придания поверхности грубой шероховатости и обеспечения надлежащего сцепления покрытия Н L *1 „ 1 Шаг 0/15-1,25пп Применяют обычный резьбовой резец с передним углом у—0°. Установка резца ниже центра детали на 4—5 зы»; вылет 120—150 мм. Нарезка всухую, за один проход, на малых скоростях резания. Выступающие с вершин заусенцы удаляют
Нанесение мсталлиза-цнонного покрытия до заданного диаметра шейки мп ж 1*^1^ i Угловая скорость детали 20—60 об/мин. Расстояние от головки аппарата до поверхности шейки 100— 150 мм. Припуск на обработку 0.6—1,0 м при обточке и 0,4—0,6 мм при шлифовании (на сторону)
Обточка и шлифование покрытия для получения требуемых размеров и шероховатости поверхности Обточка резцами с пластинами из твердых сплавов с полукруглой заточкой радиусом 3 лш. Первые проходы при минимальной глубине рззания. Обточка и шлифование при обязательном охлаждении эмульсией. Режимы обработки согласно табл. 18 i
38
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
18. Режимы токарной обточки металлизационных покрытий
Режим резания Металл обрабатываемого покрытия
Сталь 10 У8 Цинк и алюминий Псевдосплавы
содержащие сталь не содержащие сталь
Скорость резания в мм/мин , . Подача в мм/об ......... Глубина резания в мм 20-30 0,2-0,3 0,5-1,0 9-12 0,1-0,2 0,3-0,5 50-60 0,5-1,0 0,8-1,2 35-40 0,1-0,4 0,2-0,5 60-70 0,1-0,3 0,3-0,5
Металлизацию внутренних поверхностей применяют для уменьшения диаметра втулок, посадочных гнезд, глубоких отверстий. При
охлаждении металлизационного покрытия в нем возникают сжимающие напряжения, которые действуют на отрыв слоя от поверхности. Чтобы избежать от-
слаивания покрытия, при металлизации внутренних поверхностей стремятся возможно более ограничить толщину слоя, которая не должна превышать кГ/см1 1,0—1,5 мм для стали и 2,5—3,0 мм мг/см^п Для свинца, цинка и антифрнкцион-
„ 200 дых псевдосплавов. Нагрев детали
I I Износ 6 условиях смазки пои р=30к/см> и м/сек
Предельная грузоподъемность при 1м/сек
Рио. 14. Износ и грузоподъемность металли-зационных покрытий: 1 — сталь (100 % );
2 — сталь (50%) + алюминий (50%); 3 — сталь (75%) + латунь (25%); 4 — сталь
(75%) + медь (25%); 5 — медь (75%) 4-
-Г ПОС-30 (25%); 6 — Вр. ОЦС 6-6-3 лития;
7 — Бр. ОФ 10-1 лития
Металлизация плоскост
перед нанесением металлизационного слоя до 150—200° С позволяет наносить более толстые покрытия.
Посредством аппаратов с обычными распылительными головками возможна металлизация только таких втулок, у которых глубина h si 0,5d, в тех же случаях, когда h > 0,5d, применяют удлинительные угловые головки, позволяющие наносить металлизационные покрытия на внутренние поверхности втулок диаметром от > 70 мм.
Технологический процесс металлизации внутренних поверхностей аналогичен металлизации наружных поверхностей тел вращения (см. табл. 17).
е й возможна только в случае нане-
сения покрытий небольшой толщины: 2,5—3,0 мм для легкоплавких металлов и не более 1,0—1,5 мм для стали. Превышение этих толщин обычно ведет к отслаиванию покрытий. Для увеличения прочности сцепления и предотвращения отслаивания более толстых покрытий их наносят на предварительно напыленный слой молибдена толщиной ~ 0,1 мм.
При ремонте токарно-винторезных, револьверных и других станков можно
наносить металлические покрытия на поверхности направляющих салазок суппортов и компенсировать опускание фартуков, вызываемое износом и шаб-
рением.
Металлизацию направляющих лучше всего производить молибденом, покрытия из которого отличаются высокими антизадирными свойствами. Применяют также покрытия, состоящие из — 60% стали и ~ 40% алюминия, которые наряду с достаточной твердостью и высокой износостойкостью легко поддаются обработке и шабрению.
Для получения железоалюмипиевых покрытий пользуются двухпроволочными металдизационными аппаратами элсктродугового тиа, Одним из электро-
НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ 39
пов является стальная средпеуглеродистая проволока диаметром 1,0 мм, а другим — алюминиевая диаметром 1,5 мм.
При толщине наносимого железоалюминиевого покрытия до 1 мм подготовка поверхности состоит только из тщательной пескоструйной очистки. При нанесении более толстых покрытий металлизируемую поверхность снабжают продольными канавками в виде ласточкина хвоста глубиной 2,0—3,0 мм, шириной 5—8 мм и шагом 10—20 мм.
В обоих случаях перед подготовкой поверхности ее подвергают нагреванию в печи или горелкой до 250—300° С до полного выгорания масла, содержащегося в порах металла.
Получение антифрикционных покрытий при помощи металлизации основано па пористости напыленных покрытий и их способности, пропитываясь смазкой, улучшать условия трения. При одновременном распылении разнородных металлов возможно получение специальных антифрикционных пссвдосплавов (табл. 19). Антифрикционные свойства таких покрытий сравнительно с некоторыми подшипниковыми сплавами показаны на рис. 14.
19. Состав и некоторые свойства покрытий из двухкомпопентных антифрикционных псевдосплавов
Псевдосплав (условное обозначение) Состав и весовое соотношение компонентов Предельная грузоподъемность в кГ/см2 Коэффициент трения при удельном давлении в кГ/смг НВ (при Р = 250 кГ, а « 5 мм) Прира-баты-вае-мость
50 100
АЖ50 Алюминий (56%)Н-сталь (50%) 105 110 0,0049 0,0061 0,0045 0,0053 37-44 0,58
МЖ50 Медь (50%) + сталь (50%) 90 115 6,0056 0,0663 0,0035 0,0036 - 0.64
МС25 Медь (75%) + свинец (ао%) 105 140 0,0644 0,0044 0,0037 0,0042 35-37 0,47
МС25 (термообработанный) То же 200 220 0,0039 0,0045 0,0033 0,0033 24-27 0,75
Примечания: 1. Грузоподъемность и коэффициент теле — для » = 1 м/сек-, в знаменателе - для с = 4 м/сек. 2. Прирабатываемость баббита марки Б83 принята за 1. трения указаны: в чгсли-
Наиболее доступным средством замены в подшипниках скольжения оловянных бронз и баббитов является покрытие из латунной проволоки марки ЛС59-1, антифрикционные свойства которых близки к свойствам литых баббитов и бронз.
Полноценным заменителем лучших сортов баббита являются также покрытия, образуемые при распылении биметаллической проволоки, содержащей свинец и алюминий в соотношении 1:1. Покрытия из образуемого при этом псев-досплава имеют следующую характеристику:
Плотность в Г/сма ............................ 3,9
Твердость НИ....................................... 30.33
Сопротивление сжатию в кГ/мм-....................... 65
Относительное удлинение в %....................... 0,5
Теплопроводность в кал/см сек град .......... 0,21
Коэффициент линейного расширения..................19,6 • 10~"
Коэффициент трения............................. 0.0051
Масловпитываемость в % ........................... 5,2
Допускаемое удельное давление в кГ/смг .............. 180—200
Допускаемая окружная скорость в м/сек .............. 6—7
с Биметаллическая свинцовоалюминиевая проволока может быть изготовлена °мощью несложного ручного приспособления, которое позволяет посредством
40
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
протяжки через фильеру закатывать вокруг свинцовой проволоки диаметром 1,1 мм оболочку ия ленты, получаемой однократной прокаткой па вальцах алюминиевой проволоки диаметром 2,5 мм до размера 0,5x6,0 мм. Перед завальцов-кой алюминиевую ленту отжигают при температуре 350—400° С.
При ремонте подшипниковых пар весьма эффективным является способ обращения пар, при котором шейку вала металлизируют антифрикционным слоем, а вкладыш изготовляют из малоуглеродистой стали. Внутреннюю поверхность вкладыша цементуют, закаляют до твердости HRC 50—52 и шлифуют.
В обращенных парах с подшипниками из закаленной стали вместо псевдо-сплавов шейки можно металлизировать простой низкоуглеродистой сталью. Такие пары отличаются хорошими антифрикционными свойствами. Ими можно заменять бронзовые втулки.
Применение обращенных пар ведет к значительной экономии цветных металлов, устраняет односторонний износ подшипников и тем самым обеспечивает увеличение срока службы трущихся нар.
В качестве заменителей подшипниковых бронз и баббитов испытаны и могут быть рекомендованы к применению указанные в табл. 19 псевдосплавы, образуемые при одновременном распылении двух различных металлов.
Для нанесения антифрикционных покрытий ВНИИАВТОГЕНМАШем и ВПТИ тяжелого машиностроения разработана специальная трехпроволочная электрометаллизационная головка МТГ.
Заделку раковин и трещин применяют только в случае, когда деталь в ослабленном сечении не нуждается в восстановлении прочности. В практике ремонта металлизацией пользуются для заполнения раковин в черном и цветном литье, устранения забоев на фланцевых соединениях, заделки различного вида трещин (особенно после заварки). Трещины прихватывают электросваркой, а затем заделывают металлизацией. Раковины перед металлизацией подрубают под ласточкин хвост.
Для удаления из пор масла и влаги изделия нагревают в печи или горелкой до 250—300° С, опескоструивают и металлизируют с применением трафарета, имеющего отверстие, размер и форма которого примерно соответствуют раковине.
Устранение течи и пористости металлизацией используют как средство исправления литейных дефектов, обнаруживаемых у головок двигателей, блоков, картеров, насосов и других деталей, подвергаемых гидроиспы-таниям. Дефектную поверхность пескоструят и металлизируют цинком на толщину 0,5—1,0 мм, после чего для уплотнения пор образующимися окислами несколько раз смачивают водой и высушивают. Такие покрытия выдерживают опрессовку до 20 ат.
Проволока для металлизации. Для работы металлнзационных аппаратов применяют проволоку обычных торговых сортов. Диаметр проволоки определяется конструкцией аппарата (см. табл. 5).
Проволока, покрытая окалиной, ржавчиной, смазкой и загрязненная, для металлизации непригодна, так как при ухудшении условий токопередачи устойчивое горение электрической дуги нарушается.
Для работы на ручных электрометаллизационных аппаратах следует применять только мягкие и отожженные сорта стальной проволоки. Газовые аппараты и электродуговые ЭМ-6 позволяют применять и жесткую нагартованную проволоку.
Для восстановления стальных изношенных деталей обычно используют проволоку из простых углеродистых сталей. .
Покрытия из высокоуглеродистых сталей по сравнению с пизкоуглероди-стыми менее подвержены окислению, отличаются лучшими механическими свойствами и могут быть большей толщины без образования трещин (см, табл. 14). Такие покрытия можно рекомендовать для всех видов работ по восстановлению изношенных деталей,
НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИИ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ
41
Для получения покрытий с наивысшей износостойкостью и твердостью (HRC 48—51) применяют низкоуглеродистые сорта стальной проволоки (например, сварочной), пауглерожепной посредством цементации твердым карбюризатором (см. Т. 1).
Нержавеющие стали применяют для металлизации шеек валов (например, гидротурбин и насосов), подверженных одновременному механическому износу и воздействию коррозионной среды.
Из цветных металлов специально для металлизации выпускают только цинковую проволоку, предназначенную для нанесения антикоррозионных защитных покрытий. Этой же проволокой обычно пользуются для работ по заделке раковин, устранению пористости литья, приданию непроницаемости сварным швам.
При металлизации алюминием для защиты стали от атмосферной коррозии применяют проволоку с содержанием алюминия 99,5% (марки А5), а также сплавы АМц, АМг и др. Для работ по алитированию предпочтительнее проволока из более чистого алюминия марок А85—А95.
Во всех случаях следует использовать твердую (неотожженную) алюминиевую проволоку.
Применяемая для металлизации молибденовая проволока ф1—3 мм выпускается по ЦМ ТУ 08Т-13-67.
Контроль качества металлизационных покрытий. В производственных условиях покрытия оценивают по качеству поверхности и прочности сцепления с основанием.
Качество поверхности определяют внешним осмотром по крупности распыла, пропускам, трещинам.
Прп наличии нерабочих участков тонкие (до 1 мм) покрытия из цветных металлов надрезают до основания ножом и отслаивают. Если при этом происходит выкрашивание слоя небольшими кусками, сцепление считается удовлетворительным. При плохом сцеплении наблюдается легкое отделение покрытия па больших участках поверхности.
Покрываемые сталью шейки валов, осей и других деталей подвергают легкому простукиванию, позволяющему определить плохое сцепление по звуку. Металлизированные шейки, выдержавшие механическую обработку без образования трещин и отколов, считают пригодными для эксплуатации.
Толщину и равномерность покрытий из антимагнитных металлов с большой точностью измеряют магнитными толщиномерами.
Охрана труда и техника безопасности. Вредность работ по металлизации связана с загрязнением окружающего воздуха пылью и парами распыляемого металла, действием света газового пламени или электрической дуги, а также шумом, вызываемым аппаратами. Наиболее токсичным является свинец, работа с которым без индивидуальных защитных средств категорически запрещается. Токсичными также являются медь, кадмий, цинк и их сплавы.
В соответствии с требованиями охраны труда при организации металлиза-цпонпых установок в закрытых помещениях устройство отсасывающей вентиляции является обязательным.
В условиях обычпо применяемого типового металлизационного оборудования вентиляция состоит из системы местных отсосов, которыми снабжают каждое рабочее место — пескоструйный шкаф, кабину и станок для металлизации тел вращения.
на основании опыта эксплуатации металлизационных установок при проек-Ровании ^отсасывающей вентиляции скорость движения воздуха в плоскости тогоИИЯ ка^ин Для металлизации берут не ниже 1—1,2 м/сек, а в сечении откры-опгоРиз°нтального зонта у токарного станка не менее 4 м/сек.
вать ,и большом объеме металлизационных работ на станках следует устанавли-набл 3й1<РЫтые отсасывающие камеры, снабженные смотровыми стеклами для людепия за металлизируемой деталью.
°чцстк1Л^Х’ отсасываемый из пескоструйного шкафа, подлежит обязательной Ке от пыли в устанавливаемых вне помегцения цылесборниках или
42
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
циклонах, без которых эксплуатация пескоструйных установок не разрешается.
Помещения метал лизациоппых мастерских оборудуют также системой приточной вентиляции с подогревом воздуха.
Для защиты рабочих, производящих металлизацию внутри сосудов, при отсутствии вентиляции используют противогазы, респираторы или шлемы-скафандры с принудительной подачей в них чистого воздуха. В цеховых условиях обязательно оборудование рабочих мест вытяжной вентиляцией, при правильном устройстве которой вредность работ по металлизации полностью устраняется.
При электрометаллизации для защиты глаз от действия ультрафиолетовых лучей работающие обязаны пользоваться защитными очками с темноокрашеп-ными стеклами (типа ТИС). Постановлением Совета Министров СССР от 17/VI 1960 г. № 611 профессия шоопировщиков-металлизаторов отнесена к числу профессий с вредными условиями труда, работа в которых дает право на дополнительный отпуск и сокращенный рабочий день.
ПОКРЫТИЯ ИЗ КЕРАМИКИ И МЕТАЛЛОПОДОВИЫХ МАТЕРИАЛОВ
Наибольшее практическое значение приобрели керамические покрытия из окиси алюминия и двуокиси циркония. Наряду с ними применяют покрытия из тугоплавких металлов (титана, тантала, молибдена, вольфрама) и некоторых металлоподобных соединений, например, карбида вольфрама, хромоникелевого борида (Cr2NiB4), дисилицида молибдена.
Такие покрытия служат для защиты металлических деталей от окисления при высоких температурах, повышения эрозионной стойкости, защиты от действия агрессивных сред, получения стойких при высоких температурах тепло-и электроизоляционных покрытий. Основные свойства плазменных покрытий из керамики приведены в табл. 20.
20. Основные свойства плазменных покрытий на керамики
Характеристика Единица измерения AUO, ZrO2
Плотность объемная » истинная » общая » открытая Предел прочности при изгибе Коэффициент теплопроводности: при 100° С 500° С 1800° С Температурный коэффициент линейного расширения (20—1200° С) Температура плавления г/см3 г/см3 % "У кГ/ммг ккал/м • ч °C граб”’ °C 2,8-3,15 3,7 25-14 24-8 4,0-11,5 0,8 0,7 1/1 80 X 10-’ 2015 4,0-4,7 5,6 28-16 26-10 0,4 0,4 55 X 10- 2600
Покрытия из окиси алюминия (А12Оа) наносят газопламенным аппаратом УПН-8 или плазменным УМП-5. Материалом для напыления служит дешевый порошок технического глинозема марки ГО (ГОСТ 6912—64). Как и при металлизации покрытие наносят на поверхность, предварительно подвергнутую пескоструйной очистке.
Вследствие большой разницы в коэффициентах расширения, покрытия из окиси алюминия, нанесенные на сталь при резких температурных колебаниях, могут давать трещины и отслаиваться. Для предотвращения такой опасности окись алюминия напыляют на предварительно нанесенный слой нихрома или нержавеющей стали толщиной 0,05—0,15 мм. Напыление цо подслою повышает
НАНЕСЕНИЕ ПОКРЫТИЙ ГАЗОТЕРМИЧЕСКИМ НАПЫЛЕНИЕМ
43
почность сцепления покрытий и их стойкость к действию тепловых ударов (табл. 21).
21. Влияние подслоя на прочность и термостойкость покрытий иа окисн алюминия * *
Материал подслоя
Прочность при отрыве в кГ/см2
Число теплосмен (с 900 до 20“ С) до отслаивания покрытия
Без подслоя . .......
Сталь мягкая (Ст. 3) ....
Сталь пружинная (65 Г) . .
Сталь нержавеющая (Х18НА)
Нихром.............................
Молибден ..........................
Вольфрам ..........................
Алюминий ..........................
35
71
76
82
84
66
77
34
2-5 4-12 4-9
25-48 19-48
0-1 0-1
• Основной металл — сталь Ст. 3, толщина подслоя ~ 0,03 мм. Толщина слоя окиси алюминия ~ 0,5 ли.
Покрытия из окиси алюминия могут длительное время работать при температуре 1500—1700s С; инертны ко многим агрессивным средам. Онп отличаются хорошими электроизоляционными свойствами:
Толщина слоя в мм . ... . Пробивное напряжение в кв
0,3 0,4 0,6 1,0
0,71 0,85 1,52 1,6
Их применяют для защиты плавильных и разливочных тиглей от действия расплавов, предохранения кожухов термопар, облицовки транспортных валков термических печей, закрепления проволочных датчиков.
Покрытия из двуокиси циркония (ZrOj). Вследствие высокой температуры плавления (2690s С) покрытия из ZrO2 наиболее целесообразно наносить плазменными аппаратами типа УМП-5. Материалом для напыления служит порошок электроплавленой двуокиси циркония, стабилизированной окисью кальция. Технологический процесс напыления такой же, как и при напылении А1.2О3. По сравнению с окисью алюминия покрытия из двуокиси циркония более термостойки, их можно эксплуатировать при температуре свыше 2000° С. Они обладают очень низкой теплопроводностью (при 100—500е С X = 0,0012 кал/ему У сек-град), поэтому их применяют преимущественно для термоизоляции и получения теплобарьерных покрытий.
НАПЛАВКА НАПЫЛЕНИЕМ
• Применяется для придания поверхности детали твердости, износостойкости, термостойкости и других избирательных свойств. Наибольшее практическое значение приобрели покрытия из самофлюсующихся хромборникелевых сплавов типа СНГП и их смесей с карбидом вольфрама ВСНГН. Их наносят с помощью газопламенной установки УПН-8 или плазменной УМП-5. Нанесенное покрытие нагревают газовой или плазменной горелкой до оплавления, при котором на поверхности образуется сплошной, тонкослойный наплавочный слой. Его твер-А1СТЬ при применении сплава СНГН ННС 56—60, а микротвердость боридной достигает 2300, которая при температуре до 500° С практически не изменя-
ВатНаплавке напылением подвергают быстроизнашиваемые детали насосов, ло-”к Вцнтиляторов, дымососов, шнеков, прессформ и аналогичных деталей, вы» РГаемых эрозионному износу, действию высоких температур и агрессив-х сРед.
44
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
НАПЫЛЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ
Требования к материалам. Методом газопламенного напыления возможно нанесение покрытий из большого числа термопластов как в чистом виде, так и с различными наполнителями. Покрытия из термореактивных смол после нанесения требуют термообработки для отверждения.
Для напыления пригодны только полимеры, которые при нагревании могут плавиться и переходить в жидкое или вязко-текучее состояние, а также хорошо сцепляться с покрываемой поверхностью. Необходимо также, чтобы при нагреве до температуры растекания не происходило термической деструкции и окисления напыляемого материала.
Существующая аппаратура для газопламенного напыления пластмасс рассчитана на применение напыляемого материала в виде мелкого порошка с размером частиц в пределах 0,15—0,25 мм. Порошки должны быть свободными от пыли и обладать удовлетворительной сыпучестью.
При выборе материала для напыления следует учитывать неизбежность значительного снижения механических свойств и химической стойкости покрытий, сравнительно со свойствами тех же полимеров в прессованном виде.
Газопламенные покрытия из пластмасс применяют для защиты от коррозии, электроизоляции, устранения неровностей на поверхности автомобильных кузовов, станин и других деталей, а также для получения теплоизоляционных облицовок.
На практике наиболее широко применяют покрытия из полиэтилена, этил-целлюлозы, битумов и других смол и их сополимеров. В качестве наполнителей используют металлические порошки, неорганические пигменты, микроасбест, графит, сажу, древесную муку.
Технологический процесс. Газопламенные покрытия из пластмасс можно наносить только на открытые и удобные для напыления поверхности без острых углов, незачищенных и пористых сварных швов и щелевых зазоров.
Покрытия наносят с помощью установки УПН-4 или УПН-6. Перед этим покрываемую поверхность прогревают до температуры растекания материала. Трудность нагрева до этих температур крупногабаритных и толстостенных изделий делает часто напыление покрытий невозможным.
Гладкие поверхности покрывают небольшими участками, последовательно один за другим.
Режим работы (мощность пламени, расстояние до поверхности изделия, скорость перемещения и пр.) зависит от свойств напыляемого материала, при работе вручную режим подбирают опытным путем.
СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗИОСОВ И РАЗРУШЕНИЙ ДЕТАЛЕЙ.
ВЫБОР СПОСОБОВ СВАРКИ
Современный уровень сварочного производства позволяет надежно, быстро и дешево восстанавливать сложные дорогостоящие детали, вышедшие в процессе эксплуатации из строя вследствие поломок и изпосов, в частности, коленчатые валы, станины, цилиндры дизелей, компрессоров, насосов, гидравлических прессов, валы и другое сложное оборудование, работающее в тяжелых условиях динамических, вибрационных и тепловых нагрузок.
Для упрощения выбора способа сварки и наплавки подлежащие восстановлению детали могут быть разбиты па десять групп, для каждой из которых имеются наиболее целесообразные способы восстановления.
Группа I. Детали, рабочие поверхности которых имеют износ вследствие трения скольжения, трения качения и смятия (коленчатые валы двигателей внутреннего сгорания, валы турбин и насосов и другого оборудования).
Примерная технология восстановления деталей этой группы приведена в табл. 22.
СВАРКА И ЙАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
45
Группа II. Детали, имеющие рабочие поверхности, изношенные вследствие трения, ударных нагрузок, воздействия температуры и газов, например, прокатные валки, пуансоны, матрицы и другие детали машин прокатного и штампового производства. Для восстановления этих деталей применяют различные способы ручной дуговой и автоматической наплавки, способы наплавки рабочих поверхностей специальными легированными сталями, которые по своим эксплуатационным свойствам превосходят основной металл.
Способы восстановления приведены в табл. 23.
Группа III. Детали, имеющие износ в результате абразивного воздействия и ударных нагрузок, работающие в машинах для переработки минерального сырья, обработки почвы, бурения скважин, добычи руды, угля, сланцев (зубья экскаваторов, бурильный инструмент, оборудование цементных мельниц).
Наплавка деталей, подверженных значительному истиранию, обеспечивает создание твердого износоустойчивого слоя. Как правило, восстановление этих детален носит массовый характер. Примерная технология и способы сварки деталей этой группы приведены в табл. 24.
Группа IV. Детали, имеющие эрозионные и кавитационные разрушения пол воздействием жидкостных или газовых струй, обладающих большими скоростями, высоким давлением и в некоторых случаях высокой температурой, например: уплотнительные поверхности запорной и регулирующей аппаратуры на тепловых станциях, работающих на высоких параметрах, лопасти и рабочие камеры гидротурбин. Способы наплавки этих деталей даны в табл. 25.
Группа V. Детали, вышедшие из строя вследствие появления трещин, изломов и отколов, возникших в результате перегрузок и ударов. Технологию снарки назначают в зависимости от материала детали, характера повреждения и нагрузок, которые несет ремонтируемая деталь.
Технологические указания по исправлению таких дефектов приведены в табл. 26.
Группа VI, Детали, разрушившиеся в результате длительного воздействия знакопеременных или цикличных нагрузок (разрушение от усталости металла). Вероятность этих разрушений резко возрастает при высоком уровне напряжений в изделии, наличии конструктивных недостатков и дефектов в металле. При восстановлении этих деталей необходимо предусмотреть мероприятия по снятию усталостных напряжений, например, высокотемпературный отпуск стальных изделий при температуре 600—650° С.
Группа VII. Детали, разрушение которых произошло вследствие дефектов конструкции или изготовления и обработки, например, раковины или смещение стенок в чугунном и стальном литье, подрезы резцом в напряженных Участках,
Детали с внутренними дефектами могут достаточно долгое время находиться в эксплуатации и работать с полной нагрузкой. В то же время следует помнить, что благодаря наличию дефекта уровень напряжений в этом сечении значительно возрастает. Перегрузка или вибрационная нагрузка вызывает разрушение пере-РУжепного участка, и деталь выходит из строя. Технология сварки этой группы Редуематривает заварку обнаруженных дефектов или усиление конструкции и монтируемого узла приваркой усиливающих элементов в виде ребер жестко-ПИ1 ИЛП «гладок. Прочность сварного соединения можно также повысить Кост1еНОПИем присадочного металла, обладающего большей прочностью и вяз-вапл'ав - '“°М основно® металл, 11 усилением ремонтируемого участка местной тельп^ у п п а VIII. Детали, имеющие разрушения, происходящие из-за дли-ЩиДкигп воздействия на металл высокой температуры, передаваемой через газы, Яовы'г011,1’ паР- Эти разрушения чаще всего встречаются: в энергетических теп-Хдругог ус1аповках, паропроводах, пароперегревателях, барабанах котлов и •fJCKoft ап ОиоРУД°вания паросилового хозяйства; в нефтеперегонной и химиче-Ж- 111аратуре; в двигателях внутреннего сгорания.
22. Рекомендуемые способы восстановления деталей I группы
Типы и материал деталей Способы восстановления Электроды, присадочные металлы и флюсы Возможные области применения
Скользящие и опорные поверхности штампованных, кованых, литых и прокатных деталей, изготовленных из углеродистых и низколегированных сталей Ручная дуговая наплавка Электроды типа Э34, Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А, Э55, Э55А, Э60, Э85 и др. (ГОСТ 9467—60), а также электроды ЭН-15ГЗ-25, ЭН-14Г2Х-30 ♦, ЭН-18Г4-35 * (ГОСТ 10051—62). Тип электродахвыбирают в зависимости от заданной твердости наплавленного слоя и характера работы детали. Для массовых работ рекомендуются электроды марок АНО-1, ОЗС-З, ОЗС-4, ИМЕТ-3, МР-3, УОНИ-13/45, УОН И-13/55 и другие высокопроизводительные электроды Изделия индивидуального производства с ограниченными размерами наплавляемых поверхностей; толщина наплавленного слоя не ограничена
Автоматическая и полуавтоматическая наплавка под флюсом Проволока Св-08, СВ-08ГА, Св-10ГА, Св-10Г2, СВ-08ГС, СВ-12ГС (ГОСТ 2246—60) и другие в зависимости от марки стали. Марки различных проволок углеродистые и легированные по ГОСТу 10543—63. Порошковые проволоки различных составов. Флюсы ОСЦ-45, АН-348А по ГОСТу 9087-59; керамические и плавленые флюсы различных составов Изделия массового производства со значительными наплавляемыми поверхностями
Электрошлаковая наплавка Проволоки те же, что и для автоматической сварки. Флюсы АН-20, АН-22 и др. Изделия массового производства с большими объемами и площадями наплавляемого слоя при толщине наплавки более 10 мм
Вибродуговая наплавка Проволоки, обеспечивающие нужную твердость наплавленного слоя, в частности, Св-08, Св-10ГА, Св-12ГС и др. (ГОСТ 2246—60 *), 1Х18Н9Т, 3X13, У7, У9, Р9 и др., дающие наплавленный слой заданного состава, а также проволоки по ГОСТу 10543—63 Изделия, нагрев которых в процессе наплавки нежелателен (коленчатые валы двигателей, компрессоров и различные детали оборудования) —
1 1
Скользящая и опорные поверхности штампованных, кованых, литых и прокатных деталей, изготовленных из углеродистых и низколегированных сталей. Металлизация Проволока, обеспечивающая нужные свойства металлизационного слоя, в том числе Св-08, Св-10ГА, Св-Х18Н9Т и др. по ГОСТу 2246—60 * и различные марки по ГОСТу 10543—63 Тела вращения, не допускающие нагрева при восстановлении .
Скользящие и опорные поверхности чугунных деталей Ацетилено-кислород-ная наплавка Проволоки Св-08, Св-08А, Св-ЮГА и др. по ГОСТу 2246—60 * и различные марки по ГОСТу 10543—63 в зависимости от состава основного металла Изделия малого веса с незначительным износом
Чугунные присадочные прутки марок А или Б по ГОСТу 2671—44. Стержни НЧ-1, НЧ-2 ВНИИАВТОГЕНМАШ, флюсы ФНЧ-1, ФНЧ-2 ВНИИАВТОГЕНМАШ, бура или смесь буры с содой в равных количествах, газообразный флюс БМ-1, БМ-2 Различные чугунные детали малых и средних размеров с изношенными поверхностями
Ручная дуговая наплавка Чугунные электроды ОМЧ-1, ЦЧ-4 и др. со специальными покрытиями. Наплавка по флюсу угольными электродами Различные чугунные детали массового или индивидуального производства
Дуговая полуавтоматическая наплавка Порошковые проволоки ПНЧ-1, ППЧ-2 и др.
Скользящие и опорные поверхности бронзовых, латунных и медных деталей Ацетилено-кисл ор од-ная наплавка Присадочные стержни, соответствующие по составу основному металлу. Порошковые флюсы для сварки цветных металлов. Газообразные флюсы БМ-1 и БМ-2. Порошковые флюсы — бура и борная кислота Различные детали из меди, латуни и бронзы с изношенными рабочими поверхностями
Ручная дуговая наплавка металлическим электродом Электроды или присадочные стержни, соответствующие основному металлу. При наплавке угольным электродом в качестве флюса применяют буру
Полуавтоматическая наплавка порошковой проволокой открытой дугой, под флюсом И Б газах Порошковая проволока, обеспечивающая получение металла заданного состава, плавленые или керамические флюсы или углекислый газ
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
Продолжение табл. 22
Типы и материал деталей Способы восстановления Электроды, присадочные металлы и флюсы Возможные области применения
Изношенные концы рельсов и крестовин из углеродистых сталей Изношенные железнодорожные крестовины и стрелочные переводы Ручная дуговая наплавка Электроды типа ЭН-70Х11-25 *. ЭН-15ГЗ-25 • и др. по ГОСТу 10051—62, марок ОЗН-250, ОЗН-ЗОО, O3H-350, ОЗН-400, К-2-55 Восстановление рельсового пути на заводских и магистральных линиях
Электроды типа ЭН-70Х11-25 •, ЭН-70Х11НЗ-25 по ГОСТу 10051—62, марок ОМГ и ОМГ-Н Восстановление изделий из стали Г13
Паровозные бандажи, вагонные колеса, катки кранов П олуавтоматическая наплавка под флюсом и в газах Дуговая ручная наплавка Проволока НП-ЗХ13, НП-4Х13 (ГОСТ 10543—63). Порошковая проволока типа 3X13. Плавленные флюсы. Углекислый газ Электроды типа ЭН-15ГЗ-25, ЭН-20Г4-40 и др. по ГОСТу 10051—62, марок ОЗН-ЗОО, O3H-350, У-340/105 Устранение местных незначительных износов
Автоматическая на- плавка под флюсом Проволока по ГОСТам 2246—60 и 10543—63. Флюсы ОСЦ-45 и АН-348А Сплошная кольцевая наплавка при массовом восстановлении деталей
1 — П о л уавтоматическая па плавка под флюсом и в углекислом газе Порошковая проволока, проволока Св-08, Св-08А в сочетании с магнитным флюсом требуемого состава или керамическим флюсом. Проволока нужных марок НП-50, НП-65Г по ГОСТу 10543-63 Восстановительные работы в условиях серийного и массового производства при местном износе незначительных размеров
23. Рекомендуемые способы восстановления деталей II группы
Восстанавливаемые детали Способы восстановления Электроды, присадочные металлы и флюсы Рекомендуемые режимы термообработки
Штампы для холодной обрезки и холодной штамповки Ручная дуговая наплавка Электроды типаЭН-25Х12-чО, ЭН-У12Х12Г2ФС-55, ЭН-60Х1СМ-50 по ГОСТу 10051—62, марок ЦН-5, НЖ-2, ЭН-60М, РС-10, Ш-1 и др. для штампов Малые объемы наплавляют без подогрева и без последующей термообработки. При на-плавке больших объемов тре-буется предварительный подогрев до 300—400° С. Термообработка — по техническим условиям на исправляемую деталь с учетом состава наплавленного металла
Ацетилене»- кислородная наплавка Автоматическая и пол уавтоматическая наплавка под флюсом Сормайты № 1 и 2, стеллиты марок В2К, ВЗК, флюсы — бура обезвоженная или смесь буры и борной кислоты. Проволоки НП-105Х по ГОСТу 10543—63, порошковые проволоки нужного состава. Флюсы плавленые и керамические
Ковочные и вырубные штампы горячей штамповки, валки ковочных машин, ножи для резки горячего металла Ручная дуговая наплавка Электроды типа ЭН-ЗОХЗВ8-4О, ЭН-35Г6-50, ЭН-35Х12ВЗФС-50, марок ЦШ-1, ЦН-4, ИЖ-3, ЦН-7, ОЗИ-1, Х-53, КПИ-ЗХ2В8, ЦЧ-1М Предварительный подогрев детали до 400—600° С
Ацетилено-кислородная наплавка Стеллиты марок ВЗК, В2К, флюс — бура обезвоженная Наплавка в нагретом состоянии, последующий нагрев на 650—680° С для снятия напряжений
Автоматическая и полуавтоматическая наплавка под флюсом Проволока Св-08, керамические флюсы КС-8Х2В8, КС-ЗХ2В8, КС-Х12М и др. Проволоки НП-5ХНМ, НП-эХНТ, НП-5ХНВ, НП-45Х4ВЗФ, НП-45Х2В8Т, НП-45Х4ВЗФ по ГОСТу 10543—63, плавленые и керамические флюсы Термообработка после наплавки по техническим условиям на исправляемую деталь с учетом состава наплавленного металла
То же порошковой проволокой Порошковые проволоки ГП-ЗХ2В8, ПП-У15Х17П2, ПП-Х12ВФ и др. В ответственных случаях применяют защиту дуги углекислым газом
Прокатные валки различного назначения Ручная дуговая наплавка Электроды типа ЭН-20Г4-40 ♦, ЭН-25Х12-40, ЭН-60Х2СМ-50 • и др. по ГОСТу 10051—62, марок ЦН-5, ЭН-60М, НЖ-2 для случаев наплавки малых изделий с местной выработкой Подогрев до 370—400° С, в случае необходимости отпуск на 650—680° С для снятия напряжений
Автоматическая наплавка под флюсом Порошковая проволока ПП-ЗХ2В8, проволока ЭИ-701 и др- Флюсы ОСЦ-45, АН-348А (по ГОСТу 9087—59) и др. Проволока НП-45Х4ВЗФ, НП-60ХЗВ10Ф по ГОСТу 10543—63 Подогрев до 370—400° С, термообработка в случае необходимости по режимам, соответствующим составу наплавленного металла
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ ____ ___ СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
24. Рекомендуемые способы восстановления деталей ПТ группы
Тип и материал деталей Способы восстановления Электроды, присадочные металлы, флюсы, элементы технологии
Рабочие части землеройных механизмов (экскаваторы, землечерпалки, землесосы, земснаряды, роторные землечерпалки и другое оборудование) Ручная дуговая наплавка Электроды типа ЭН-У30Х25РС2Г-60», ЭН-У30Х23Р2С2ТГ-55 • и др. (ГОСТ 10(151—62), марки Т-620, Т-540, ЦН-5, ПН-7, Х-53, XP-1S, ОЗИ-1
Автоматическая и полуавтоматическая наплавка под флюсом Проволока НП-40ХЗГ2ВФ, Нц-4Х13, Нп-ПЗА (ГОСТ 10543—63). Флюсы плавленые и бескислородные. Проволока Св-08, СВ-08А, Св-08Г и др. по ГОСТу 2246—60 • и специальные керамические флюсы; порошковые проволоки; ленточные электроды и специальные флюсы
Электрошлаковая на- плавка Присадочный металл, дающий нужную твердость, порошковая и ленточная проволока, флюсы АН-20 и другие этого типа. Проволоки по ГОСТу 10543—63
Загрузочные конусы доменных печей и другое металлургическое оборудование, соприкасающееся с рудой в присутствии горячих газов Ручная дуговая наплавка Электроды типа ЭН-У30Х23Р2С2ТГ-55 и др- по ГОСТу 10051—62, марок Т-620, ЦН-5, ХР-19
Электрошлаковая на- плавка Порошковые и металлические проволоки, специальные флюсы
Автоматическая и полуавтоматическая наплавка под флюсом Порошковая проволока и специальные флюсы для наплавки твердых сплавов. Проволока по ГОСТу 10543—63
Углеразмольное и дробильное оборудование из углеродистых и специальных марганцовистых сталей Ручная дуговая наплавка Электроды типа ЭП-80Х4СГ-55, ЭН-У10Г5Х7С-25 и др. по ГОСТу 10051—62, марок Т-620, Т-540, ЦН-5, Х-53, ХР-19, 13КН/ЛИВТ и другие этого типа
Электрошлаковая на- плавка Порошковая проволока, дающая в наплавке металл Г13, флюс АН-20 и плавиковый шпат. Наплавка плавящимся мундштуком
Автоматическая и полуавтоматическая наплавка Порошковая проволока ПП-У50Х25Г6Т, наплавка в углекислом газе. Проволока по ГОСТу 10543—63
25. Рекомендуемые способы восстановления деталей IV группы
Восстанавливаемые детали Способ наплавки Рекомендуемые электроды, присадочные материалы, флюсы Режимы термообработки
Арматура котлов и аппаратов с рабочей температурой до 540° С Ручная дуговая Электроды типа ЭН-У20Х30Н6Г2-40 по ГОСТу 10051—62 марки ЦН-3 Детали диаметром до 50 мле наплавляются без предварительного подогрева. Детали большего диаметра подвергают общему нагреву до 650— 800° С и охлаждают после наплавки с печью
Арматура котлов и аппаратов с рабочей температурой до 600° С Электроды типа ЭН-08Х17Н7С5Г2-30 и ЭН-У18К62Х30В5С2-40 по ГОСТу 10051—62 марок ЦН-2 и ЦН-6 Для электродов ЦН-2 те же режимы, что и для ЦН-3. Наплавку электродами ЦН-6 можно выполнять без подогрева, если он не требуется для основного металла
То же, для рабочей температуры до 650® С Электроды типа ЭН-08Х20Н11С9Г2-45 по ГОСТу 10051—62 марки ЦН-8 Предварительный нагрев до 700® С; наплавка при температуре не ниже 600° С. Охлаждение с печью или в горячем песке
Арматура котлов и аппаратов, работающих при различных давлениях и температурах Полуавтоматическая Порошковая проволока различных составов, дающая в наплавке слой, работоспособный в заданных условиях. Проволока по ГОСТу 10543—63. Флюсы плавленые и бескислородные Термообработка по техническим условиям применительно к материалу аппаратуры и составу наплавленного слоя
Газовая ацетиленокисл ородная Стержни сплава ВН-3, флюс — бура или смесь буры с борной кислотой Подогрев газовой горелкой до 450— 500® С; медленное охлаждение в песке или асбесте
52
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл.
Режимы термообработки с & я а а. С С к с с с 5 г Е-5 С К = с мообработки не требует Режим термообработки определяется вX-IC1 П ГТ'111 Tior»lvrriti детали Предварительный общий подогрев до 450—500® С; равномерное охлаждение
Рекомендуемые электроды, Присадочные материалы, флюсы Электроды типа ЭА-1, ЭА-1Б, ЭА-2 и др. по ГОСТу 10052—62. В случае больших повреждений производят вварку вставок и накладок из стали Х18Н9Т и других этого типа Ленточные электроды из стали Х18Н9Т или другие этого типа, флюс АН-20 Ленточный или проволочный электроды из меди или бронзы, флюс АН-20 Наплавка различных деталей, уплотнительных колец запорной арматуры проволокой Л62 или ЛК62-05 с применением газообразного флюса БМ-l и БМ-2 Проволока Ml, МЗС, Л62 или ЛК62-9,5. Газообразный флюс БМ-1 или БМ-2
Способ наплавки Ручная дуговая Автоматическая под флюсом ' Автоматическая под флюсом (X а tt S л р. автоматическая Газовая ручная
Восстанавливаемые детали Различные детали и части машин, подвергаемые кавитационным разрушениям Различные части запорной аппаратуры и другие машиностроительные детали, требующие наплавки поверхностного слоя из меди и медных сплавов
СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
S3
Тепловое разрушение металлов в большинстве случаев связано со значительным изменением их механических и физических свойств. Свариваемость таких металлов резко ухудшается. Ремонт изделий с тепловыми разрушениями является крайне тяжелой и сложной задачей. В ряде случаев приходится удалять значительные площади пораженного металла и даже целые узлы агрегатов. Такой ремонт требует детально разработанной технологии.
Группа IX. Детали, разрушившиеся в результате химического воздействия жидкостей, паров, газов (коррозионные разрушения). Такие разрушения деталей встречаются чаще всего в химической и нефтеперерабатывающей, лакокрасочной и текстильной промышленности; в котельных агрегатах; газовозду-ходувках; лопастях и рабочих камерах гидротурбин. Особенно подвержены местной межкристаллизационной коррозии изделия, изготовленные из аустенитной нержавеющей стали, не стабилизированной специальными присадками. В паросиловом энергетическом хозяйстве встречаются такие разрушения деталей в виде появления свищей в барабанах паровых котлов и пароперегревателях. Восстанавливают такие детали наплавкой дефектных мест электродами, дающими состав наплавки, близкий к основному металлу.
При кавитационном разрушении деталей рабочих камер и рабочих колес гидротурбин и насосов глубина пораженного слоя может достигать нескольких десятков миллиметров. Разрушения этого типа восстанавливают наплавкой нержавеющего слоя. Перед началом наплавки требуется убрать весь пораженный металл.
В ряде случаев химические повреждения сочетаются с тепловыми. Некоторые способы исправления типовых повреждений деталей этой группы приведены в табл. 27.
Группа X. Детали, причиной разрушения которых явилось изготовление их из материалов, не отвечающих техническим условиям, в частности, материалов с избыточным содержанием вредных примесей, например: литые углеродистые стали с избыточным содержанием фосфора и серы, кипящие стали при работе в условиях низких температур, специальные стали и сплавы, содержащие большое количество газов — водорода, кислорода, азота. Восстановление таких деталей является крайне сложной задачей. В ряде случаев такие детали восстановлению не подлежат.
Достаточно часто разрушение детали происходит при одновременном воздействии двух или нескольких причин, например, из-за местного ослабления, вызванного наличием дефекта (группа VII) и усталостных напряжений (группа VI).
При выборе способа и методики восстановительных работ требуется тщательный анализ условий работы детали и причин ее разрушения.
СВАРКА СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Для ремонта стальных деталей применяют разнообразные способы и приемы сварки, главнейшими из них являются: электродуговая ручная сварка; газовая ацетилено-кислородная; электрошлаковая; дуговая автоматическая и полуавтоматическая под флюсом и в среде углекислого газа.
Электродуговая сварка наиболее применима для ремонтных целей, она позволяет выполнять работы в любом положении шва, что дает возможность проведения ряда работ без демонтажа оборудования, обеспечивает широкую возможность подбора металла шва, по механическим свойствам и химсоставу близкого к основному металлу; позволяет регулировать усадочные напряжения и уменьшать возможность поводки детали при сварке путем применения многослойных швов, изменением направления наложения шва; проковкой многослойных швов; применением двусторонних швов и рядом других технологических приемов; не требует сложного сварочного оборудования и может выполняться в различных производственных условиях.
26. Рекомендуемые способы восстановления деталей V группы
Типы деталей и материал Способы восстановления Электроды, присадочные металлы и флюсы Режимы термообработки
Детали из углероди-‘ стых сталей толщиной • до 3 ж», изготовленные холодной штамповкой, Ацетилено-кислородная сварка Проволока Св-08, Св-08А, СВ-О8ГА, Св-ЮГА, СВ-08ГС, СВ-12ГС по ГОСТу 2246—60 *; ацетилен, кислород
гнутьем Дуговая сварка в углекислом газе Проволока Св-08ГС, СВ-12ГС по ГОСТу 2246—60 *- Углекислота техническая, осушенная Не требует
Ручная дуговая Электроды Э34, Э42, Э42А, 346, Э46А и др. по ГОСТу 9467—60 марок АН-1, ОМА-2, ВИАМ-25 и др.
Детали толщиной более 3 мм из углеродистых сталей, изготовленные ковкой, горячей штамповкой и литьем Ручная дуговая сварка Электроды типа Э42, Э42А, 346, Э46А, Э50, Э50А, Э55 по ГОСТу 9467—60 с рудным или рутиловым покрытием для деталей, работающих при статических нагрузках, и с фтористо-калыщевым покрытием для деталей, работающих при динамических нагрузках. Рекомендуются электроды марок ОЗС-З, ОЗС-4, МР-3 УОНИ-13/45, У ОНИ-13/55, У ОНИ-13/65 АНО-1 и др. Детали из малоуглеродистых сталей (до Ст. 4) не требуют термообработки. Детали из сталей 25Л и ЗОЛ подогревают до 300° С. Для толстостенных деталей желателен высокотемпературный отпуск при 650° С
Литые тяжелые детали из углеродистых сталей толщиной 50 мм и более Ручная дуговая сварка Электроды Э42А, Э46А, Э50А, Э55 по ГОСТу 9467—60 с фтористо-кальцие-вым покрытием марок УОНИ-13/45, УОНИ/13/55, УОНИ-13/55 и др. Подогрев до 300—400° С и отпуск при 650” С
Электрошлаковая сварка Проволока Св-208, Св-08 А, Св-08Г по ГОСТу 2246—60 * и др. в зависимости от состава основного металла. Флюсы АН-8, АН-22, ФЦ-7 Желателен отпуск после сварки при температуре 650° С
Чугунные детали весом до 1500кг, нагрев которых не вызывает потери размеров. Чугунные детали, предварительный подогрев которых нежелателен Ацетилено-кислородная или пропанокислородная сварка Чугунные присадочные прутки по ГОСТу 2671—44 марок А и Б. Флюсы — бура, ФНЧ-1, ФНЧ-2, газообразные флюсы БМ-1, БМ-2, разработанные ВНИИАВТОГЕНМАШем Общий или местный подогрев до 350—500° С. Охлаждение после сварки естественное, без сквозняков
Низкотемпературная сварка-пайка Присадочные прутки НЧ-1, НЧ-2 с флюсами ФНЧ-1, ФНЧ-2; проволока ЛОК59-1-03 с активным флюсом ВНИИАВТОГЕНМАШа. Цинковый пруток марки Ц с хлористым флюсом ВНИИАВТОГЕНМАШа
Ручная дуговая сварка Электроды ЦЧ-4, медно-жслезные ОЗЧ-1, медно-никелевые МНЧ-1, железно-никелевые ЦЧ-ЗА и др. этих типов Не требует
Дуговая полуавтоматическая сварка Порошковая проволока ППЧ-1, Ш1Ч-2 и др.
Медные, латунные и бронзовые детали Ацетилено-кислородная сварка Проволока, по составу близкая к свариваемому металлу. Флюс — бура или смесь буры с борной кислотой, газообразные флюсы БМ-1, БМ-2 В ряде случаев требуется предварительный или местный нагрев до 200—300° С. Сварку изделий больших габаритов производят двумя горелками
Ручная дуговая сварка Для сварки медных деталей применяют электроды «Комсомолец-100» и ЗТ, для сварки латуней и бронз — электроды со стержнем, близким по составу к основному металлу со специальным покрытием Массивные детали требуют местного подогрева газовой горелкой или индуктором
' ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ Я СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
56
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл. 26
Режимы термообработки Для изделий малого веса подогрева не требуется. Массивные детали подогревают до 350—400° С Массивные детали подогревают до 300—400° С В большинстве случаев термообработки нс требует. Изделия сложной конфигурации требуют общего подогрева до 200—300° С Предварительный местный подогрев до 200—250° С Не требует
Электроды, присадочные металлы и флюсы Присадочный металл выбирают в зависимости от состава основного металла. Вольфрамовые прутки марок ВЛ-10 или ВТ-15 Присадочная проволока КМц-3-1 Присадочная проволока, близкая по составу к свариваемому металлу; флюс АФ-4А или его заменяющий Электроды ОЗА-1, ОЗА-2 Вольфрамовые прутки диаметром 1—5 мм марок ВЛ-10, ВТ-15 или другие, их заменяющие. Присадочная проволока, по составу близкая к свариваемому металлу. Аргон марок А или Б по ГОСТу 10157—62 Присадочная проволока, по составу близкая к свариваемому металлу. Аргон марок А или Б по ГОСТу 10157—62
Способы восстановления Дуговая сварка в среде аргона или гелия нсплавящимся (вольфрамовым) электродом Дуговая сварка в среде аргона, гелия или азота плавящимся электродом Газовая сварка Ручная дуговая сварка Аргоно-дуговая сварка неплавящим-ся электродом Аргоно-дуговая сварка плавящимся; электродом
S = §« SiS
з S5a
Типы деталей и материал Медные, латуни бронзовые детали Детали из алюм! алюминиевых ci (штампованные, ные, литые)
СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
57
27. Рекомендуемые способы восстановления изделий IX группы
Характеристика восстанавливаемого агрегата и характер разрушения Способ исправления Электроды, присадочные материалы, элементы технологии
Котельные установки на различные давления и температуры. Трещины в барабанах котлов, сухопарниках, трубопроводах, изготовленных из углеродистых сталей Удаление поврежденного участка и вварка новой вставки, изготовленной из материала, близкого по составу к основному Электроды типа Э42А, Э46А и Э50А по ГОСТу 9467—60 марок УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 и др. в зависимости от состава основного металла. Режимы сварки обычные
То же, при небольших разрушениях Ручная дуговая наплавка
Барабаны паровых котлов, сухопарники, грязевики, автоклавы, изготовленные из углеродистых сталей. Местные разрушения в виде свищей и раковин Электроды типа Э42, Э42А, Э46 по ГОСТу 9467—60 диаметром 3; 4 и 5 мм. Рекомендуются марки ОЗС-4, УОНИ-13/45, МР-3, УОНИ-13/55, АНО-1 и др. Режимы тока минимальные для выбранного диаметра влектрода. Перед наплавкой необходима тщательная механическая зачистка поверхности металла, после наплавки — тщательная очистка от шлака
Различная аппаратура, работающая в условиях высоких температур и давлений, изготовленная из перлитных теплоустойчивых сталей типа ХМФ. Эрозионные и кавитационные разрушения Электроды типа Э-М, Э-МХ, Э-ХМ, Э-ХМФ, Э-ХМФБ и другие этого типа по ГОСТу 9467—60. Марку электрода выбирают в зависимости от состава основного металла. Рекомендуются следующие марки электродов: ЦЛ-14, ЦЛ-20, ЦЛ-26, ЦЛ-27 и другие этого типа
То же, из сталей аустенитного класса Электроды по ГОСТу 10052—62, марку электрода выбирают в зависимости от состава основного металла и требований к износостойкости наплавляемого слоя
Различная аппаратура из нержавеющих сталей. Местная коррозия швов и переходных зон Электроды по ГОСТу 10052—62. Марку электрода выбирают в зависимости от состава основного металла. Перед наплавкой необходима тщательная зачистка металла. Режимы сварки должны обеспечить минимальный нагрев основного металла
То же — сплошная коррозия сварного соединения или основного металла. Рабочие колеса и камеры гидравлических турбин и насосов. Кавитационные разрушения Ручная дуговая сварка Удаление поврежденного места и вварка заплаты. Электроды тс же, что и для наплавки
Автоматическая сварка иод флюсом Наплавка или облицовка поврежденных участков нержавеющей сталью. Сплошная наплавка ленточным или проволочным нержавеющим электродом типа Х18Н9 под флюсом АН-20
58
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл. 27
Характеристика восстанавливаемого агрегата и характер разрушения Способ исправления Электроды, присадочные материалы, элементы технологии
Химическая и нефтеперегонная аппаратура, работающая в условиях высокой температуры и активной коррозионной среды. Различные повреждения основного металла и сварных соединений в виде очагов коррозии, свищей и раковин Ручная дуговая сварка Электроды по ГОСТу 10052—62, марку электрода выбирают в зависимости от марки свариваемого металла. Наплавку поврежденного участка производят после его зачистки. В некоторых случаях поврежденный учасгок удаляют и вваривают вставку. Режимы сварки — по техническим условиям на электроды
Электроды, рекомендуемые для сварки стальных изделий. В настоящее время промышленность выпускает значительное количество разнообразных марок электродов, применяемых для сварки углеродистых сталей.
При выборе электродов для ремонта следует прежде всего определить тип покрытия рассматриваемой марки. В соответствии с ГОСТом 9467—60 предусмотрены следующие типы электродных покрытий.
Рудно-кислые покрытия (условный индекс Р). Главными компонентами покрытий являются железные, марганцовые или железотитановые руды. Покрытия этого типа обеспечивают устойчивое горение дуги, возможность сварки от источника переменного тока и во всех пространственных положениях шва, удовлетворительное формирование шва. К числу недостатков этих покрытий относятся: большая токсичность при сварке благодаря значительному выделению сварочных аэрозолей и окислов марганца; невозможность легирования металла шва через покрытие; относительно высокое насыщение шва кислородом и водородом; грубочешуйчатая поверхность шва; сравнительно плохое отделение шлаков, особенно со швов в узкой разделке. К этой группе относятся электроды типа Э42 марки ЦМ-7, ОММ-5 и др., предназначенные для сварки углеродистых сталей, не выше, чем сталь Ст. 3. Электроды не могут быть рекомендованы для сварки литых стальных изделий большой толщины.
Рутиловые покрытия (условный индекс Т). Основным составляющим этого покрытия является титановая руда (рутил). Электроды этого типа МР-3, ОЗС-З, ОЗС-4, ОЗС-5, АНО-1, АНО-3, АНО-4 и ряд других обеспечивают получение наплавленного металла типа Э42, Э46. Они дают устойчивое горение дуги, позволяют использовать источники переменного тока. Хорошо формируют шов, обеспечивая мелкочешуйчатое строение, значительно увеличивают производительность и обладают в 2—3 раза меньшей токсичностью по сравнению с электродами типа Р. Эти электроды следует широко применять при ремонтной сварке различных конструкций и сосудов из обычных углеродистых сталей.
Фтористо-калъциевые покрытия (условный индекс Ф). Эти покрытия, состоящие из углекислого кальция (мрамора) и плавикового шпата позволяют в широких пределах легировать металл шва через покрытия, обеспечивают получение наплавленного металла, свободного от кислорода, азота и водорода; такой металл обладает весьма высокими пластическими свойствами и высоким сопротивлением ударным нагрузкам. Покрытия типа Ф наносят на электроды марок УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, УОНИ-13/65, УОНИ-13/85 и ряд других, относящихся к типам Э42А, Э46А, Э55А, Э65, Э85. С покрытиями этого типа выпускают все современные электроды для сварки специальных сталей, нержавеющих, окалиностойких, жаропрочных и специальных высоколегированных сплавов. Электроды с покрытиями типа Ф требуют применения постоянного тока с обратной полярностью. Этот тип электродов является основным для выполнения всех ответственных сложных ремонтных работ на различных стальных
СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
59
изделиях, изготовленных литьем, ковкой, штамповкой, а также изделиях, изготовленных из низколегированных сталей. Электроды позволяют получить наплавленный металл без трещин, высокой прочности и с хорошим сопротивлением ударным нагрузкам. Марку электрода выбирают по марке свариваемой стали.
Органические покрытия (условный индекс 0). Основой этого типа покрытия являются органические вещества, которые, распадаясь и сгорая в дуге, создают газовую защиту дугового пространства. Электроды особенно удобны для сварки монтажных швов, выполняемых во всех пространственных положениях шва. Эта группа электродов только осваивается промышленностью п массового выпуска не имеет.
Некоторые сведения об электродах для сварки стальных деталей приведены в табл. 28.
Оборудование для ручной дуговой сварки. Ремонтные работы можно выполнять обычным стандартным оборудованием, выпускаемым промыш л енностыо.
Для сварки переменным током наиболее удобны трансформаторы типа СТЭ-24, СТЭ-34 с отдельной дроссельной катушкой. Можно также применять трансформаторы типа ТС и ТСК-300, ТСК-500 и СТН-500.
В связи с увеличением применения легированных сталей и электродов с покрытиями типа Ф резко возрастает потребность в источниках постоянного тока. Очень удобными для ремонтных работ являются сварочные выпрямители типа ВСС-300 и ВСС-500. Эти установки питаются от трехфазной сети напряжением 220—380 в, позволяют регулировать силу тока в широких пределах, обладают высокими динамическими свойствами, хорошо стабилизируют дугу и уменьшают разбрызгивание металла. Можно применять также сварочные мотор-генераторы типа ПС-300, ПС-500, ПСО-ЗОО, ПСО-500, ПСО-800 и др.
Для сварки толстостенных изделий рекомендуются многопостовые установки ВСК-1000 и ПСМ-1000.
Подготовка деталей к сварке. Разделка трещин, отколов, изломов должна производится так, чтобы было проварено все сечение. При разделке следует особенно тщательно контролировать направление трещины и вести разделку так, чтобы трещина была удалена полностью. Следует всегда стремиться, чтобы объем удаляемого металла, а следовательно, и объем последующей сварки был минимальным. В ряде случаев, когда объем дефектного металла значителен, целесообразно удалить этот участок полностью и на его место вварить вставку, по составу близкую к основному металлу. Разделку можно выполнять: механическими способами, фрезерованием, строжкой, рубкой пневматическим или ручным зубилом, проточкой на станках и огневыми способами, резкой кислородными резаками, воздушнодуговым способом, резкой плаз-мой, дуговой выплавкой. Практика показывает, что огневая разделка наиболее Удобна и обладает следующими преимуществами по сравнению с механическими способами: быстрота процесса, в десятки раз больше, чем механическими способами; возможность получения оптимальной формы разделки с минимальным объемом наплавленного металла; хорошая видимость процесса и возможность наблюдения за направлением трещины; возможность маневрирования при изломе и трещине криволинейного очертания; гарантия полного удаления всего Дефектного участка.
Выполнение сварочных работ. Сварка стальных изделий большой толщины (50 и более) с содержанием углерода более 0,23% производится, как правило, с общим или местным подогревом до температуры 200—450° С. Нагревать можно индукторами, в электрических печах, в горцах, многопламенными горелками. Когда по условиям технологии требуется последующая после сварки общая термообработка всего изделия, наиболее удобным является выполнение работ в специальных электропечах без извлечения изделия из печи на все время работ, печь должна быть построена так, чтобы место, где производят сварочные работы, было доступно для работы на нагретой детали и было изолировано от общего
60
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
9S V Я Л ь ВН-48У Э46А Э50А Фтористо-кальциевое 110—130 I сч Постоянный обратной полярности irs ОТ д •чЗ* ГС J, 14—22 Углеродистые стали всех марок и ряд низколегированных конструкционных мая j от 5 мм ф те । £ х к Я fc О ф к ф я о S f? х я 5° s гы и другие марки, выпускаемые промыш--3; АНО-4 и ряд других. ।
УОНИ-13/65 360 со со 1 со СО от 1 GO 60-55 от сч ГС i со Для любой толщины, наш ОТ 1 JWJW 1 шва, для сварки в потолочном тры электрода должны быть “ более 4 мм
УОНИ-13/55 Э50А СО со 1 в со со j со 6-8 50—55 со 1 ОТ 08—92
УОНИ-1 13/45 Э42А ОТ 1 00 от гс О') со 1 а । ОТ М
ё м 2 к В g св § а X 0) ОЗС-4 | 30—40 8,5—9,5 ый ! а । 3 8 1 й 1 Углеродистые до Ст. 4 Для любой ТОЛЩИНЫ положении ении диаме ш могут быть применеь Ч ОЗС-6; АНО-2; АНО
эй сварки с Марка э МР-3 ate ювое 35—45 8,5—9,5 и посгоянн от 1 18—81 1 07 ; В любом 1 полож
ж 1 I I I f g ОЗС-З Рутих 145—175 GO 7 со “ременный 7 3 со 1 й 1 Углеродистые до Ст. 4; низколегированные строительные, включая сталь Г2 4 толщины, от 5 мм и слегка энное электродов р: УП2-45У
АНО-1 | 342 041—(Е1 16—18 с 3 э в 1 я 11—16 Для любо! начиная Нижнее накл! ф 2 Д S ю те те в те «5
о об <м IXM-7 -кислое ю 7 3 10—11 ГТ Переменный и постоянный прямой полярности 48—49 J, 10—11 g-’ а<5 3 s Для любой толщины В любом положении; для сварки в потолочном положении диаметры электрода должны быть не более 4 мм указанных тстых сталс
ОММ-5 | СО Рудно в 1 со со 1 1> 48-49 18—27 8—14 » глерид Ст. 3 5? ч S л е. Кроме «и углерод)
Показатели Тип электрода по ГОСТу 9467—GO Вид покрытия по ГОСТу 9467—60 Коэффициент веса покрытия Коэффициент наплавки в г/а • ч Род тока, полярность Предел прочности наплавле иного металла в кГ/ммг I Относительное 1 удлинение в % Ударная вязкость в кГ/см2 Для сталей каких марок могут быть рекомендованы при ремонте Для каких толщин свариваемого металла при ремонте Положение шва в пространстве Примечани ленцостью для свар)
СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
61
объема печи. Сварку производят электродами с покрытиями типа Ф, рекомендуются марки УОНЙ-13/45, УОНИ-13/50, УОНИ-13/55, УОНИ-13/65 и УОНИ-13/85. Марку электрода выбирают в зависимости от свариваемой стали.
При сварке больших толщин применяют электроды диаметром 5; 6; 8 мм, при отсутствии электродов большого диаметра рекомендуется спаривать электроды в пучки по 2, 3 и 4 электрода. Сварку выполняют от источников постоянного тока обратной полярностью.
Для уменьшения внутренних напряжений и короблений при сварке стальных изделий большой толщины применяют послойную проковку шва, типа чеканки. Проковку ведут пневматическим молотком, зубилом с затуплением режущей кромки по радиусу 2 мм.
Интенсивность проковки определяется уничтожением рисунка тпва, обычно для этого нужно средним пневматическим молотком дать 4—8 ударов по одному участку. Значительно уменьшают коробления и напряжения: местный или общий нагрев детали до 250—350° С; выполнение швов каскадом и горкой, обратноступенчатым швом, предварительная обратная деформация изделия перед сваркой; жесткое зажатие детали перед сваркой; постановка распорных клиньев в разделку; увеличение зазора в шве перед сваркой.
По окончании всех сварочных работ желателен высокотемпературный отпуск при температуре 650° С. Наиболее целесообразен отпуск с общим нагревом изделия. В ряде случаев, когда общий нагрев осуществить нельзя, можно провести местный высокотемпературный отпуск только сварного соединения. В этом случае нагрев осуществляется: индуктором, газовыми горелками, переносным горном с древесным углем или коксом.
Газовая сварка. Ацетилено-кислородную сварку достаточно широко применяют при ремонте стальных деталей малого габарита и изделий, изготовленных из тонкого листового металла. Газовой сваркой с успехом восстанавливают различные мелкие детали в типографском, текстильном и швейном оборудовании. Она'также является единственным способом при восстановлении различных деталей в приборах и аппаратах точного приборостроения. Положительными свойствами этого способа сварки для ремонта таких деталей являются: возможность точной сборки детали по излому с постепенным проплавлением этого места на полное сечение; возможность в широких пределах регулировать зону нагрева металла и благодаря этому избежать возможной подкалки и обеспечить нормальную обрабатываемость сваренного участка.
Для сварки стальных деталей обычно используют сварочную проволоку Св-08 и Св-08А по ГОСТу 2246—60.
Для получения более высокой механической прочности сварного соединения нужно применять проволоки Св-08ГС, Св-12ГС, Св-10Г2. Особенно они рекомендуются для сварки стыков трубопроводов малого диаметра и высокого давления.
Оборудование для газовой сварки. Наряду с обычными переносными ацетиленовыми генераторами производительностью 1,25—2 м3/ч рекомендуется использование для ремонтных работ растворенного ацетилена в баллонах. Это значительно упрощает все выездные работы, обеспечивает безопасность и высокое качество работы.
В настоящее время промышленность выпускает две универсальные инжекторные горелки «Москва» и «Малютка», первая рассчитана на сварку металла толщиной до 30 леи, вторая — 0,2—4,0 мм.
Газовая резка — технологический прием, широко применяемый в ремонтной практике. Ее используют для вырезки поврежденных участков в ремонтируемых изделиях; изготовления новых вставок; снятия кромок при под-ютовке изделия к сварке; для разделки трещин и отколотых частей. Применяют: резаки для разделительной резки «Пламя», РЗР-01-55, керосинорезы, резаки, работающие на газах-заменителях. Особенно удобны для ремонтных целей вставные резаки, присоединяемые к стволу обычной горелки «Москва» — РГС-53 для разделительной резкие РАТ-01-55 для вырезки труб из трубных
62
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
решеток; РАО-01/55 для вырезки отверстий малого диаметра; изделия из нержавеющей стали обрабатывают установками типа УРХС-4, позволяющими выполнять разделительную и поверхностную резку. Для разделки трещин, удаления старых дефектных швов, подварки корня шва особенно рекомендуются резаки для поверхностной выплавки типа РПА-500, РАП-01-59 и другие этого типа. Эти резаки позволяют производить подготовку трещин и других дефектов на стальных изделиях большой толщины до 450 мм с образованием узкой и удобной по форме для сварки разделки с минимально возможной шириной и малым объемом наплавляемого металла.
Электрошлаковая сварка. Этот способ сварки является наиболее производительным для изделий, имеющих толщину стенки 50 мм и более. Он позволяет: сваривать практически неограниченные толщины изделий с минимально возможным объемом наплавленного металла; полностью исключает тяжелый ручной труд; обеспечивает высокие механические свойства металла шва и равномерное распределение напряжений по всему сечению. Особенно следует рекомендовать этот способ сварки для восстановления поломанных колонн гидравлических и механических прессов, прямых участков валов приводных механизмов, валов, передающих усилие в прокатных станах и другого оборудования, имеющего круглое и прямоугольное сечение в изломе. Сварку таких изделий, имеющих свободные размеры по длине или допускающие изменения длины в пределах нескольких миллиметров, можно выполнять электрошлаковым способом с применением керамических или металлических форм проволочными или пластинчатыми электродами.
Электрошлаковую сварку можно также с успехом применять в следующих случаях ремонта:
приварка отбитых частей большого сечения при свободных размерах и достаточно широких допусках, а также при возможности выполнения механической обработки после сварки;
заварка трещин в массивных стальных изделиях при условии вертикального расположения трещины и достаточной ее прямолинейности;
восстановление деталей электрошлаковой наплавкой отбитых и разбитых частей станин, когда приварка отбитых деталей или их изготовление вновь нецелесообразны;
восстановление изделий путем приварки вновь изготовленных деталей с учетом нужных допусков на усадку.
Для ремонтных работ можно применять все способы электрошлаковой сварки, одной или несколькими проволоками, плавящимся мундштуком, одним или несколькими пластинчатыми электродами.
Выбор способа определяется конфигурацией изделия, объемом наплавляемого металла, характером излома, наличием сварочного оборудования, мощностью имеющегося источника тока.
Оборудование для элактрошлаковой сварки достаточно сложно, дорого и требует наличия мощных источников тока в 500—1000— 3000 а. Приобретать такое оборудование для ремонтных работ целесообразно, если оно будет иметь систематическое применение. Для разовых случаев ремонта можно использовать оборудование, применяющееся на основном производстве, или привлечь для этих целей специализированную организацию, имеющую такое оборудование.
Формирование металла шва ври электрошлаковой сварке является важным технологическим фактором. Применяемые часто в практике для этой цели медные охлаждаемые ползуны, перемещающиеся одновременно со сварочной ванной, могут быть использованы только для прямолинейных швов большой протя?кенности. Для сварки швов малой протяженности, а также сварки валов, колонн и изделий сложной конфигурации могут быть применены остающиеся стальные накладки, заранее приваренные к изделию. Удобными являются формы, которые заранее крепят на детали. Эти формы могут быть изготовлены на литейной земли, скрепленной жидким стеклом, огнеупорных плит, из шамот
СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
63
ного или динасового кирпича. В основание формы закладывают стальную плиту, которая должна иметь падежный контакт со свариваемой деталью или со сварочным кабелем. Между плитой и изделием устанавливают зазор, необходимый для начала шлакового процесса. Одноразовые керамические формы очень удобны для ремонтных работ. Форма перед сваркой должна быть тщательно просушена до полного удаления влаги.
Присадочные материалы и флюсы. В качестве присадочного материала для электрошлаковой сварки можно применять обычные сварочные проволоки по ГОСТу 2246—60*, марку проволоки выбирают в зависимости от марки свариваемого металла; для углеродистых сталей применяют проволоку Св-08, Св-08А, Св-08ГА. Марки стали пластинчатых электродов и плавящихся мундштуков выбирают также в зависимости от марки свариваемой стали. Обычно для углеродистых сталей рекомендуются МСт. 1, 10ХСНД и др.
Для электрошлаковой сварки применяют специальные плавленые флюсы марок АН-8, АН-22, АНФ-1, АНФ-7 Института электросварки им. Патона или ФЦ-7 Отдела сварки ЦНИ41ТМАШ и др.
Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. Эти способы сварки находят применение для ремонтных целей главным образом в крупных ремонтных предприятиях и в ремонтных цехах больших заводов, где восстанавливают однотипные изделия с разрушениями, доступными для автоматической сварки. Для сварки применяют флюсы ОСЦ-45 и АН-348А по ГОСТу 9087—59 и проволоки по ГОСТу 2246—60*, марку проволоки выбирают в зависимости от марки свариваемой детали. Более широко этот вид сварки применяют нри наплавочных работах.
Автоматическая и полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа. Эта разновидность автоматической и полуавтоматической сварки может быть широко рекомендована для ремонтных работ. Особенно удобна полуавтоматическая сварка, которая позволяет выполнять швы в любом пространственном положении; производить сварку изделий с малой и большой толщиной стенки; получать швы с прочностью, равной основному металлу. Для сварки в углекислом газе рекомендуются полуавтоматы А-537, А-547 Института электросварки им. Патона и другие, предназначенные для этих целей. Углекислый газ по ГОСТу 8050—56 и углекислота техническая. Для сварки стальных изделий рекомендуется проволока марок Св-ЮГА, Св-10Г2, Св-08ГС, Св-08Г2С по ГОСТу 2246—60*.
Для сварки изделий из легированных сталей проволоку по химическому составу выбирают близкой к основному металлу. Сварку выполняют от источника постоянного тока обратной полярностью. Желательно применять источники тока с жесткой характеристикой, например ПСГ-350, ПСГ-500, ВС-200.
СВАРКА ЧУГУННЫХ ДЕТАЛЕЙ
Качество сварного Соединения в чугунных изделиях определяется:
одинаковой твердостью металла шва, переходных зон и основного металла, допускающей обработку обычным режущим инструментом; это условие является обязательным, если сварное соединение находится на скользящей поверхности (рабочей поверхности трения);
равпопрочностыо сварного соединения и основного металла; это требование необходимо при выполнении сварки деталей, работающих на полное расчетное усилие. В ряде случаев при заварке незначительных литейных дефектов прочность сварного соединения может быть меньше прочности основного металла, если местное ослабление пе уменьшает общей работоспособности детали;
одинаковым химическим составом и структурой наплавленного и основного металла.
Сварное соединение, отвечающее указанным требованиям, можно получить только при применении чугунных стержней или чугунных электродов.
Существующие способы сварки чугуна можно разделить на две группы: горячая сварка с общим или местным нагревом изделия перед сваркой; холодная сварка без предварительного нагрева изделий.
64
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Горячая сварка
Предварительный нагрев изделий уменьшает скорость охлаждения ванны и напряженное состояние детали, понижает общую и местную жесткость, обеспечивает отсутствие трещин и возможность механической обработки. Для многих деталей, обладающих большой жесткостью, например блоков автомобильных двигателей, необходим общий или местный нагрев.
При сварке чугунными электродами или присадочными стержнями чугун, наплавленный на холодное изделие без предварительного пагреза, охлаждается с большой скоростью, особенно в интервале от температуры затвердевания сплава до 600° С. Такие скорости охлаждения неизбежно приводят к образованию твердых структур. Предварительный нагрев изделия перед сваркой уменьшает скорость охлаждения наплавленного металла и препятствует образованию твердых закалочных структур.
Температура предварительного нагрева определяется размерами детали, жесткостью конструкции, толщиной стенок, объемом наплавляемого металла и структурой чугуна. Для большинства деталей нагрев до 400—450° С обеспечивает получение обрабатываемого сварного соединения и создает условия, исключающие образование трещин. Б ряде случаев при сварке сложных деталей температура должна быть повышена до 550—600° С.
Способы нагрева определяются условиями производства. Для изделий небольших размеров и веса удобно использовать печи конвейерного типа. В ряде случаев применяют газовые и электрические печи. Индивидуальные изделия при отсутствии печей подогревают во временных горнах.
Ацетилено-киелородная сварка. Этот вид сварки широко применяют для заварки дефектов литья и ремонтных целей. Сварку выполняют нормальным пламенем. В качестве присадочного металла используют чугунные прутки марки А и Б (ГОСТ 2671-44).
Детали сложной конфигурации с топкими стенками и мелкозернистой структурой рекомендуется сваривать прутками марки А. Для тяжелых толстостенных деталей и изделий, подвергающихся длительному нагреву, следует применять прутки марки Б. Диаметры прутков 8—16 мм. Поверхность прутка должна быть очищена от литейной корки. Хорошие результаты дают прутки, отлитые в металлические формы или в графитизированную землю. Применение флюса при сварке обязательно. В качестве флюса берут буру техническую безводную Na2B4O7. Обычная кристаллическая бура содержит кристаллическую воду, которая ухудшает ее флюсующие свойства. При нагревании буры до 400° С опа расплавляется и превращается в стекловидную массу. После остывания ее растирают в мелкий кристаллический порошок и используют при сварке. Хорошие результаты дает флюс ФИЧ-1 следующего состава: бура 23%, сода 27%, азотнокислый натрий 50%.
По сравнению с другими способами газовая сварка чугуна обладает рядом технологических преимуществ: регулирование в широких пределах скорости нагрева сварочной ванны и величины нагреваемых зон, прилегающих к сварному шву, скорости заполнения сварочной ванны присадочным металлом и скорости охлаждения сварного шва, а также возможность повторного нагрева для снятия напряжений. Эти преимущества делают сварное соединение легко обрабатываемое по всему сечению и металл шва, соответствующий по качеству основному металлу.
Процесс сварки выполняют обычно по следующей технологической схеме: нагрев свариваемых кромок пламенем горелки до 750—850° С; обработка нагретой поверхности флюсом; дальнейший нагрев до начала оплавления свариваемых поверхностей (960—1100° С).
Газовую сварку чугуна широко применяют при ремонте деталей небольшого веса, а также при сложных ремонтных работах на ответственных изделиях больших габаритов и веса, требующих специальной технологии (станины прессов, цилиндры компрессоров и паровых машин, головки дизелей). В ряде случаев для этого необходимо изготовить временные нагревательные устройства.
СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
65
Детали малых габаритов и веса можно сваривать без предварительного нагрева. При сварке массивных деталей не всегда нужен общий нагрев, например при наплавке ребер жесткости. В этих случаях целесообразно применять местный нагрев. Перед заваркой трещин, разрывов, отколов и других механических повреждений производят сборку и подготовку изделия к сварке. Наиболее точной является сборка по излому. Части изделия предварительно скрепляют хомутами, стяжками и другими приспособлениями. Чем точнее собрана деталь, тем более вероятно сохранение размеров сварного изделия. Собранные детали прихватывают и, если это предусмотрено технологией, подвергают нагреву. Детали, имеющие трещины, обычно сваривают без механических креплений. Кромки под сварку разделывают в холодном или нагретом состоянии (окислительное пламя газовой горелки) с помощью чугунного прутка или стального стержня.
Дуговая сварка чугунным электродом. Этот вид сварки применяют для тяжелых и толстостенных чугунных отливок. Процесс сварки характеризуется значительной концентрацией тепла в месте сварки, что обеспечивает глубокое проплавление основного металла и создает некоторый перегрев сварочной ванны.
В промышленности применяют различные покрытия для чугунных электродов. В состав наиболее распространенного электрода ОМЧ-1 входят (в %): мел 25, графит 41, ферромарганец 9, полевой шпат 25. Покрытия замешивают на жидком стекле. Толщина слоя покрытия 0,1—0,2 мм на сторону, отношение веса покрытия к весу стержня 12—15%. Покрытия наносят в один слой методом окунания. Как правило, прутки марки Б дают лучшие результаты. Длина стержней 350— 500 мм, диаметр 12—20 мм. Покрытые электроды просушивают, а затем прокаливают при 180—200° С. Перегрев сварочной ванны и большая жидкотекучесть расплавленного металла требуют формовки места сварки. Разделку под сварку можно выполнять механическим способом или огневой резкой. Формовка должна надежно удерживать жидкую расплавленную ванну.
При сквозной разделке формуют нижнюю часть шва, боковые грани и верхние кромки по линии, отстоящей на 5—8 мм от границы разделки шва. Для заварки раковин формуют только верхние кромки. Формовочная масса должна обладать высокой прочностью и выдерживать вес расплавленного чугуна. Широко применяют формовочные смеси следующего состава (в %): кварцевый песок 40, формовочная обработанная земля 30, белая глина 30.
Подготовленную к сварке деталь подвергают общему или местному нагреву. Температура при этом определяется объемом наплавляемого металла, толщиной стенок, массивностью и общей конфигурацией детали. В большинстве случаев нагрев до 350—450° С вполне достаточен для получения положительных результатов. Иногда температура должна быть доведена до 550—600° С. Дуга питается от источников переменного и постоянного тока; для чугунных электродов больших диаметров для поддерживания большого объема расплавленной ванны необходимо применять мощные источники тока. Наиболее пригодны преобразователи ПСМ-1000 и ПС-500. Для переменного тока желательно иметь трансформаторы ТСД-1000 и СТН-700. Режимы силы тока выбирают из расчета 50—90 а на 1 мм диаметра электрода.
Сварка порошковой проволокой. Институтом электросварки им. Е. О. Патона разработан автоматический и полуавтоматический способ сварки чугуна с применением порошковой проволоки марки ПП-Ч-1. Сварку ведут от источника постоянного тока обратной полярности. Сварку желательно выполнять с защитой дуги углекислым газом. Порошковая проволока ПП-Ч-1 имеет следующий хи-X мическпй состав: 6,5-7,0% С; 3,8-4,2% Si; 0,4-0,6% Мп; 0,2 - 0,6% Ti; 0,7 — 1,0% Al; остальное — железо. Этот расчетный состав дает в наплавленном - металле 4,5—5,5% С; 3,5-4% Si; 0,5-0,9% Мп; 0,3-0,6% Ti; 0,5-0,9% Al.
Для проволоки диаметром 3 мм рекомендуются следующие реяшмы сварки: isna Т/°ка 250"~280 а, напряжение сварки 28—32 в, скорость подачи проволоки 18U м/ч, ток постоянный, полярность обратная, защитная среда СО2. В неответственных случаях можно сваривать открытой дугой без защиты.
3 Справочник механика, т. 2
66
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Холодная сварка
Существующие способы холодной сварки чугуна характеризуются следующими технологическими особенностями:
интенсивным охлаждением сварного соединения благодаря быстрому отводу тепла в основной металл и окружающую среду;
значительными внутренними напряжениями, возникающими вследствие неравномерного местного нагрева и большой скорости охлаждения места сварки;
получением твердых закаленных структур в сварном соединении вследствие быстрого охлаждения.
К холодной сварке чугуна относят дуговую сварку металлическими электродами (стальными и из цветных металлов), а также низкотемпературную газовую сварку — пайку.
Сварка стальными электродами. При наплавке валика на чугунную деталь стальным электродом в первом слое образуются чугун с пониженным содержанием углерода и высокоуглеродистая сталь, содержащая 1,6—1,8% С. Такие сплавы легко образуют твердые закаленные зоны и обладают большой хрупкостью. Во втором слое наплавки содержание углерода уменьшается до 0,5—0,6% и только в третьем слое оно приближается к содержанию его в металле электрода (0,1%). Технологические приемы сварки чугуна стальными электродами направлены на снижение твердости, хрупкости и уменьшение возможности образования трещин в переходных эонах и первых слоях наплавленного металла. К ним относятся: сварка первых слоев на режимах с малой погонной энергией; применение электродов малого диаметра (не более 3—4 мм); уменьшение силы тока до 30—35 а на 1 мм диаметра электрода; обеспечение минимально возможной глубины проплавления основного металла (0,5—2,0 -и.и); двухслойная наплавка, при которой после наложения первого валика длиной 50—60 мм сварщик сразу наплавляет на этот валик второй слой. Такая наплавка позволяет частично улучшить структуру сварного соединения и несколько увеличить пластичность первых слоев наплавки.
Опыт показал, что малоуглеродистые электроды с тонкими стабилизирующими покрытиями дают в ряде случаев вполне достаточные для практических целей результаты. Такими электродами можно заваривать короткие трещины на изделиях с малой толщиной стенки, которые не подлежат обработке, а также несквозные раковины при интенсивном охлаждении основного металла.
Из числа электродов, предназначенных для сварки мало- и среднеуглеродистых сталей при сварке чугуна, лучшие результаты дают электроды с покрытием основного типа на основе мрамора и плавикового шпата, в частности, электроды марки УОНИ-13/55. При сварке этими электродами количество трещин в первых слоях минимальное, а во втором и последующих слоях они полностью отсутствуют. Наплавленный металл обладает некоторой вязкостью, во втором и третьем слоях — обрабатываемостью. Сварку ведут постоянным током при обратной полярности, глубина расплавления основного металла получается минимальной, в металл шва понадает небольшое количество углерода.
Холодная сварка чугуна стальными электродами не позволяет получать сварное соединение без твердых закаленных структур. Переходные зоны при этом являются самым слабым местом сварного соединения.
Для устранения этого недостатка при ремонте тяжелых и громоздких чугунных изделий в корпус детали ввертывают стальные шпильки, которые усиливают связь между основным и наплавленным металлом. Это упрочняет переходную зону и улучшает работоспособность сварного соединения. Обычно ставятся шпильки диаметром 6—12 мм, глубина постановки 1,5—2 диаметра. Количество шпилек выбирают в зависимости от качества чугуна и условий эксплуатации детали (3—10 шт. на 100 мм шва).
Сварка чугуна специальными электродами марки ЦЧ-4, дающими в наплавленном слое специальный сплав, содержащий до 7% ванадия. Эти электроды могут быть широко рекомендованы для различных ремонтных работ. Они обес-
СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
67
почивают высокую прочность наплавки, почти полностью исключают образование твердых закаленных структур в металле шва и в переходных зонах, дают плотный наплавленный металл, свободный от трещин. Сварку ведут постоянным током, можно применять также переменный ток. Силу тока для электрода диаметром 3 мм устанавливают 80—90 а, 4 мм — 120—140 а.
В случае, если заваривают большие объемы, после наложения второго слоя можно переходить на электроды марки УОНИ-13/45 или УОНИ-13/55.
Сварка электродами из цветных металлов. Цветные металлы (в основном медь и никель) применяют для дуговой сварки чугуна с целью получения сварного соединения, обрабатываемого нормальным режущим инструментом. Более сложно получить сварное соединение без отбеленных закаленных переходных зон. Наплавка валика на холодный металл неизбежно ведет к быстрому отводу тепла. В переходной зоне участок металла, нагретый в интервале от 760° С до температуры плавления и быстро охлажденный, образует твердый закаленный слой отбеленного чугуна. Величина и характер переходных зон при сварке цветными металлами отличаются от этих же зон при сварке стальными электродами, так как в первом случае отсутствует диффузия углерода из основного металла в шов. В некоторых случаях при выполнении многослойных швов и правильно выбранных режимах сварки с малой погонной энергией дуги на изделиях с небольшой толщиной стенки удается получить сварное соединение, которое обрабатывают по всему сечению.
Электроды со стержнем из меди и никеля или различных композиций этих элементов обеспечивают прочность сварного соединения, равную 80—90% от прочности основного металла.
Сварка электродами из медно-железных сплавов. Структура металла шва представляет собой двухфазную систему из железоуглеродистого сплава, насыщенного медью и медной составляющей. Обрабатываемость шва зависит от соотношения меди п железа в сплаве. С увеличением количества железа повышается содержание углерода, диффундирующего из расплавленного чугуна в шов и, следовательно, растет твердость металла шва.
Иаилучшей является композиция сплава из 80—90% меди и 10—20% железа. Такие сплавы дают удовлетворительно обрабатываемое прочное и вязкое соединение. Существует несколько видов медножелезных электродов для сварки чугуна: медный стержень в железной трубке со стабилизирующим покрытием; электрод из биметаллической проволоки; пучок электродов из медных и стальных стержней; медный стержень с покрытием основного типа (мрамор, плавиковый шпат), содержащим железный порошок. Хорошие результаты дают электроды ОЗЧ-1, обеспечивающие получение наплавленного металла с равномерным распределением железа в медной основе. Металл, наплавленный этими электродами, обладает большой вязкостью, хорошо поддается проковке и легко обрабатывается. В состав покрытия входит железный порошок в количестве 50%.
Стержень — из меди марок Ml, М2 и М3; диаметры электрода 3,4 и 5 мм. Толщина слоя покрытия соответственно 0,7—0,9; 1,0—1,2 и 1,3—1,5 .чл, сила тока соответственно 90—120; 120—140 п 160—190 а.
Сварка электродами ОЗЧ-1 осуществляется на постоянном токе обратной полярности.
Необходимо учитывать, что хорошие результаты сварка медно-железными электродами дает при тщательной проковке и чеканке швов, поэтому в труднодоступных местах, где проковка невозможна или затруднена, применять эти электроды нецелесообразно.
Сварка никелевыми электродами. Никелевые электроды используют, как правило, для заварки различных литейных дефектов, обнаруживаемых в процессе механической обработки чугунного литья на рабочих поверхностях, не Допускающих повышения твердости. Значительно реже их применяют при ре-ы°Н1Ноц сварке.
В качестве электродов используют медпонпкелевые и железоникелевые сплавы. К ним относятся монель-металл следующего состава (в %): никель
3*
68
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
65—75, медь 27—30, железо 2—3, марганец 1,2—1,8, магний 0,1—0,3, а также мельхиор, в котором содержится 80% меди и 20% никеля. Эти сплавы для сварки чугуна используют примерно в тех же целях, что и .медножелезные сплавы, т. е. для получения обрабатываемых швов, обладающих некоторой вязкостью.
Взаимно растворимые никель и железо образуют прочное и надежное соединение. При сварке чугуна этими сплавами углерод не диффундирует из зоны термического влияния в шов; отбеливание переходной зоны значительно меньше, чем при сварке стальными или медножелезными электродами, а в ряде случаев полностью отсутствует.
Электроды из никелевых сплавов, применяемые в промышленности, изготовляют с покрытиями основного типа. В большинстве случаев сварку выполняют постоянным током обратной полярности.
Хорошие результаты дает покрытие, состоящее из зеленого карборунда (70%) и углекислого бария (30%).
При сварке электродами, содержащими никель и медь, следует проплавлять основной металл на минимальную глубину не более 1,5—2 мм, накладывать тонкие швы с малым объемом металла длиной до 60 мм, производить проковку швов сразу после их наложения по горячему металлу.
Сварка железоникелевыми электродами. ЦНИИТМАШем разработаны электроды марок ЦЧ-3 и ЦЧ-ЗА, которые можно применять для сварки высокопрочного и серого чугуна.
Сварка аустенитно-медными электродами. В институте электросварки им. Е. О. Патона разработаны аустенитно-медные электроды для сварки чугуна марки АНЧ-1.
Металл стержня электрода — аустенитная хромоникелевая проволока марки Св-0Х18Н9; на стержень надета медная оболочка толщиной 0,75 мм; покрытие основного типа.
Низкотемпературная сварка
ВНИИАВТОГЕНМАШем разработан способ заварки дефектов чугунного литья без расплавления основного металла, получивший название низкотемпературной сварки. Сварку выполняют ацетилено-кислородным пламенем, Дефектный участок, подготовленный механическим способом к сварке, подогревают газовой горелкой до 790—830° С и покрывают специальным флюсом, который обрабатывает нагретую поверхность и создает условия для соединения расплавленного металла присадки с нерасплавленным основным металлом.
Присадочный чугунный пруток специального состава расплавляется пламенем горелки и, растекаясь по нагретой поверхности под пленкой флюса, образует прочное и плотное соединение с основным металлом. К особенностям этого способа сварки относятся: значительное уменьшение внутренних напряжений, сохранение состава основного металла в зонах термического влияния, хорошая обрабатываемость соединения по всему сечению.
Тепловой режим сварки с невысоким нагревом основного металла создает благоприятные условия для равномерного распределения тепла в переходных зонах. Опытные наплавки па детали большой толщины показывают, что закалка переходных эон почти отсутствует.
Присадочные прутки для низкотемпературной сварки изготовляют из серого чугуна с примесью никеля и титана. Стержни диаметром 5, 6 и 8 мм отливают в кокиль, корковые или земляные формы — по специальной технологии. Химический состав стержней приведен в табл. 29.
Наличие титана и никеля значительно снижает энергию поверхностного слоя расплавленного металла, увеличивает его жидкотекучесть, создает хорошее растекание и смачивание расплавленным металлом нагретой поверхности. Сварку ведут с флюсами: ФНЧ-1 или ФНЧ-2.
Завариваемый участок подготавливают механическим способом (вырубкой, сверловкой, фрезерованием, строжкой) с полным удалением неметаллических включений в дефектном участке.
СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
69
29. Химический состав стержней для низкотемпературной сварки (в %)
Марка стержней С Si Мп NI TI Р S | Сг не более Назначение
НЧ-1 3,0—3?о 3,0-3,4 0,6-0,7 0,4-0,6 0,03-0,05 0,2-0,4 0,05 0,05 Заварка литья с тонкими стенками
НЧ-2 3,0-3,5 3,5-4,0 0,6-0,7 0,4-0,6 0,03-0,05 0,2-0,4 0,05 0,05 Заварка литья с толстыми стенками
Простые по форме массивные изделия, в которых не могут возникнуть трещины, заваривают без общего подогрева. Изделия сложной конфигурации, обладающие большой жесткостью, топкими стенками и завариваемыми дефектами, расположенными в жестких узлах, требуют общего предварительного подогрева до 300—350° С. При сварке нагретый конец присадочного прутка опускают во флюс и затем вводят в пламя горелки.
Сварка-пайка
Этот способ требует нагрева свариваемых кромок до температуры плавления припоя (750—850° С). Различные флюсы, содержащие буру, обеспечивают хорошую растекаемость и смачиваемость основного металла присадочным. Практически применяют два способа.
Сварка-пайка латунной проволокой. Для этой цели можно применять латунные проволоки марок ЛОК, Л62 и ЛК62. Лучшие результаты дает латунь Л62 с использованием флюса следующего состава (в %): бура 23, сода 27, азотнокислый натрий 50. Этот флюс может быть применен также и для сварки литыми прутками.
Сварка-пайка сплавами, отлитыми в прутки. В химический состав прутка входят (в %): медь 60—65, цинк 30—35, олово 2,5—3,5. Для наплавок, работающих на истирание, в этот состав добавляют марганец (1%) и железо (до 1,5%)'.
НАПЛАВОЧНЫЕ РАБОТЫ
Наплавку широко применяют при выполнении ремонтных работ, когда требуется восстановить изношенные рабочие поверхности деталей, и при изготовлении новых изделий, когда нужно создать раоочие поверхности, отличающиеся по составу металла и механическим свойствам от основного металла изделия. Наплавка позволяет с малыми затратами создавать изделия высокой работоспособности, Особенно большой экономический эффект можно получить, применяя наплавку в ремонтных работах. При правильном выполнении наплавочных Работ восстановленная деталь может ничем не отличаться от вновь изготовленной, а в ряде случаев наплавкой можно достичь более высокой работоспособности восстановленной детали по сравнению с новой изготовленной из одной марки металла,
Наплавку однотипных деталей необходимо производить автоматическими способами. Автоматизация наплавки тел вращения осуществляется достаточно просто и позволяет: резко увеличить производительность, дать высокое и однородное качество наплавлепного слоя, освободить сварщика от тяжелого и одпо-ооразного труда и резко уменьшить стоимость наплавочных работ. Для ряда случаев весьма перспективны полуавтоматические способы наплавки специальными проволоками, порошковой проволокой, наплавка в углекислом газе.
30. Типы и марки электродов для получения наплавленных слоев с особыми свойствами
Типы электродов по ГОСТу 10051—62 Марки электродов Область применения Примерные режимы наплавки
ЭН-70Х11-25, ЭН-70Х1ШЗ-25 омг, омг-н, МВТУ-1 А Наплавка изношенных деталей, изготовленных из сталей Г13 и Г13Л (ж-д. крестовины, броневые плиты шаровых мельниц, била и др.) Электроды ОМГ предназначены для однослойной наплавки, ОМГ-Н — для многослойной. Ток постоянный, полярность обратная. Наплавку выполняют с минимально возможным нагревом детали
ЭН-15ГЗ-25 ОЗН-ЗОО, ЦН-250, ЦН-350 Наплавка паровозных и вагонных деталей, крановых колес, осей, валов, деталей автосцепки, концов рельс, автотракторных деталей, валов станков Ток постоянный, полярность обратная. Стали, содержащие углерода до 0,25%, наплавляют без подогрева. При более высоком содержании углерода подогрев до 150—250° С. Термообработке наплавленные детали не подвергают
ЭН-14Г2Х-30 К-2-55 Наплавка изношенных рельсовых концов и ж-д. крестовин из углеродистой стали, деталей автосцепки и других аналогичных деталей Ток переменный и постоянный. Термообработка после наплавки не требуется
ЭН-18Г4-35 O3H-350 Наплавка ж-д. крестовин, паровозных и вагонных осей, осей кранов, автотракторных деталей Ток постоянный, полярность обратная. Для сталей с повышенным содержанием углерода и марганца требуется предварительный подогрев до 350—400° С
ЭН-20Г4-40 03H-400 Наплавка быстроизнашиваемых деталей машин, механизмов, осей, валов, трамвайных рельсов и других деталей Ток постоянный, полярность обратная. Дуга возможно короткая. Для деталей с повышенным содержанием углерода и марганца предварительный подогрев до 350—400° С
1
1 1
/ ЭН-25Х 13-40, / ЭН- У12Х12Г2Ф С-55, / ЭН-60Х2СМ-50 ЦН-5, 1 ПЖ-2, Ш-1, ЭН-60М Наплавка штампов холодной штамповки обрезного кузнечного инструмента, работающего с большой нагрузкой поверхностей, подверженных эрозионному износу. Электроды НЖ-2 для наплавки арматуры, работающей при температуре 450° С Ток постоянный, полярность обратная, наплавка короткой дугой. Желательно охлаждение металла между наложением отдельных слоев. Термообработки не требует
ЭН-ЗОХЗВ8-4О, ЭН-35Г6-50, ЭН-30Х12Г2С2-55, ЭН-35Х12ВЭФС-50 ЦШ-1, ЦН-4, НЖ-3 Наплавка ковочного, штамповочного обрезного кузнечного инструмента, работающего при высоких температурах в условиях больших нагрузок Ток постоянный, полярность обратная. Дуга короткая, наплавка не менее чем в два слоя. Возможная термообработка но режимам, указанным в паспортах электродов
ЭН-80В18Х4Ф-60, ЭН-90В9Х4Ф2-60 ЭНР-62, ЦИ-1М, ЦИ-2У, КШ1-ЗХ2В8, ОЗИ-1 Наплавка режущего инструмента (резцы, фрезы, развертки), штампов для горячей штамповки, работающих в тяжелых условиях Ток постоянный, полярность обратная, предварительный подогрев до температуры 300—606° С. Последующая термообработка по режиму, указанному в паспорте на электроды
ЭН-У10Г5Х7С-25 12АН/ЛИВТ Наплавка деталей, подверженных действию ударной нагрузки и высокому удельному давлению (молотки дробилок, зубья экскаваторов) Ток постоянный, полярность обратная. Предварительного подогрева и последующей термообработки не требует
ЭН-У30Х28С4Н4 ЦС-1 Наплавка быстроизнашивающихся деталей (зубья ковшей экскаваторов, землесосов, детали металлургического оборудования и др.) Ток постоянный, полярность обратная. Массивные детали подогревают до 400° С, охлаждение на воздухе. Термообработки не требует
ЭН-80Х4СГ-55 13КН/ЛИВТ Наплавка деталей, подверженных абразивному износу (лемехи и ножи дорожных машин, колеса земснарядов, цепи шагающих экскаваторов) Ток постоянный, полярность обратная. Наплавка многослойная. Наплавленный металл отжигу не подвергают
ЭН-УЗОХ25РС2Г-60 Т-590 Наплавка деталей, подвергаемых сильному абразивному износу (лопатки дымососов, била размольных мельниц, цементное оборудование) Постоянный ток обратной полярности и переменный ток. Наплавленный металл термообработке не подвергают. Наплавленный металл может давать трещины, которые не ухудшают эксплуатационные свойства
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ_______ СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
72
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл. 30
Примерные режимы наплавки Ток постоянный, полярность обратная. Детали малых размеров наплавляют без подогрева. Массивные детали требуют нагрева до 600° С. Наплавленный слой термообработки не требует j Ток постоянный, полярность обратная. Предварительный и сопутствующий нагрев детали до температуры 600° С. Охлаждение вместе с печью Ток постоянный, полярность обратная. Требуется предварительный и сопутствующий нагрев детали до 600° С. Охлаждение медленное. Термообработки не требует Ток постоянный, полярность обратная. Нагрев детали до 700° С. В процессе наплавки температура должна быть не ниже 600° С. Охлаждение медленное с печью Примечания: 1. Обозначение типа электрода: ЭН — электрод наплавочный; далее условное обозначение среднего содержания главных элементов химического состава наплавленного металла; наличие буквы У обозначает содержание углерода в десятых долях процента- При содержании углерода в сотых долях процента букву У не указывают; цифра, стоящая после 1 условного обозначения, указывает среднюю твердость наплавки. 2. Содержание серы и фосфора для всех типов электродов не более 0,040% каждого.
Область применения Наплавка уплотнительных поверхностей арматуры, работающей при темпера- туре до 600” С Наплавка уплотнительных поверхностей котельной и нефтяной аппаратуры, работающей при температуре до 600е С Наплавка уплотнительных поверхностей арматуры, работающей при нагреве до 540° С (тарелки, седла, шпиндели) Наплавка уплотнительных поверхностей аппаратуры высокого давления, работающей при температуре до 650“ С
Марки электродов 9-НП ЦН-3 ЦН-3 ЦН-8
Типы электродов по ГОСТу 10051—62 ЭН-08Х17Н7С5Г2-30 ЭН-У18К62Х30ВС5С2-40 ЭН-У20Х30Н6Г2-40 *ГЭ g с» О и 8 И я m
СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
73
Основные технологические сведения. Наплавочные работы выполняют теми же способами, что и сварку.
Цо основным технологическим приемам наплавочные работы отличаются от сварочных прежде всего долей участия основного металла в металле наплавки. В большинстве сварочных процессов стремятся различными приемами увеличить количество расплавляемого основного металла, увеличить глубину проплавления и довести долю расплавленного основного металла до возможного максимума. Наплавочные работы требуют минимальной доли основного металла, переводимого в металл наплавки. Оптимальным является выполнение наплавочных работ без расплавления основного металла. В этом случае можно получить гарантированный состав наплавленного металла, заданный заранее. Такие соединения можно получить, применяя процессы сварко-пайки. Уменьшение глубины расплавления основного металла, кроме постоянства состава наплавки, также обеспечивает: возможность значительного уменьшения внутренних напряжений, короблений и получения наплавки без образования трещин. Глубину расплавления основного металла можно регулировать: режимом тока, мощностью горелки, шириной наплавляемого валика, изменением угла атаки пламени, применением холостых электродов.
Электроды для наплавки регламентированы ГОСТом 10051—62. Типы электродов по ГОСТу и марки, выпускаемые промышленностью, приведены в табл. 30.
Наплавка зернистыми сплавами угольной дугой. Зернистые сплавы представляют собой механическую смесь веществ, дающих после расплавления достаточно однородный сплав, обладающий нужной износостойкостью и твердостью. Некоторые из этих сплавов изготовляют спеканием компонентов в однородную массу и последующего дробления его на крупку нужного размера. В некоторых сплавах компоненты скрепляют введением в состав шихты жидкого стекла. Составы некоторых наиболее употребительных сплавов приведены в табл. 31.
Автоматическая и полуавтоматическая наплавка. Применение автоматических и полуавтоматических способов в наплавочных работах позволяет:
резко повысить производительность работы;
освободить сварщика-наплавщика от тяжелого и однообразного труда;
обеспечить равномерность состава наплавки и заданные размеры наплавляемого слоя;
уменьшить расход наплавочных материалов и электроэнергии.
В промышленности применяют следующие способы автоматической и полуавтоматической наплавки: обычной электродной проволокой по ГОСТу 2246—60* под плавленым флюсом; этой же проволокой под керамическими флюсами; специальными наплавочными проволоками по ГОСТу 10543—63 открытой дугой, с защитой углекислым газом, под плавлеными и керамическими флюсами; порошковыми проволоками и лентами открытой дугой, под слоем плавленого флюса или с газовой защитой в углекислом газе; ленточными электродами с газовой защитой, под керамическими и плавлеными флюсами; вибродуговая наплавка; газовая наплавка цветных металлов и сплавов на стальные изделия с применением газообразного флюса.
Керамические флюсы дают возможность легировать металл наплавки в широких пределах, они недефицитпы, просты в изготовлении и могут быть широко рекомендованы для наплавочных работ. Для сварки под этими Флюсами употребляют обычную сварочную проволоку. Составы керамических флюсов приведены в табл. 32.
Порошковую проволоку можно применять для наплавки: открытой дугой без защиты; с защитой углекислым газом; под плавлеными флюсами. Основным преимуществом порошковых проволок является возможность щирокого изменения состава наплавленного металла путем изменения состава щихты. Составы наиболее распространенных порошковых проволок даны в
74
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
31. Составы зернистых сплавов, наплавляемые угольной дугой
Компоненты Сталинит Висхом 9 Боридная смесь БХ Боридная смесь КБХ
Феррохром 37,7 5 — 60
Ферромарганец 10.8 15 — —
Чугунный порошок 47,1 74 — —
Кокс 4,4 —— — —
Серебристый графит —- 6 — —
Железный порошок 50 30
Борид хрома — — 50 5
32. Состав легирующих керамических флюсов
Составляющие Содержание составляющих во флюсах в %
флюса КС-Х12Т КС-Х12М КС-Х14Р КС-ЗХ2В8 КС-Р18Р КС-Р9Р
Мел 40,0-43,0 38,0-42,0 37.0-40.0 40,0-43,0 26,0-28.0 31,5-33,5
Фтористый кальций 5,0-6.0 5.0-6,б 8,0-10,0 8,0-9,5 8.5—9,0 8,5-10.0
Двуокись титана . . 5,0-6,0 5,0-6.0 — 13,5—14,5 8,5-9,8 8,0-9,0
Кремнезем 8,0-10,0 8,6—10,0 8,6-10,0 3,0-5,0 3,0-5,0 4,0-5,5
Окись магния .... — — 12,0-14,0 — —— —
Окись натрия .... 1,5-1,7 1,5-1,7 1,5-1,7 1,5-2,0 1,5-2,0 1,4-1,6
Углерод 2,3-3,0 2,0-2,4 2,0-2,3 0.4-0.55 1,5-1.4 1,5-1,8
Кремний «0,7 «0,7 2,1-2,4 2,0—2,5 «0,7 «0,7
Марганец «0,7 «0,7 «0,7 0,7-1,0 «0.7 «0.7
Хром ........ 16,5-18,0 16,5-18,0 17,0-18,5 3,0-3,6 4.9-6,2 4,9-6,2
Вольфрам — — — 10,0-12,0 20,0-22,5 13,0-15,0
Ванадий — — —- 0,4-0,7 2,2-3,0 4,0-5,5
Молибден — 0.8-1,4 — —— — —
Алюминий 0,7-1,1 0,7-1,1 — 0,2-0,3 0,6-0,9 0.6-0.9
Титан 3,5—4,0 3,5-4,0 — 1.0-1,5 0,7-1,0 0.7-1,0
Сера «0,1 «0,1 «0,1 «0,1 «0,15 «0,15
Фосфор ....... «0,1 «0,1 «0.1 «0.1 «0.15 «0.15
Карбид бора .... — — 2?8—3,0 —- 0,7-0,8 0,3-0,4
Железо (из ферро-
сплавов) ...... 14,0-19,0 14,0-19,0 7,0-10,0 10,0-14,0 17,5-19,0 17,0-20,0
Химический состав наплавленного металла в %
Углерод 1,5-1,9 1,3-1,6 1,8-2,2 0,3-0,4 0,75—1,0 0,85-1,15
Хром 10-13 10-13 12-14 2,2-3,0 3,8-4,5 3,8-4.5
Вольфрам —- . 1 > — 7,5-8,0 17,0-20,0 8,5-14,0
Ванадий — — 0,2—ОД 1,2-2,5 2,0-3,3
Молибден — 1,0-1,8 —* — — —
Титан 0,2 0,2 — 0.1 0,1 0,1
Кремний ...... 0,5 0,5 0,8 0,5 0,5 0,5
Марганец 0,6 0,6 0,6 0,8 0,6 0,6
Примечание. Флюсы КС-Х12Т и КС-Х12М предназначаются для наплавки
штампов, ножей гильотинных ножниц, роликов и другого инструмента для холодной
обработки металла.
Флюс КС-ЗХ2В8 - - для наплавки штампов горячей штамповки металла.
Флюс КС-Х14Р — для наплавки деталей, работающих на абразивный износ.
Флюсы КС-Р18Р и КС-Р9Р - для наплавки металлорежущего инструмента.
Для наплавки можно применять любые автоматы и полуавтоматы, предназначенные для дуговой сварки и наплавки. Некоторым затруднением при этом является возможность смятия проволоки подающими роликами, Институт электросварки им. Е. О. Патона разработал специальный держатель А-725-Б, который может быть включен к любому полуавтомату.
Наплавка ленточным электродом. Для получения тонких равномерных слоев на больших площадях целесообразно применять наплавку
СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
75
ЗЯ. Составы порошковых проволок, применяемых для наплавки
Составы проволок Марки проволок
ПП-Р9 для режущего инструмента ПП-Р18 для режущего инструмента ППЗХ2В8 для штампов и прокатных валков ПП-У15Х17Н2 для штампов и прокатных валков Для деталей, восп ринимаю-щих ударную нагрузку Для деталей из марганцовистой стали ПЗ
Стальная лента 08кп сечением 0.8 X 15 Ферровольфрам В2 Феррохром ФХ200 . . . « . Феррованадий Вд2 Ферромарганец ....... Ферротитан ........ Графит Железный порошок .... Кремнефтористый натрий Никелевый порошок . . . Карбид бора * Феррохром ФХ800. 72,00 11,65 8.30 4,20 0,75 1,10 2,0 64,00 22,40 8,20 3,04 0,71 1,65 71,00 12.32 3.9 1,0 1,65 0.19 7.9 1,95 65,00 28,50 * 4,50 2,0 70,00 18.50 * 9,40 1,30 1,30 62,0 23,10 14,9
ленточным электродом под флюсом. Такие наплавки можно выполнять металлической или порошковой лентой. Наплавку металлической лентой широко применяют при покрытии стальных поверхностей тонким нержавеющим слоем, в частности, рабочих лопастей и камер гидротурбин для защиты от кавитации. Паплавка ленточным электродом обеспечивает ровный тонкий слой наплавленного металла с минимальной глубиной расплавления основного металла. Порошковую ленту изготовляют из двух полос, скрепленных между собой по краям закаткой или сваркой. Промежуток между полосами заполняют зернистой шихтой. Такая лента позволяет получать наплавленный слой любого заданного состава. Для равномерного распределения шихты одну полосу ленты делают гладкой, на второй полосе штампуют отдельные ячейки, заполняемые шихтой. Для наплавки больших поверхностей и массовых работ созданы специальные наплавочные автоматы, в которых происходит и изготовление ленты и наплавка.
Для наплавочных работ рекомендуются ленты стальные холоднокатаные, изготовленные из конструкционных сталей по ГОСТу 2288—57, из инструментальной и пружинной стали по ГОСТу 2283—57, из нержавеющих сталей по ГОСТам 4986—54 и 2615—54. Ленту поставляют в рулонах шириной до 100 мм и толщиной 0,4—1,0 .и.и. Ширина наплавленного валика равна ширине ленты. Может использоваться также лента, изготовленная методом бесслитковой прокатки металла. Такие ленты изготовляют из легированного чугуна и высоколегированных сталей. Состав некоторых литых лент приведен в табл. 34.
34. Химический состав литой электродной ленты
Марка ленты Содержание элементов в %
с S1 Мп Сг W V S р
Чэ 3,3-3,6 1,3-1,4 0,2-0,4 0,05 0,05
г 13 Д 1,0-1,2 S0.2 12-14 —— — 0,04 0,03
4X13 0.4-0,5 0,6 0,6 13-15 0,04 0,04
4ХЗВ8 — 0.35-0,45 0,6-0,9 0,6—0,9 2,5-3,2 8,0-10,0 0.2-0,4 0.04 0,04
76
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Вибродуговая (электровибрационная) наплавка. Сущность способа состоит в том, что к вращающейся детали автоматической головкой подводится проволока, конец которой совершает продольно-осевые колебательные движения, прикасаясь к детали и отходя от нее на заданную величину. Благодаря таким колебаниям между вращающимся изделием и проволокой периодически зажигается дуга, которая угасает в момент короткого замыкания проволоки с изделием и вновь возбуждается при удалении от изделия. В момент короткого замыкания расплавленный металл проволоки приваривается к детали. Для уменьшения разогрева детали дуговой промежуток и деталь охлаждаются водяной эмульсией, содержащей 50—60 г кальцинированной соды и 10—15 г технического мыла на 1 л воды,
Режимы наплавки: напряжение дуги меняется в пределах 4—32 а; частота колебаний 25—100 гц, диаметр сварочной проволоки 1—3 мм, сварочный ток 110-210 а.
Наплавленный металл представляет собой мелкопористую металлическую массу, насыщенную кислородом, азотом и водородом. В процессе наплавки интенсивно выгорают углерод, марганец, кремний. Благодаря периодичности зажигания дуги обеспечивается минимальный нагрев основного металла и минимальные деформации наплавляемой детали. Описываемый способ рекомендуется для наплавки слоев толщиной 1—2 мм на рабочие шейки коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания и различные детали станочного оборудования. Недостатками этого способа являются сравнительно большие потери металла на угар и разбрызгивание (10—30%); малая прочность наплавленного слоя; возможность местной закалки основного металла, особенно высокоуглеродистых сталей при наплавке деталей с большой массой.
Оборудование для вибродуговой наплавки состоит из станка для вращения детали или ее продольного перемещения при наплавке на плоскость и автоматической сварочной головки, которая подает проволоку к изделию и сообщает ей вибрационные колебания.
Электрошлаковая наплавка. Этот способ применяют для деталей, где наплавляемый слой должен быть после обработки не менее 8 мм. Минимальная толщина слоя после наплавки 10—12 мм. Можно наплавлять металл, обладающий специальными свойствами: износостойкостью, жаростойкостью, электропроводимостью, стойкостью против коррозии, а также наплавлять на сталь медь, различные медные сплавы, латуни, бронзы. Обычно глубина расплавления основного металла составляет 2—3 мм, что обеспечивает постоянство состава наплавляемого слоя. Состав наплавляемого слоя определяется составом присадочного металла. Производить легирование наплавки через флюс нельзя. Присадочные металлы при электрошлаковой наплавке применяют в виде проволоки, стержней, пластин, лент, отходов металлов, собранных в пакеты, а также в виде порошковых проволок и лент. Наплавку ведут под флюсами, которые употребляют для сварки. Для углеродистых и низколегированных сталей применяют флюсы АН-8, АН-8М. Высоколегированные слои наплавляют с флюсами АН-22 и 48-08-6. Высоколегированные слои повышенного качества наплавляют с применением фторидных флюсов АНФ-1, АНФ-5, АНФ-6, АНФ-7. Наплавку ведут в вертикальном положении наплавляемой плоскости. Для формирования поверхности наплавляемого слоя применяют медные охлаждаемые водой ползуны.
Наплавка газовым пламенем. Для наплавки применяют газовое ацетиленокислородное пламя с той же аппаратурой, что и для газовой сварки. В ряде случаев для наплавки можно рекомендовать работу на газах — заменителях ацетилена, пропан-бутановых смесях. Производительность газовой наплавки ниже, чем дуговой. Тем не менее она находит широкое применение в производстве при восстановлении различных мелких деталей, изготовленных из чугуна, стали и цветных металлов (меди, латуни, бронзы, алюминия и его сплавов).
Особенности газовой наплавки: широкая возможность регулировки степени нагрева основного металла; малая глубина проплавления основного металла;
СВАРКА И НАПЛАВКА МЕТАЛЛОВ
77
35. Сортямеит и области применения присадочных прутков длп газовой наплавки твердых сплавов (ВНИ.ИАВТОГЕНМА1Л)
©
Q •», Ф
Г" Ч
© й я с
g S В f
я 5 с
S “ S
£ 2 Й х -L в.» Я Л g •• S ® о
а 5 X ft X и & ф е5 и = &S S " 8 - | g s§ * „ g £<3 _ B ® _ a Ф о Q
на матриц и пуансонов для горячих pat . ппессованиеЪ на клапанов и других деталей, работающ! температурах с небольшой нагрузкой совление деталей из сталей соответствую! ;ление нового и восстановление изношеннс из быстрорежущей стали ка деталей, работающих на абразивный ые нагрузки при нормальных температуре при высоких температурах без ударов ка деталей, работающих на абразивный плугов, ковши землечерпалок и т. ц. при особо интенсивном износе [овление деталей, подверженных износу i зии и высокой температуры, лопатки ту двигателей и др. лучше сопротивляется ударам, но менее и ка бурового инструмента
Й я : й | s«2 hs Bga Ct ИХ .*o„ НЯйфЯЯфЦйЛфЯ 2янля2аойСоЯ
5 = gg 1 S 1 Ч : S!
д Д ns Д E-iS НЯ
М OJ моо 1Я ло сосэ
М CM NN CQ С4
я 2 я а со д? ИЙ
и 5“ 5«
43 © X X ф X R О X я X
ф S X я 3* ф 2 X а к
8
й
о с
ф S X Я
S с
andiBH И1Ч1ГЗИЯ -OHXOEV 1 1 о 1 1 1
КЭЕ -аниэйя 11 |“- 1 1
yiidxvH инсэия -ЭЕЛА 11 й 1 1 1
ВИОЭ ЕВЕ -эияаимА -Xatf 47,0
вКоэ |Э 11 1 1
Паи -вайей -od(la<j> |3 । । । ।
циНикиэ чхШэф i3 । । । ।
НВ1И1 -oddoo 13 । । । ।
|Ы?ПШ цнаоя -иавдц 24,0 1 1 1 12,0
doMBdjfl || 11 1 1
В1О1ГЭИЯ HBHdoa 11 1 1 1 0‘89
ввннэи -BHodn BdXg 50,0 5,6 23,0 50.0 0‘001 O'OZ
с X я й g
И 2 2 ф I а я ГЗ-с я х
X ft я SS
7 И
X
X . Е ‘ Я .
Ч Ц • я X •
S ’ а * сл
-< я -
2 ч я
ig “g
Й§§Р&£и gn дХИ UO о
й ё X 2 . я °, а
О ф
JS -
3 ’2
я
* . й • Я . Ч
X • я . И • &: X
1§ §!Х
X я а
78
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
возможность наплавки слоя малой толщины (0,5 -м.и) заданного состава; возможность наплавки на сложные криволинейные поверхности с острыми кромками. Наплавка твердых сплавов. Твердые износостойкие и эрозионностойкие слои наплавляют сплавами типа стеллитов, сормайтов и высоколегированных чугунов. Газовая наплавка в этом случае обеспечивает однородность наплавленного металла, полное отсутствие пористости, отсутствие перемешивания наплавляемого сплава с основным металлом, равномерность наплавленного слоя. Составы наиболее употребительных литых сплавов для газовой наплавки приведены в табл. 35. Наплавку ведут нормальным пламепем. Наплавляемую поверхность доводят до начала плавления. Для лучшего соединения расплавленной присадки с основным металлом применяют порошковые флюсы, составы которых приведены в табл. 36.
ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
ВИДЫ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ И ХИМИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ И ИХ НАЗНАЧЕНИЕ
Гальванические покрытия осуществляют нанесением металлов на поверхность деталей путем электрокристаллизации металлов из водных растворов соответствующих солей (электролитов) при прохождении через них постоянного тока.
Химическую обработку поверхностей производят за счет химического или электрохимического взаимодействия растворов с металлом детали.
Гальванические покрытия и химическую обработку металлов широко используют при ремонте оборудования, технической оснастки и инструмента. Виды гальванических и химических покрытий и их основное назначение приведены в табл. 37.
ТЕХНОЛОГИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ И ХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Для получения качественных гальванических покрытий или пленок (при химической обработке) необходимо: 1) хорошо подготовить детали к покрытиям (дать требуемую механическую обработку, подобрать подвесное приспособление, хорошо обезжирить деталь, выбрать наилучший способ и режим декапирования и пр.); 2) правильно выбрать режим электролиза (химической обработки) и обеспечить постоянство условий электролиза в процессе выдержки деталей в ванне; 3) по окончании электролиза детали тщательно промывают, нейтрализуют, а затем подвергают либо тепловой обработке (при химическом никелировании, хромировании, железнении), либо пассивируют (при цинковании, кадмировании), либо замасливают или закрашивают красками (при фосфатировании, оксидировании, анодировании).
Типовые схемы технологических процессов приведены в табл. 38.
ХРОМИРОВАНИЕ
Хромирование является одним из наиболее распространенных способов гальванического наращивания. Этим способом возможно не только восстанавливать размеры изношенных поверхностей деталей машин, но и повышать их износостойкость. Это обстоятельство обусловлено свойствами электролитического хрома: его высокой твердостью, низким коэффициентом трения скольжения, высокой износостойкостью, коррозионной стойкостью и теплопроводностью, а также хорошим сцеплением с основным металлом.
Твердость электролитического хрома зависит от условий электролиза и может изменяться в пределах HV 400—1200.
ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
79
37. Назначение гальванических и химических покрытий
Назначение покрытия Наименование гальванического (химического) покрытия Рекомендуемые .толщины покрытий (пленок) в мм
Наращивание изношенных поверхностей деталей машин Упрочнение поверхности (повышение твердости и износостойкости) рабочих поверхностей Хромирование Электролитическое осталива-ние (железнение) Химическое никелирование 0.2—0,5 0,6-1,5 0,06-0,10
а) деталей машин и оснастки Хромирование Химическое никелирование 0.1-0,2 0,03-0,06
б) режущего инструмента Хромирование Химическое никелирование 0,005-0,008 0,002—0,003
в) мерительного инструмента Хромирование Химическое никелирование 0,04-0,08 0,02-0,04
Повышение жаростойкости, защита от газовой эрозии и коррозии Химическое никелирование Хромирование Анодирование алюминия Фосфатирование 0,03-0,05 0,06-0.12 0,05-0,20 0,008-0,01
Улучшение приработки трущихся поверхностей Фосфатирование Электролитическое свинцевание Электролитическое лужение Электролитическое меднение Пористое хромирование (точечный вид пористости) 0,008-0,010 0,005-0,010 0.005-0,010 0,006-0.010 0,08-0,15
Повышение маслоемкости поверхностей, создание пористой поверхности для обеспечения надежного приставания красок и лаков Фосфатирование Анодирование алюминия Пористое хромирование 0.006—0,008 0,02-0,050 0,10-0,15
Улучшение электропроводности контактирующих поверхностей Меднение Латунирование Серебрение Электролитическое лужение 0,01-0.015 0,003-0,005 0.005—0,010 0,005-0,008
Облегчение пайки деталей Электролитическое лужение Меднение Химическое никелирование 0,002-0,005 0,015-0,020 0,012-0,015
Повышение отражательной способности поверхностей Хромирование Серебрение Химическое никелирование 0,005-0,008 0.005—0,008 0,005-0,008
Защита от коррозии деталей, работающих в условиях атмосферного воздействия Цинкование Бронзирование Оксидирование (с промасливанием) Фосфатирование (с промасливанием) Химическое никелирование 0,015-0,035 0,020—0,030 0,0015-0,003 0,006-0,008
0,007-0,015
Защита от коррозии деталей, работающих в условиях повышенной влажности, в воде (в том числе морской) Кадмирование Бронзирование Химическое никелирование 0,015-0,035 0,025-0,040 0,007-0,015
Защита от коррозии деталей, работающих в слабых растворах серной кислоты Свинцевание Хромирование в тстрахромат-ных электролитах 0,050—0,150 0,007—0,010
Защита от коррозии деталей, рабо- *-Ющих в растворах щелочей Никелирование Химическое никелирование 0,005-0,009 0,008-0,015 1
80
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
38. Типовые схемы технологических процессов гальванического наращивания и химических способов обработки деталей
Антикоррозионная обработка Наращивание деталей в размер (хромирование, железнение)
Крупные детали Мелкие детали
I. Подготовка деталей к покрытию
1. Обработка чугунным I 1. Обработка в галтовоч-псском или гидропескоструй- ных барабанах
ная обработка
(при необходимости травление для снятия старого покрытия и коррозии, промывка, нейтрализация)
2. Закрепление на подвесном приспособлении только при гальваническом наращивании
3.
4.
5.
6.
2. Загрузка деталей в корзины, промывка, химическое обезжиривание
Обезжиривание Промывка Декапирование Промывка
II.
3.
4.
5.
деталей
Промывка Декапирование Промывка
1. Обработка на станках с целью устранения износа и улучшения чистоты наращиваемых поверхностей
2. «Оживление» (полирование) перед покрытием
3. Закрепление на подвесном приспособлении
4. Изоляция мест, не подлежащих покрытию
5. Обезжиривание
6. Промывка
7. Декапирование
8. Промывка
в ванну, установление режима электролиза
Загрузка . . . _ ______ ,
(или химической обработки), выдержка деталей в ванне
III.
Обработка деталей после покрытия (химической обработки)
1.
2. „_________,________ ..
веского приспособления
" Промывка Пассивирование покры-
Промывка деталей в воде Демонтаж деталей с под-
3.
4. тий
5.
(непроточной и проточной)
2. Пассивирование тий
3. Сушка
покры-
Сушка
Заполнение пор при ок-
6. __________ ...
сидировании, фосфатировании, анодировании либо маслом, либо красками, лаками
2. Демонтаж деталей с подвесных приспособлений
3. Удаление изоляции
4. Промывка и нейтрализация
5. Тепловая обработка покрытий
6. Механическая обработка поверхностей в размер
Недостатками хромирования являются:
понижение прочности электролитического хрома при увеличении толщины покрытия (предельная толщина слоя хрома 0,45—0,5 мм);
уменьшение усталостной прочности деталей, покрываемых электролитическим хромом (до 20%);
плохая смачиваемость маслами хромированных поверхностей (поэтому восстанавливать хромированием детали, работающие па износ при больших удельных давлениях с нагревом, нецелесообразно);
плохая прирабатываемость гладкого хрома вследствие большой твердости хрома;
ненадежная защита основного металла от коррозии вследствие наличия в осадках хрома сквозных трещин.
Применяют три основных типа составов электролитов для хромирования: сернокислые, саморегулирующиеся и тетрахроматные (табл. 39).
Сернокислые электролиты — наиболее распространенные. Они разделяются на низкокопцентрированныс, средней концентрации (универсальные) и высокой концентрации.
Электролиты низкой концентрации обладают хорошей рассеивающей способностью, максимальным выходом хрома по току, но плохо прокрывают углубленные участки поверхностей и требуют частой корректировки. Эти электролиты выгодно применять для наращивания изношенных деталей, имеющих простую форму.
ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
81
39, Составы электролитов и режимы электролиза для хромирования
Электролит Химический состав в е/л Режим электролита
Серпокислый низкой концентрации Хромовый ангидрид (СгО3) 150 ±30 Серная кислота (H3SO4) 1,5 ±0,3 Трехвалентный хром (Сг+“) 3 ± 1 Температура электролита 50—60“ С; плотность тока катодная 30—60 a/flxi1; выход хрома по току 10— 16%; аноды — из свинцово-сурьмянистого сплава 94—97% РЬ, 3-6% Sb
средней концентрации (универсальный) Хромовый ангидрид (СгО3) 250 ± 50 Серная кислота (H3SO4) 2,5 ±0,5 Трехвалентный хром (Сг+3) 5 ± 1
ВЫСОКОЙ концентрации Хромовый ангидрид (СгО,) 400 ± 100 Серная кислота (H2SO4) 4± 1 Трехвалентный хром (Сг+3) 6 ± 2
Саморегулирующийся Хромовый ангидрид (СгО3) 250 ± 30 Кремнефтористый калий (K3SiF«) 20 ± 5 Сернокислый стронций (SrSO4) 6 ± 2 Температура электролита 50— 70°С; плотность тока катодная 40—100 а/Од2; выход хрома по току 16— 20%; аноды — сплав свинцово-оловянис-тый 90% РЬ, 10% Sn
Тетрахроматный Хромовый ангидрид (СгО3) 380 ± 20 Серная кислота (H3SO4) 2,3 + 0,3 Едкий натр (NaOH) 50 ± 10 Сахар 0,8—1,0 Температура электролита 18—20“С; плотность тока 30— 60 а/дм2-, выход хрома по току 30—33%; аноды — сплав свинцовосурьмянистый (94— 97% РЬ, 3-6% Sb)
Электролиты высокой концентрации обладают худшей рассеивающей способностью, наименьшим выходом хрома по току, но лучше прокрывают углубления в деталях, устойчивы в работе и обеспечивают получение блестящих осадков в широком диапазоне температур и плотностей тока. Эти электролиты применяют для хромирования деталей, имеющих сложный профиль, а также для декоративных целей (получение блестящих осадков).
Электролиты средней концентрации по своим свойствам занимают промежуточное положение и поэтому их называют универсальными. Эти электролиты чаще других применяют при ремонте деталей машин и инструмента.
Саморегулирующийся электролит отличается большей производительностью по сравнению с сернокислыми, имеет весьма широкую зону блестящих осадков, хорошо прокрывает углубленные участки поверхностей. Положительным свойством этого электролита является также стабильность его работы (автоматическое саморегулирование концентрации аниона SO4 ), малая чувствительность к загрязнению железом и другими металлами.
Отрицательными сторонами этого электролита являются его агрессивность и большая ядовитость. Металлические детали, подвесные приспособления, аноды 5 металлические части ванн разрушаются в этом электролите значительно Оольше, чем в сернокислых.
Саморегулирующийся электролит применяют для восстановления штампов, прокатных валков и других деталей, в которых необходимо хромировать большую часть поверхностей и в которых не требуется изолировать точнообработан-ц резьбовые поверхности. Осадки, получаемые из саморегулирующихся иоктролитов, имеют микроскопические трещины, которые могут быть сквозными.
82
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Так же как и при хромировании в серпокислых электролитах густота сетки трещин зависит от режима электролиза.
Тетрахроматные электролиты позволяют получать беспористые, мягкие осадки хрома, имеющие твердость HV 340—380. Эти осадки имеют сероватый оттенок, но легко полируются, приобретая зеркальный блеск, характерный для электролитического хрома.
Электролит обладает высоким выходом хрома по току, хорошей рассеивающей способностью и малой агрессивностью. Поэтому электролиз можно производить в железных ваннах без футеровки кислотостойкими материалами.
Тетрахроматные электролиты используют в основном для защитных и защитно-декоративных целей. Эти осадки хорошо противостоят морской воде, горячим слабокислым и слабощелочным растворам.
Пористое хромирование. Смачиваемость и прирабатываемость осадков электролитического хрома, получаемого из сернокислых и саморегулирующихся электролитов, в значительной мере можно улучшить дополнительной анодной обработкой, при которой микроскопические тонкие трещины осадков хрома растравливаются, становятся широкими и глубокими, образуя так называемый пористый хром.
Пористое хромирование применяют для деталей машин, работающих па истирание при неблагоприятных условиях смазывания (высокая температура, большие удельные давления, невозможность подвода достаточного количества смазки).
Пористый хром различают двух видов: канальчатый и точечный.
Канальчатый вид пористости следует применять для деталей, которые по условиям работы в сопряжении не должны иметь излишней смазки (стенки цилиндров компрессоров, быстроходных двигателей внутреннего сгорания, стержни выхлопных клапанов, поршневые пальцы и др.).
Точечный вид пористости обладает большой маслоемкостью и сравнительно хорошей прирабатываемостью. Поэтому его следует применять в тех случаях, когда детали по условиям работы должны иметь обилие смазки и быстро прирабатываться (поршневые кольца, цилиндры тихоходных двигателей, прецизионные детали топливной аппаратуры, золотниковые устройства гидравлических систем и др.).
Условия получения пористого хрома приведены в табл. 40.
40. Электролиты и режимы получения пористого хрома
Условия электролиза и анодного травления Вид пористого хрома
Канальчатый Точечный
Состав электролита в г/л СгО3 250 H2SO4 2,0 h,so4 ~ СгОа 250 H2SO4 2,5 -С-Ш,8- = 10°
Режим хромирования Дк = 50 а/дм‘ 1м = 58 4- 60 С Тк = 12-г 15 ч = 45 а/блс2 'эл = 49 4- 50 С Тк = 10 4- 12 ч
Режим анодного травления Да = 40 а/дмг !эл = 58 4- ВО С Та = 6 4- 8 мин Да = 40 а/дм2 1эл = 49 4- 50 С Т а — 10 — 12 aiuh
Обозначения: Дк и Да — плотность тока; 1ЭЛ — температура электролита; 7’к и Та— время нахождения в ванне.
ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
8.3
Эффект от применения пористого хрома зависит от того, насколько правильно выбран для данной детали вид пористости и правильно произведена механическая обработка.
Хромирование с искусственной пористостью. При получении пористого хрома анодным травлением значительная часть хрома стравливается. Трещины в хроме становятся глубокими и широкими и поэтому коррозионная стойкость покрытия ухудшается.
Механическая обработка пористого хрома достаточно сложна. Поэтому иногда пористость создают искусственным способом. Один из таких способов — анодное растравливание поверхности гладкого хрома через токонепроводящий экран, в котором выполнены отверстия диаметром 2—3,5 мм. Отверстия выполняют в шахматном порядке с шагом 5—7 мм. Этот вид покрытия обычно называют пятнистым хромом.
Другой способ получения хрома с искусственной пористостью — хромирование деталей, на которые заранее наносят сетку или делают углубления в виде лунок в определенной последовательности. Для этого обычно применяют накатку.
Углубления выполняют в виде четырехгранных пирамид с основанием 0,5 X X 0,5 мм или 0,6 X 0,6 мм и глубиной 0,2—0,3 мм. Эти лунки обычно располагают в шахматном порядке с шагом 2—3 мм.
Хромирование деталей из алюминиевых сплавов. Электролитическое наращивание алюминиевых сплавов хромом и другими металлами связано с рядом трудностей: наличием па алюминии и его сплавах естественной окисной пленки, взаимодействием алюминия с многими электролитами.
Окисные пленки па алюминиевых сплавах неоднородные: толщины их неодинаковы и в них имеются поры.
Чаще всего хромирование деталей, выполненных из алюминиевых сплавов, производят наращиванием электролитического хрома на предварительно оцинкованные контактным способом поверхности. Контактное цинкование обычно выполняют в цинкатном растворе следующего состава: окись цинка 30—35 г!л, каустической соды 130—200 г/л после стравливания окисной пленки в горячем щелочном растворе.
Оцинкованные детали загружают в ванну хромирования без декапирования под током и хромируют по обычной технологии.
Хромирование крупногабаритных деталей. При ремонте машин иногда возникает необходимость в восстановлении хромированием отдельных изношенных поверхностей деталей, имеющих габариты, превышающие размеры ванн.
Хромирование изношенных поверхностей в этом случае производят вне ванн (безваннос хромирование) или в струе электролита (струйное хромирование).
При безвинном хромировании гальваническое покрытие хромом деталей производят нс в ванне, а в ограниченном объеме электролита, который образуется вспомогательным сосудом (см. рис. 15) или с использованием для этого соответствующих полостей самой детали (например, стенок цилиндров).
Деталь 1 (рис. 15) устанавливают над ванной на специальных подставках 2. Хромируемую поверхность 3 закрывают специальным кожухом 4, являющимся местной ванной для хромируемой поверхности. Кожух обычно изготовляют из винипласта. Его размещают так, чтобы электролит из него мог стекать в ванну.
Вокруг хромируемой поверхности размещают кольцевой перфорированный анод 5 из свинцово-сурьмянистого сплава. Его надежно изолируют от детали ви-йипластовыми дисками. Подогретый в ванне 6' электролит подастся насосом 7 в кожух, где и осуществляется электролиз.
При интенсивном прокачивании электролита можно рабочие плотности тока °Рать на 30—50% выше, чем при обычном хромировании.
Для удаления паров электролита должно быть предусмотрено вентиляционное Устройство.
84
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Наиболее просто вопрос вентиляции решается при использовании бортовых отсосов ванн хромирования и специальных крышек 8.
Таким способом можно наращивать изношенные поверхности крупных валов, цилиндры мощных компрессоров и двигателей внутреннего сгорания, гидравлические цилидры больших размеров.
При струйном хромировании электролиз хрома проводится пе в ванне, а в струе электролита. Схема установки для струйного хромирования показана
Рис. 15. Схема установки для безванного хромирования крупногабаритных деталей
на рис, 16. Деталь 3, опираясь на подставки 2, приводится во вращение электродвигателем через редуктор; окружная скорость 7—8 м!мин. Хромируемую поверхность 4 располагают над ванной 1 и поливают электролитом пз свинцового
наконечника 5, являющегося одновременно анодом. Горячий электролит подается к свинцовому наконечнику насосом 6, выполненному из кислотостойкого материала.
Электролиз обычно ведут на высоких плотностях тока 60—110 а: дм-. Метод струйного хромирования позволяет контролировать толщину покрытия в процессе электролиза и равномерно наращивать ограниченные участки поверхности без воздействия электролита на соседние. Учитывая последнее, этот метод выгодно применять при ремонте валов роторов генераторов, электродвигателей,
ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
85
умформеров, а также шеек коленчатых валов мощных двигателей внутреннего сгорания, компрессоров, валов турбин.
Механическая обработка хромированных деталей. Все детали, восстанавливаемые хромированием, обычно подвергают механической обработке.
Совершенно необходимо обрабатывать детали, покрытые толстыми слоями хрома (3=0,1 мм), а также пористым хромом канальчатого вида.
Механическую обработку гладкого хрома производят шлифованием и хонингованием с малой глубиной резания и обильной подачей охлаждающей эмульсии (не менее 0,5 л/мин на 1 дм2 обрабатываемой поверхности).
При обработке канальчатого вида пористого хрома допускается применять только хонингование. Абразивные бруски в этом случае должны быть из карбида кремния зеленого или электрокорунда белого па керамической связке, зернистостью 400—500, твердость их рекомендуется М3 или СМР
После обработки пористого хрома необходимо тщательно вымыть абразивные частицы из пор горячим 3—5%-ным раствором кальцинированной соды.
НИКЕЛИРОВАНИЕ
Покрытия из электролитического никеля
Электролитический никель — металл серебристо-белого цвета, температура плавления 1450° С, твердость матовых осадков HV 150—250, блестящих HV 500— 550. Осадки никеля пористы. В комнатных условиях никель почти не изменяется, при загрязнении атмосферы сернистыми соединениями и при нагревании выше 500° С быстро корродирует.
Никель стоек в щелочных растворах, но разрушается в окислительных средах (азотной кислоте, подогретой серной и соляной кислотах).
Покрытия из электролитического никеля применяют в основном для защитно-декоративных целей, для антикоррозионной защиты деталей приборов, для защиты деталей от разрушения щелочами (в том числе и расплавленными), а также в качестве подслоя для меди, осаждаемого на стальных деталях из кислых электролитов.
На практике обычно применяют многослойные покрытия: медь — никель или никель — медь, или медь—никель—хром (табл. 41).
41. Толщина никелевых и многослойных защитно-декоративных покрытий на стали
Условия эксплуатации деталей Минимальная толщина покрытий в мк
никелевого без подслоя многослойных: медь — никель или никель — медь — никель хромового (средняя толщина)
суммарная верхнего слоя никеля
Легкие 9-12 9-12 6
Средние 30 30 10 1,0
Жесткие - 12-48 15
При защитно-декоративном никелировании медных и латунных деталей минимальную толщину слоя никеля берут 3; 6 и 9 мк в зависимости от усло-эксплуатации. Аноды изготовляют из электролитического никеля (ГОСТ 2132—58). Составы электролитов и режимы никелирования приведены в табл. 42.
86
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
42. Составы электролитов н режимы никелирования
1. Для получения матовых и полублестящих осадков
Компоненты электролитов и параметры режимов Концентрация в г/л и значения параметров
Сернокислый электролит Борфтористоводородный электролит
Сернокислый никель (N iS04 7Н2О) Сернокислый натрий (Na2SO4 ЮН2О) . . . Сернокислый магний (MgSOt 7Н2О) .... Хлористый натрий (NaCl) Углекислый никель (N1COS) Хлористый никель (N1C12 • 6Н2О) Фтористоводородная кислота (40% HF) ... Борная кислота (Н3ВО3) Формалин (СН2О) Эмульгатор О П-7 pH электролита Температура электролита в °C Плотность тока в а/дмг Выход по току в % 140-180 40—50 25-30 5-10 20-25 5,0-5,5 20-35 0,5-1,5 95-99 190-195 -15-20 610-615 188-189 2,0-3,0 0,2-0,3 2,5-3,5 30-40 5-6 92-95
2. Для получения блестящих осадков
Компоненты электролитов и параметры режимов Концентрация в г/л и значение параметров
Горячий электролит X олодный электролит
Серпокислый никель (NiSO4 • 7НгО) Хлористый натрий (NaCl) Борная кислота (Н2ВО.,) Фтористый натрий (NaF) Дисульфонафталиновая кислота [С10Н, • (SOsH)2] Паратолуолсульфамид (CH3CaH4SO2NHs) . . Формалин 40% Сернокислый магний (MgSO4 • 7Н2О) .... Сернокислый натрий (Na2SO4 • ЮН2О) .... Хлористый аммоний (NH4C|) Диацетоновый спирт [(СН3)2 • С (ОН) • СН2 СО СН„)] Селенистойислый натрий (Na2SeO3) pH электролита Температура электролита в °C Фильтрация Перемешивание Плотность тока в а/дмг ............ Выход по току в % 250-300 10-12 25-30 3-4 4,5-5,0 0,5-1,0 4,5—5,0 45—50 Непрерывная Обязательно 4-6 90-95 220-280 8-12 0,5-0,7 22-28 18-22 3,5-3,8 20 мл/л 0,2 5,8-6,3 18-20 1,6-1.8 85—90
Химическое никелирование
Процесс химического никелирования заключается в нанесении никельфосфорных покрытий на детали без электролиза (химическим путем). Осаждение никельфосфорных покрытий происходит за счет восстановления никелевых солей с помощью гипофосфита натрия (NaH2POa).
Для химического никелирования применяют растворы кислые (pH = 5,0 4-5,5) и щелочные (pH = 8,0 + 9,0). Осадки, полученные из кислых растворов, содержат 6—9% фосфора (остальное никель), а осадки, полученные из щелочных растворов, — 3—6% фосфора.
ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
87
Для увеличения прочности приставания осадков, повышения их твердости, и износостойкости детали нагревают до 350—400° С в течение 1 ч.
Микротвердость никельфосфорных осадков (после термообработки), полученных из кислых растворов, составляет 850—950 кГ/мм2, а из щелочных растворов 350—400 кГ1м.м2. Никельфосфорные осадки имеют низкий коэффициент трения, обладают высокой износостойкостью и жаростойкостью (механические свойства не меняются при нагреве до 700° С), практически беспористы, Такие покрытия достаточно хорошо смачиваются маслами и поэтому лучше противостоят износу, чем электрический хром в условиях полусухого трения при повышенных температурах и давлениях.
Химическое никелирование обычно применяют:
для восстановления изношенных поверхностей точных деталей сложной формы, имеющих небольшие износы (плунжеры топливных насосов, золотники гидравлических и пневматических устройств, шестерни масляных насосов;
для повышения жаростойкости деталей (выхлопных трактов форсированных двигателей, газовых турбин, клапанов, крепежных деталей);
для покрытия внутренних поверхностей ответственных трубопроводов, арматуры;
для защиты от коррозии ответственных деталей, работающих в агрессивных средах.
для защитно-декоративных целей при покрытии деталей преимущественно сложной формы. Составы растворов и режимы обработки при химическом никелировании приведены в табл. 43.
43. Составы растворов для химического никелирования и режимы обработки
Компоненты растворов и параметры режимов Концентрация в г/л и значение параметров
Кислый раствор Щелочный раствор
Сернокислый никель (NiSO4 • 7Н,О) Хлористый никель (NiClj ВН2О) Гипофосфит натрия (NaH.POt) Лимоннокислый натрий (NajC.HjOj • 2Н,О) Уксусная кислота (СНзСО2Н) Хлористый аммоний (NH<C1) pH электролита Температура раствора в °C Скорость наращивания в мк/ч 30 15 10 4,9—5,2 88+2 10 45 20 45 50 8,0-9,0 84+2 12
ОСТАЛИВАИИЕ (ЖЕЛЕЗИЕНИЕ)
Осадки электролитического железа имеют мелкокристаллическую структуру, повышенную твердость и прочность по сравнению с железом, полученным термическим способом. Поэтому этот процесс чаще называют не железнением, а оста-ливанием.
Твердость осадков зависит от условий электролиза и изменяется в широких пределах (HV 200—800).
Электролиз железа можно осуществлять из хлористых, серпокислых и борфтористоводородных электролитов. Наиболее производительными и экономичными электролитами являются хлористые. В этих электролитах можно наращивать осадки железа толщиной 1,5—2,0 мм.
Мягкие осадки железа применяют для наращивания деталей, работающих при небольших нагрузках, для восстановления изношенных поверхностей алюминиевых, медных и бронзовых деталей (втулок, вкладышей). Кроме того, мягкие осадки железа можно подвергать цементации и последующей закалке.
88
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Твердые покрытия применяют для восстановления изношенных поверхностей стальных и чугунных деталей. Аноды обычно применяют из электротехнического железа марки А (ГОСТ 3836—47) или из стали 10.
Осадки электролитического железа можно наносить путем безванного наращивания, так же как и при хромировании.
Составы электролитов и режимы осталивания приведены в табл. 44.
44. Составы электролитов для осталивания и режимы работы в них
Компоненты электролитов и параметры режимов Концентрация в г/л и значение параметров
Хлористые электролиты Сернокислый электролит Борфтористоводородный электролит
для получения твердых осадков для получения МЯГКИХ осадков
Хлористое железо (ЕеС1, • 4Н,О) 180-200 350-500
Сернокислое железо
(FeSO*. 7НгО) . . . ’ Хлористый натрий (NaCl) . . — 240-260 —
80-100 80-90 45—55 —
Хлористый марганец (MnClg • 4Н2О)' 8—10
Борфтористоводородное желе- зо [Fe (Вj\)2] 300—350
Соляная кислота (НС1) .... 0,5-1,0 —
Борная кислота (НВОЭ) .... — — 18
Борфтористоводородная кислота (HBF4) 1-2 (до pH 3,2 л. 3,4)
Температура электролита в °C 65—80 .90—95 98—99 20-50
Плотность тока в а./дмг . , . . 10—50 4—6 5-10
Выход по току в %' 85-90 90-95 90-94 60-90
МЕДНЕНИЕ
Электролитическая медь в атмосферных условиях легко окисляется. Под воздействием влаги и углекислоты воздуха медь покрывается зеленым налетом основных углекислых солей, а при наличии сернистых соединений — серыми или темно-коричневыми налетами сернистой меди. Медь неустойчива в аммиаке, а в других щелочах темнеет, но растворяется весьма медленно. Медь легко растворяется в азотной и хромовой кислотах, слабее в серной и почти не реагирует с соляной.
Электролитическое меднение обычно применяют для нанесения промежуточных слоев перед никелированием и хромированием, для предохранения поверхностей от науглероживания при цементации, для уплотнения стыков сочленяемых узлов, а также для улучшения прирабатываемости деталей. Меднение можно применять также для восстановления изношенных медных и латунных деталей, воспринимающих небольшие нагрузки. Твердость электролитической меди НВ 35—50. В зависимости от назначения рекомендуются следующие толщины медных покрытий (в мк):
Подслой перед никелированием, хромированием........................... 5—30
Защита от науглероживания при цементации............................ 20—40
Для улучшения приработки деталей.................................. 5—15
Восстановление изношенных медных и латунных деталей............... 500—2000
Облегчение пайки черных металлов......................................15—20
Повышение электропроводности стальных деталей ...................... 50—200
Подслой на стальных деталях для последующего окрашивания..............15—25
При ремонтных работах обычно применяют сернокислые и пирофосфорпые электролиты.
ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
89
Серпокислые электролиты используют для паращивания медных и латунных деталей, а также стальных, па которые предварительно нанесен электролитический никель (во избежание выпадения контактной меди).
Пирофосфорные электролиты обычно используют для нанесения топких слоев меди непосредственно на стальные детали (в них контактная медь не осаждается). Эти осадки могут служить основой для нанесения толстых слоев из сернокислых электролитов или улучшать приработку трущихся поверхностей.
Аноды изготовляют из чистой электролитической меди Ml (ГОСТ 767—41).
Составы электролитов и режимы меднения приведены в табл. 45.
45. Составы электролитов и режимы меднения
Компоненты электролитов и параметры режимов Концентрация в г/л и значение параметров
Сернокислый электролит Пирофосфорный электролит
Сернокислая медь (CuSO4-5H2O) Серная кислота (H2SO4) Натрий пирофосфорнокислый (Na4P2O,10H2O) , . Натрий фосфорнокислый двухзамещенный (Na2HPO4-12H2O) Температура электролита в °C Плотность тока в а/дм* Выход по току в % 180-200 40-60 18—25 1-2 95-96 30-40 130-140 85-95 25-40 0,3-0,7 70-80
СВИНЦЕВАНИЕ
Свинец — мягкий, пластичный металл. Устойчив в растворах серной кислоты, в сернистых соединениях и в слабых растворах соляной кислоты. Легко растворяется в щелочах и в органических кислотах, а также в концентрированной соляной кислоте.
Электролитическое свинцевание применяют для улучшения прирабатывае-мости трущихся поверхностей, для облегчения сборки сопряженных деталей, для защиты от коррозии деталей и конструкций, работающих в условиях непосредственного контакта с серпой кислотой и сульфатами.
Аноды изготовляют из чистого свинца марки С1 (ГОСТ 3778—65*).
Составы электролитов и режимы свинцевания приведены в табл. 46.
46. Составы электролитов и режимы свинцевания
Компоненты электролитов и параметры режимов Концентрация в г/л и значение параметров
Борфтористоводородный электролит Кремнийфтористоводородный электролит
Основной уксуснокислый свинец [2РЬСО3'РЬ (ОН)2] Плавиковая кислота (НЕ) Ьорная кислота (НаВОа) Фторсиликат свинца (PbSiFe) Кремнийфтористоводородная кислота (H2SiFe) . . . J-толярный клей 129 120 106 0,1-0,5 18-25 1-3 90-98 5 90- 250 15-70 0,8-1,0 18-25 1-2 90-95
'Температура электролита в °C Плотность тока в а/Ом* «ыход по току в % ... .
90
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
ЦИНКОВАНИЕ
Цинк — металл светло-серого цвета, мягкий (ПВ 50—60), легкоплавкий (температура плавления 419° С).
При нагреве свыше 200° С, а также на морозе становится хрупким.
В сравнительно чистом воздухе цинк разрушается очень медленно, в загрязненном влажном воздухе разрушается достаточно быстро. Поэтому толщину покрытия деталей цинком в зависимости от условий эксплуатации назначают:
Условия эксплуатации деталей
Легкие.............
Средние............
Жесткие............
Минимальная толщина слоя я мк 6-9 5-18 30-36
Цинк быстро разрушается кислотами и щелочами, активно реагирует с сернистыми соединениями и сероводородом; является анодным покрытием для черных металлов, защищая их даже в случае образования пор в покрытии; его широко применяют для антикоррозионной защиты различных стальных деталей: крепежа, пружин, корпусов, электрических машин, деталей аппаратов регулирования; стоек в бензине и масле, хорошо защищает детали, находящиеся в чистой пресной воде.
Наиболее распространенные электролиты сернокислые и аммиакатные (табл. 47).
47. Составы электролитов и режимы цинкования
Компоненты электролита и параметры режимов Концентрация в а/л и значение параметров
Сернокислый электролит Аммиакатный электролит
Сернокислый электролит (ZnSO4-7H2O) Сернокислый алюминий £ Д12 (SO4)8-18H8OJ Сернокислый натрий (Na8O4-10H8O) . Окись цинка (ZnO) Борная кислота (НаВО3) Декстрин (СюН.ОД Клей столярный pH электролита Температура электролита в °C Плотность тока в а)дм‘ без перемешивания с перемешиванием Выход по току в % 200-250 20-30 50-100 8-12 3,8-4,4 18-22 1,0-2,0 3,0-5,0 95-98 240-260 20-30 1—2 3,6-4,4 50 1,0-2,0 3,0-6,0 98-99
Аноды изготовляют из электролитического цпнка Ц1 (ГОСТ 1180—41).
Для повышения коррозионной стойкости цинковые покрытия подвергают химической обработке — осветлению и пассивированию. Осветление производят в 1—3%-ном растворе азотной кислоты путем протравливания в течение 2—3 сек или в растворе-, содержащем 100—150 г/л хромового ангидрида (СгО3) и 2—4 г/л серной кислоты.
Пассивируют обычно в растворе следующего состава (в г/л):
Двухромовокислый натрий (Ма8Сг2О7)........................ 10—25
Азотная кислота (HNOa)...................................... 8—20
Сернокислый натрий (Na8SO.) ................................ 5—20
Процесс пассивирования заключается в кратковременном погружении осветленных деталей (па 5—10 сек). При этом на цинке образуется прочная пленка хроматных солей золотистого цвета с зеленовато-фиолетовым оттенком.
ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ
91
ФОСФАТИРОВАНИЕ
Фосфатирование — процесс химической обработки, при котором па металлах образуются пленки нерастворимых солей фосфорной кислоты. Обычно фосфатированию подвергают стальные детали, на которых фосфатные пленки имеют бурый пли светло-серый цвет. Толщина пленок в зависимости от условий обработки может меняться в широких пределах (7—40 мк).
При фосфатировании происходит некоторое растравливание поверхности, поэтому класс чистоты снижается в среднем на единицу. Вследствие этого фосфатированию не подвергают детали, имеющие точно обработанные или полированные поверхности, а также мелкие резьбы.
Фосфатные пленки нетвердые, но достаточно износостойкие. Опи отличаются большой жаростойкостью и морозостойкостью: пленки не меняют своих свойств при повышении температуры до 500° С и при снижении до —75° С. Хорошо адсорбируют жидкости (масла, краски), так как имеют высокую пористость. Фосфатирование в основном применяют для следующих целей:
защита деталей от атмосферной коррозии (с заполнением пор нейтральными маслами);
улучшение прирабатываемости трущихся поверхностей тяжелонагруженных деталей (шестерен, кулачковых механизмов);
облегчение глубокой вытяжки листовой стали при холодной штамповке;
повышение надежности приставания красок и лаков, наносимых на стальные детали.
Составы растворов и режимы фосфатирования приведены в табл. 48.
48. Составы растворов и режимы фосфатирования
Компоненты растворов и параметры режимов Концентрация в г/л и значение параметров
Горячий раствор Горячий раствор высокопроизводительный Холодный раствор
Соль «Мажеф» 30-35
Ортофосфорная кислота (Н,РО4) — 10-12 20-25
Монофосфат цинка [Zn (Н2РО4)2.2Н2О]. . — 28—36
Цинк азотнокислый [Zn (NO3)2’6H2OJ . . 42-56 —
Окись цинка (ZnO) — — 10-20
Натрий азотистокислый (NaNO2) .... — — 7-15
Температура раствора в °C Продолжительность выдержки в растворе 95-97 85-95 18-25
в мин . . 50-80 8-15 40—50 '
ОКСИДИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ
Оксидирование (воронепис) — процесс химической обработки стальных деталей, при котором на их поверхностях образуются прочные оксидные пленки, имеющие состав типа Ке3О4. Толщина этих пленок обычно составляет 0,5—0,8 мк. Пленки пористы и поэтому могут защищать металл от коррозии лишь при условии заполнения пор нейтральными маслами. Цвет оксидной пленки в основном зависит от химического состава обрабатываемых сталей и может быть черно-синим, коричнево-вишневым, золотисто-бронзовым.
Оксидирование широко применяют для защитно-декоративных целей.
В производственных условиях оксидирование обычно производят в кипящих концентрированных растворах каустической соды, содержащих окислители: нитрат натрия или нитрит натрия (табл. 49 и 50).
92
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
49. Составы растворов для оксидирования
Компоненты Концентрация в г/л
1 2
Каустическая сода (NaOH) Нитрит натрия (NaNOs) Нитрат натрия (NaNO3) 700—800 180-200 700-800 50—70 200-250
50. Режимы оксидирования стальных деталей
Сталь Температура раствора в °C Время оксидирования в мин
Хромоникелевая (Cr S 1,5%; Ni«4%) Малоуглеродистая (С 0,3%) Углеродистая (С :£ 0,7%) Высокоуглеродистая (С > 0,7%) 142-148 140-145 138-142 135-138 60-120 40-80 20-40 15-30
При необходимости получения более плотных и толстых пленок (до 1,5 лек) применяют ступенчатое оксидирование в двух щелочных растворах: предварительное в малоконцентрированных растворах (NaOH 600—700 г/л) и окончательное в концентрированных растворах (NaOH .800—900 г/л).
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
ПРИ РЕМОНТЕ
Кроме нормальных станочных приспособлений, являющихся принадлежностями металлообрабатывающих станков, в ремонтной практике применяют большое число универсальных, а также предназначенных для выполнения отдельных операций приспособлений для механической обработки. Эти приспособления ремонтные службы изготовляют своими силами или с привлечением инструментальных цехов.
Необходимость в таких приспособлениях вызвана большим разнообразием ремонтируемых деталей, а также стремлением уменьшить затраты ручного труда. Некоторые из приспособлений позволяют заменить высококвалифицированных ремонтных рабочих менее квалифицированными.
Все эти приспособления условно можно разделить на две группы: первая — для обработки на станках, вторая — для обработки оборудования на месте установки.
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ НА СТАНКАХ
К этой группе приспособлений относят универсальные приспособления, упрощающие установку сложных деталей на станках, приспособления, расширяющие технологические возможности станков, повышающие производительность труда при изготовлении деталей мелкими сериями, а также приспособления, позволяющие заменить ручную работу механической.
Универсальная планшайба. Многие детали, подвергающиеся механической обработке в ремонтно-механических цехах, могут быть закреплены в самоцент-рирующем или четырехкулачковом патроне. В таких случаях целесообразно использовать специальную планшайбу, показанную на рис. 17. В планшайбе имеются Т-образные пазы I и сквозное окно <7, которое можно использовать для крепления кулачка или приспособления. Планшайба комплектуется болтами и планками для крепления обрабатываемой детали 2,
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
93
Рис. 17. Универсальная планшайба
94
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Патроны со смещением. Для обработки деталей, имеющих эксцентрично расположенные выступы, применяют специальный патрон (рис. 18). Патрон 1 может перемещаться винтом 4 вверх и вниз по планшайбе 2, кренящейся на шпинделе токарного станка. Величину перемещения патрона контролируют по
Рис, 19. Специальная планшайба для установки деталей неправильной формы
специальной линейке с нониусом (цена деления 0,02 мм на рис. не показана).
Допустимый сдвиг патрона ограничен весом эксцентрично смещаемых частей приспособления, так как при больших числах оборотов неуравновешенная эксцентрично расположенная масса создает неблагоприятные условия для работы станка.
Патрон с установленной деталью обязательно балансируют грузом 3.
Специальная планшайба для установки деталей неправильной формы. При токарной обработке деталей неправильной формы их устанавливают, обычно, в четырехкулачковом патроне или на угольнике, прикрепленном к корпусу патрона. Установку производят по рискам, нанесенным при разметке. Рабочий перемещает деталь до тех пор, пока ось будущего отверстия не совпадет с осью шпинделя. Если деталь крепят
на угольнике, то нужное положение детали достигают перемещением угольника. Для упрощения установки применяют специальное приспособление (рис. 19). Приспособление состоит из планшайбы 4, которую устанавливают на шпиндель станка. По направляющим планшайбы перемещается промежуточная каретка 3, а по направляющим этой каретки — угольник 1, рабочая поверхность которого строго параллельна оси шпинделя станка. Промежуточная каретка 3 перемещается по планшайбе в одном направлении, а угольник по каретке — в направлении, перпендикулярном к первому. В результате угольник имеет два
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
95
взаимно перпендикулярных движения. Перемещение в каждом направлении осуществляется винтами 5 и 7 и контролируется по нониусам линеек 2 и 6. После установки обрабатываемой детали 8 всю систему закрепляют винтами. Пазы, имеющиеся в горизонтальной и в вертикальной стенках угольника, облегчают крепление детали. Наличие линеек с нониусами позволяет производить координатную расточку с точностью 0,04—0,06 мм.
Универсальная заглушка. Для установки полых деталей на токарный станок в условиях ремонтно-механических цехов часто приходится вытачивать специальные заглушки (пробки), в которых делаются центровые гнезда.
Рис. 20. Универсальная планшайба
Вместо этих специальных заглушек целесообразно ные заглушки, показанные на рис. 20.
Заглушка представляет собой стальной корпус 2, обработанный по цилиндру и имеющий бортики, препятствующие вхождению его в отверстие при нажиме центром. Пазы, имеющиеся во всех трех выступах корпуса, позволяют рабочему ориентировать заглушку по отверстию или по разметке на торце детали. Упоры 2 служат для регулировки и крепления заглушки в отверстии.
Втулку 4, запрессованную в корпус, изготовляют из закаленной стали; она служит центровым гнездом. Винт 3 закрывает внутреннюю полость корпуса от засорения, обеспечивая нормальную работу упоров 2. Нормальный набор универсальных заглушек состоит из 11 размеров, охватывая диапазон от 80 до 400 мм.
Специальный патрон для крепления зубчатых колес с валом при нарезании зубьев. Приспособление (рис. 21) состоит из неподвижного основания 2, подвиж-вого корпуса 2 и самоцентрирующегося патрона 3. Заготовку зубчатого колеса крепят в универсальном патроне, наглухо укрепленном на корпусе 2. Корпус представляет собой чугунную отливку со сквозным отверстием, в которое вхо-йит хвостовик вала зубчатого колеса. Неподвижное основание 2 приспособления
применять универсаль-
96
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
центрируют пояском а по отношению к оси стола зубофрезерного станка и 1 крепят к столу.
Подвижной корпус 2 соединен с основанием 1 с помощью шпилек, отверстия J для которых в корпусе 2 выполнены больше диаметра шпилек, что дает возмож--Я ность смещать корпус 2 по отношению к основа- |
нию.
Рабочий легкими ударами по пояску б уточняет установку детали, выверяя ее по индикатору.
Приспособление для закругления торцов зубьев у шестерен. Торцы зубьев на переключающихся шестернях и блоках коробок скоростей и подач за- . кругляют для более легкого и быстрого ввода зубьев ' в зацепление с зубьями парного колеса. От качества « закругления торца зуба во многом зависит долго-] вечность зубчатых колес, так как износ зубьев г переключающихся колесах обычно начинается с за-J кругленного торца. ]
В ремонтно-механических цехах многих пред-1 приятии закругление торцов зубьев часто произво- ] дится вручную зубилом и напильником, а при боль-2 ших партиях — в ручном приспособлении на верти- 1 кально-фрезерном станке — с последующей слесар-1 ной опиловкой, так как приобретение специального! зубозакругляющего станка может быть пецелесооб-J разным из-за малой загрузки. |
Эта ручная операция, не обеспечивающая не-tj обходимого качества, может быть заменена механи-1 ческой обработкой с помощью существующих при-1 способлений. Одно из таких приспособлений ДЛ J зубозакругления на зубострога льном станке приве-1 депо па рис. 22. !
Приспособление состоит из откидного резцедер-j жателя 7 с удлиненной частью для крепления сне-1 циального резца 2 с полукруглой режущей частью.! Резцы изготовляют разных размеров в зависимости! от величины модуля зуба отрабатываемой детали. 1
Рис. 21. Специальный патрон для установки зубчатых колес с валом при нарезании зубьев
Обрабатываемое зубчатое колесо закрепляют в шпинделе на оправке под yr-i лом 102°. Длину хода резца устанавливают по зубу. Глубину врезания устанавливают после пуска станка. Закругление зубьев происходит за 2—3 оборота детали.
При необходимости закругления зубьев с двух сторон колесо переставляется па оправке и процесс повторяется.
Приспособление для нарезания реек на зубодолбежных станках. На направляющих основания 1 (рис, 23) приспособления монтируется стол 11 с рейкой 7, находящейся в зацеплении с зубча
тым колесом 8 (z = 80, т= 5). При установке приспособления на станине сташа колесо 8 точно центрируют с вращающимся столом, после чего закрепляю.
Рис, 22. Приспособление для закругления зуб', шестерен на зубострогальном станке
на станке.
Заготовку 2 для нарезания зубьев устанавливают на столе 11 так, чтобы од1 ее сторона плотно прилегла к вертикальной базовой поверхности а, строго пара, лельной направляющим стола.
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
97
Установленную заготовку закрепляют несколькими прихватами 5, болтами 4 и прокладками 6.
В процессе нарезания стол 11 с заготовкой 2 перемещается влево по направляющим, а долбяк 3, входя в зацепление с нарезаемой рейкой, совершает возвратно-поступательное и вращательное движение.
н Зубчатое колесо 9, вращающееся на пальце 10, служит для ручного перемеще------------------------------реек, т. е. когда рейка не может быть нарезана
4
9
10
Рис. 23. Приспособление для нарезания реек на зубодолбежных станках
нпя стола при нарезании длинных с одной установки. В этом случае станок выключается, а долбяк 3 устанавливают в положение зацепления с нарезаемой рейкой, которая освобождается от зацепления. С помощью рукоятки, надетой на квадрат пальца 10, зубчатое колесо 9 поворачивают по часовой стрелке и, поворачивая колесо 8, отводят стол в исходное положеппе. При этом рейка, не будучи закрепленной и находясь в зацеплении с долбяком, скользит по поверхности стола, оставаясь па месте. Переместив таким образом стол приспособления и накренив затем нарезаемую рейку, включают станок и продолжают нарезать зубья на оставшейся части заготовки.
Другое приспособление для этой же цели, конструкция которого показана на рис. 24, состоит из монтируемого непосредственно на станке чугунного корпуса 1, в котором в направляющих типа ласточкина хвоста перемещается стальная линейка 2 с жестко фиксированной на ней эталонной рейкой 4, по модулю и длине соответствующей нарезаемой. На шпинделе станка на оправе 8 установлено зубчатое колесо 9, сцепляющееся с эталонной рейкой: с ганок настраивают по числу зубьев этого зубчатого колеса. На линейке па базовых плоскостях устанавливают и крепят прихватами 3 заготовку 5. Долбление осуществляют долбяком 6 за один проход на полную глубину.
ст Для выхода линейки в задней стопке станины сделано прямоугольное отвер-
Приспособление для фрезерования зубьев сегментов. Приспособление (рнс. 25) Монтируют на горизонтально-фрезерном стапке.
Фрезерование происходит при движении стола вправо. По окончании прохода ручка ппевмопереключателя 2 кранового типа переводится упором 1, закрепленным на столе станка. При этом сжатый воздух из общей магистрали поступает в пневмоцилиндр 3, который выключает рабочую подачу и при дальпей-Щ(?Х1 движении штока происходит нажатие па конечный выключатель 4.
4 Справочник механика, г. 2
9Я
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Рис. 24. Приспособление для нарезания зубчатых реек
Через магнитный пускатель без блок-контактов включается электродвигатель 11 ускоренного отвода стола. При обратном движении стола (влево) в мо- । мент выхода фрезы из прорезанной канавки шток пневмопереключателя 6 золотникового типа утапливается ко- | пиром 5 и сжатый воздух посту- J пает в правую полость пневмо- : цилпндра 7. Одновременно упо- j ром 1 переключается ручка пневмопереключателя 2 для выпуска ] сжатого воздуха из левой части 1 пневмоцилиндра 3. Шток пневмо- 1 цилиндра 7, двигаясь влево, осво- 1 бождает зажим шок, создавая '] свободу перемещения подвижной * части приспособления, выводит 1 из гнезда фиксатор 9 и захватывает собачкой следующий зуб рейки за счет перепада подвиж- .1 ного кулачка. 1
Ппевмоцилипдр 3 при помощи 1 возвратной пружины выключает J ускоренный ход и включает рабо- ,] чую подачу. 1
Стол с приспособлением, дви- 1 гаясь вправо, освобождает шток I пневмопереключателя 6, который I полость 1 рычаг и I
пневмопереключателя 6, скользит по копиру 5, При этом сжатый воздух поступает в левую ппевмоцилиндра 7 и шток его, рейку, передвигает подвижную часть приспособления с закрепленными на ней заготовками сегментов на один шаг. После этого фиксатор 9 под действием пружины входит в очередное гнездо и точно фиксирует положение подвижной части приспособления. При дальнейшем движении штока пневмоцплипдра 7 через систему рычагов 10 и эксцентрики, сжимаются щеки приспособления и этим прочно закрепляется его подвижная часть. Начинается процесс врезания фрезы и фрезерования всей поверхности. Последовательно фрезеруются пять зубьев. По окончании фрезерования последнего зуба упор, закрепленный на подвижной части приспособления, нажимает на конечный выключатель 8, установленный на хоботе стапка, и станок навливается.
Приспособление для нанесения рисок на поворотных столах. В основу
перемещаясь вправо, через кулачок,
зубьИ
Рис, 25. Приспособление для фрезерования сегментов
ОС'
Приспособление для нанесения рисок на поворотных столах. В основу дел» тельного устройства (рис. 26) положен принцип обкатки инструмента и изделий Инструмент в виде зубчатого долбяка 1 вращается вокруг вертикальной оси одновременно совершает возвратно-поступательное движение вдоль этой осй
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
99
ремонтируемый стол 10 поворачивается, находясь как бы в зацеплении с дол-бяком.
Сочетание указанных движении позволяет получить на столе строго вертикальные риски, глубина которых зависит от установки инструмента.
За время одного оборота вала 7 с червяком 3 червячное колесо 2. а следовательно, и долбяк повернется на один зуб, если число зубьев долбяка и колеса 2 одинаково. Одновременно через конические колеса 5 и 6 (i = 1 : 1), кривошип 4 повернется на один оборот и через рычаг 8 и сектор 9 сообщит долбяку одно перемещение вниз и вверх. Величину этого перемещения регулируют кривошипом от 0 до 60 мм.
Рис. 26. Кинематическая схема приспособления для нанесения рисок па поворотных столах
Следовательно, за время одного оборота вала 7 долбяк поворачивается на один зуб и совершает полный двойной ход вдоль оси. Стол, подлежащий делению, должен повернуться за это время на 1/п часть оборота, где п — число заданных Делений. От электродвигателя 13 через редуктор с передаточным отношением i = = 1:8 получает вращение вал 12, который через червячную пару 11 вращает стол и изделие.
Приспособление для шлифования червяков. Для шлифования червяков применяют приспособление, которое устанавливают па токарном станке (крепят на поперечных салазках взамен суппорта).
Приспособление (рис. 27) состоит из трех узлов: шлифовальной головки, шар-инрной натяжной системы и прибора для заправки камня на головке приспособления.
Шлифовальная головка состоит из корпуса 2 и поворотной части 7, в отверстие которой входит шлифовальный шпиндель.
Поворотная часть головки 1 может быть повернута иа угол, соответствующий У*’лу подъема винтовой линии червяка.
4*
100
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Так как при этом абразивный круг неизбежно сместится с центра, то поворот*; ная часть по отношению к корпусу 2 может подниматься или опускаться, для чего; соединение подвижной части с неподвижной осуществлено на салазках. П1ар-; нирная часть обеспечивает постоянный натяг ремня, позволяя электродвигате* лю 3 поворачиваться параллельно оси шлифовального шпинделя и сдвигаться в сторону.
Электродвигатель монтируют на обработанных по цилиндрической поверх*: ности подкладках, благодаря чему он может принимать наклонное положение'?
Круглый стержень 4 позволяет всей системе поворачиваться вокруг вертикаль* ной оси, а груз 5 и шарнирное устройство осуществляют натяг. Прибор для заправки круга крепят на головку приспособления. Он закреплен шарнирно, чтобы можно было за-
Рис. 28. Приспособление для шлифован; клиньев: а — щуп для измерения щелев! отверстий для клиньев; б — плоскошлиф вальный станок с установленным щупом
Рис. 27. Приспособление для шлифования червяков
правлять круг, рабо тающий под углом. Круг для шлифования червяков — дисковый, слегка вогнутый. Стороны нитки червяка шлифуют поочередн Приспособление для шлифования клиньев. Щуп (рис. 28, а) состоит из обо мы 1 и трех подвижных стержней 2 с шариками 4 на концах. Шарики съсмны их подбирают в соответствии с размерами щелевых отверстий.
Придерживая обойму / рукой, щуп вводят в контролируемое отверстие и пер двигают средний стержень вдоль отверстия до тех пор, пока его шарик, орйент; руемый но оси щели распоркой (на рисунке не показана), не заклинится.
После этого передвигают остальные стержни также до момента заклинив нпя их шариков. Затем поворотом рукоятки 3 зажимают стержни в обойме и вынимают щуп. Размеры шариков и расстояние между ними определяют то ное взаимное расположение плоскостей щелевого отверстия с учетом заданно! продольного уклона и погрешности в поперечном направлении, получающей при строгании или фрезеровании плоскостей.
После этого щуп переносят на плоскость магнитной плиты 6 (рис. 28, б), у тановленной па столе плоскошлифовальпого станка. На шарики щупа наклад! вают контрольную линейку 7. Таким способом получают точную копию щелев' го отверстия, ограниченную поверхностью магнитной плиты и нижней плоскость контрольной линейки.
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
101
Так как шлифовальный круг с головкой станка движется горизонтально, необходимо установить контрольную линейку 7 также строго горизонтально. Этого достигают соответствующим поворотом магнитной плиты вокруг цапф 5 и 9. „
Горизонтальное положение линеики проверяют индикатором 8 при иродоль-Пом и поперечном перемещениях стола. После этого линейку и щуп снимают, а на магнитную плиту кладут подлежащий шлифованию клин, предварительно обработанный. После шлифования обеих сторон клина его уклон будет точно соответствовать уклону щелевого отверстия.
Универсальный кондуктор. Для сверления отверстий в строго определенном месте или со строго определенным расстоянием между центрами в ремоптно-ме-ханпческих цехах применяют обычно универсальные кондукторы.
Одна из конструкций универсального кондуктора приведена на рис. 29. Кондуктор состоит пл вертикальной делительной головки и устройства для горизонтального и вертикального перемещения кондукторной втулки. Делительная головка имеет постоянно укрепленный столик 1 с Т-образпыми пазами для крепления деталей.
Шпиндель делительной головки изготовлен с внутренним конусом, что дает возможность с помощью оправок центрировать различные обрабатываемые детали. Сквозь полый шпиндель приспособления пропускают болты для крепления обрабатываемых деталей.
Делительный диск 8 обеспечивает точный поворот стола. Стол фиксируют двухсухарным тормозом (на рисунке не виден). Кронштейн 3, несущий сменные кондукторные втулки 2, имеет вертикальное ручное перемещение впита 7.
Вертикальное положение кронштейна фиксируют тормозной ручкой 4. Линейка 6 и нониус 5 дают возможность производить замеры перемещения кронштейна с точностью 0,02 мм. Желоб 10 с упорами 9 и 11 дает возможность использовать концевые меры.
С помощью приспособления могут быть просверлены отверстия, расположенные по окружности и на нескольких концентричных окружностях. При неподвижном столе перемещением кронштейна можно получать отверст ня, расположенные ца одной линии, с точностью 0,07—0,1 мм.
Универсально-сборные приспособления (УСП). В ремонтном производстве возможность применения специальных приспособлений весьма ограничена. Применение их оказывается в большинстве случаев нецелесообразным из-за Малых партий изготавливаемых деталей, высокой стоимости приспособлений и рачительного времени, требующегося на их изготовление. В этом отношении рачительные преимущества имеют унивсрсальпо-сборпые приспособления (УСП), '°Юрые все шире применяют в ремонтно-механических цехах.
Ю2 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Особенность системы УСП состоит в том, что вместо ряда специальных приспособлений, каждое из которых может быть использовано только для выполнения в нем одной определенной операции, достаточно иметь универсальный набор нормализированных, взаимозаменяемых деталей и узлов сборных приспособлений.
По мере надобности из этих деталей и узлов компонуют сборное приспособление, необходимое для выполнения в нем конкретной операции.
Рис. 30. Набор деталей универсально-сборных приспособлений: а — базовые детали; б — опорные детали; в — установочные детали; г — направляющие детали; а — прижимные детали
По окончании обработки требуемого количества деталей приспособление разбирают на составляющие его элементы.
Для обеспечения точности собираемых приспособлений и износостойкости составляющие их детали изготовляют из легированной стали, обрабатывают и доводят до заданных размеров шлифованием и притиркой вручную.
Основные детали универсально-сборных приспособлений (УСП) показаны на рис. 30.
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ НА МЕСТЕ УСТАНОВКИ
К этой группе ремонтных приспособлений относятся приспособления для механической обработки на месте установки крупногабаритных, тяжелых деталей и приспособления, применение которых позволяет исключить трудоемкие слесарные и пригоночные работы.
Большинство приспособлений для обработки крупногабаритных и тяжелых деталей представляет собой узкоспециальные переносные станки.
Приспособления, облегчающие пригоночные работы, необходимы потому, что погрешности формы и размеров деталей, используемых при ремонте, могут вызвать недопустимое отклонение взаимного расположения узлов, деталей и отдельных поверхностей. Исключить такие отклонения ужесточением допусков на изготовление деталей, как в массовом производстве, в условиях ремонта в большинстве случаев экономически нецелесообразно! а часто и технически невозможно.
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
103
Высокая трудоемкость пригоночных работ, требующих также высокой квалификации слесарей-ремонтников, привела к появлению приспособлений, обеспечивающих автоматическую компенсацию ошибок, накопившихся в размерной
Рис. 31. Расточное приспособление
приспособление (рис. 31) применяют при необходимости обра-
Расточное 1, „ , . .........
батывать отверстия в громоздких деталях, обычно в станинах. В борштанге при-
Приспособление для расточки круглых гнезд
способления 2 вмонтирован винт 4, связанный с коробкой подач 5. Винт перемещает резцедержатель 3, в котором укреплены два резца. Приспособление приводится в движение от электродвигателя 6. К обрабатываемой детали приспособление крепят фланцами /, которые изготовляют в соответствии с конфигурацией обрабатываемой детали и расположением в ней отверстий. Приспособление используют Для расточки станин крупных формовочных машин, прессов, цилиндров и Других деталей.
Приспособление для обработки круглых гнезд ° громоздких деталях (ша-оота) (рис. 32). Привод не отличается “т приспособления, показанного на ₽ис- 31. Рабочая часть: сварной корпус 2 крепят к обрабатываемой детали Данками 7, шпильки 6 заворачивают Резьбовые отверстия, специально из-отавдпваемые для этой цели; бор-“анга 3 имеет круговые направляющие 5, расточку осуществляют резцом 4. и приспособление для нарезки резьбы (рис. 33). Это приспособление нредпаз-
Деии йля нарезки наружной резьбы на цилиндрическом хвостовике громоздкой
104 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Рис. 33. Приспособление для нарезки резьбы
нетранспортабельной детали. На рисунке оно показано применительно к нарезке резьбы на хвостовике цилиндра большого насоса. Необходимость в таком приспособлении возникает при износе резьбы для ее исправления путем прорезки винтовой нитки. Трубу 13 приспособления центрируют в""отверстии обрабатываемой детали с помощью переходной втулки 12, в которой труба может перемещаться. В трубе закреплена бронзовая гайка 3, через которую проходит винт 2, неподвижно закрепленный в кронштейне 1. Конец трубы удерживается кронштейном 7, в котором смонтирована звездочка 4, насаженная на трубу 13. Звездочка 4 получает вращение от редуктора 5 через цепь 6. Звездочка насажена на трубу 13 свободно и передает ей вращательное движение через скользящую шпонку 8. Резцедержатель 10 соединен с трубкой кронштейном 9.
Когда приспособление приведено в движение, труба 13, получив вращательное движение от звездочки 4, одновременно получает постука-.
тельное движение от гайки 3, вращающейся по винту 2. Движение трубы 1 повторяется резцом 11, который описывает винтовую линию, шаг которо равен шагу винта 2. Сменяя винт 2 и гайку 3, можно нарезать любую резьбу Приспособление для обработки плоскостей (рис. 34). Рассмотрим модифик.
цию приспособления для обработки поверхностей шабота штамповочного молота Приспособление работает торцовой фрезой. Обрабатывают горизонтальные, ве тикальные и наклонные плоскости шабота. Рабочая фрезерная головка 11 пер« мсщается но траверсе с помощью механического привода (электродвигатель коробка подач 5, винт 7 и гайка). Головку 11 вместе с траверсой 9 можно устава ливать под углом к вертикальной плоскости, так как салазки 4, скользя по оп рам 3, могут наклоняться вместе с траверсой. Кроме того, траверса 9 может бы повернута под углом по отношению к своему исходному положению, так как ои соединена с салазками 4 при помощи круглых цапф, вокруг которых опа мож поворачиваться. Опоры 3 перемещаются по направляющим рельсам 1.
Наладка станка начинается с крепления к шаботу планок 12. Для этого первый раз в шаботе сверлят отверстия и нарезают резьбу. Планки 12 крепят шаботу болтами. К планкам 12 крепят кронштейны 13, в которых находите винты 14, выполненные заодно с опорами. На опоры укладывают рельсы 1. П
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
105
ложсние рельсов выверяют по уровню и регулируют винтами 14. После установки рельсы крепят планками 2. Станок перемещают по рельсам вручную с помощью рейки и шестерни 10.
Перед началом работы станок устанавливают ио поверхностям, подлежащим обработке, по уровню. Для врезания служит маховик 8. Обработку ведут полосами, соответствующими ширине фрезы. После обработки первой полосы ста-пок перемещают на следующую полосу. При переходе на обработку вертикальных и наклонных плоскостей фрезу снимают и вместо нее в отверстие Шпинделя вставляют головку с горизонтальной осью, на ко-т°Р.Ую насаживают фрезу.
Ито приспособление и дру-П’е его модификации могут °Ь|ть использованы при обра-ООТ|;о любых плоскостей.
Приспособление для проточки граней револьверной головки (рис. 35). Хво-стовщ- 2 приспособления зажимается в патроне 1 токарно-револьверного станка, '-’стальная часть приспособления шарнирно связана с хвостовиком 2 в сочленении
106
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
3, имеющем шаровую опору. Благодаря такой конструкции суппорт 4 устанавли-
Рис. 36. Приспособление для исправления посадочного места под цангу пруткового автомата
вается так, что его направляющие оказываются строго перпендикулярными к оси вращения шпинделя (проверку ведут по направляющим суппорта приспособления индикатором, закрепленным в резцедержателе станка). При пуске станка в ход резец 6, зажатый в резцедержателе приспособления 5, поочередно протачивает грани револьверной головки. Подача резца периодическая (при ударе звездочки 7 о зажатый в резцедержателе станка упор 8). Таким способом компенсируют неточности обработки граней головки и неточности фиксирования головки при сборке этого узла.
Приспособление для исправления посадочного места под цангу пруткового автомата (рис. 36). Приспособление крепят на станине станка. Шпиндель 1 с абразивом получает
вращение от электродвигателя. Верхняя часть приспособления поворотная, что позволяет устанавливать шпиндель под необходимым углом. Рукоятка 3 служит для врезания абразива. Качанием рукоятки 2 шпинделю сообщают
возвратно-поступательное движение. Благодаря приспособлению неточности изготовления шпинделя и сборки узла компенсируются. Место
Рис. 38. Приспособление для шлифования конусных гнезд в шпинделях сверлильных и других станков
Рис. 37. Приспособление для расточки отверстий под режущий инструмент в револьверных головках токарных автоматов и револьверных станков с горизонтальной осью головки
посадки цанги биения не имеет, что обеспечивает необходимую точность узла.
Приспособление для расточки отверстий под режущий инструмент в револьверных головках токарных автоматов и револьверных станков с горизонтальной осью головки (рис. 37), Приспособление крепят хвостовиком в универсальном или цанговом патроне ремонтируемого станка. Подача оправки с резцом осуществляется с помощью микрометрическою винта с лимбом, до которому он ре-
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
107
являются величины подачи. Приспособление позволяет обеспечить совпадение реей отверстий под инструмент с осью вращения шпинделя. При текущих ремонтах с помощью приспособления компенсируют нарушение размерной цепи, наступившее в результате износа деталей узла револьверной головки.
Приспособление для шлифования конусных гнезд в шпинделях сверлильных, расточных и других станков. Приспособление (рис. 38) соединяет в себе шлифовальную машину с электрическим приводом и люнет, связанный с корпусом приспособления. Таким образом, шлифование конического гнезда шпинделя выполняют при вращении шпппделя станка в дополнительной опоре-люнете. Это повышает точность выполняемой операции. Вместе с тем повышаются требования к чистоте, точности и отсутствию биения наружного диаметра шпинделя, который служит технологической базой при окончательной обработке конусного гнезда.
' Приспособление в зависимости от расположения шпинделя устанавливают па столе станка или крепят к угольнику, привернутому к столу ремонтируемого станка. Приспособление имеет все установочные движения. Подача при шлифовании — ручная. Приспособление после установки его на столе крепят к столу планками.
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ
Кинематическая настройка металлорежущих станков имеет целью обеспечить необходимое движение режущего инструмента относительно заготовки для изготовления деталей заданной конфигурации с требуемой точностью и производительностью.
Для этого инструмент и заготовка должны быть определенным образом кинематически связаны между собой и с источником движения. Такая связь обеспечивается кинематическими цепями станка.
Кинематической цепью называют совокупность последовательно расположенных передач (кинематических пар), связывающих движения одного звена механизма с другим,
Кинематические цепи металлорежущих станков, как правило, имеют органы настройки, с помощью которых обеспечивается возможность получения нужных перемещений конечных их звеньев.
ВИДЫ ПЕРЕДАЧ И ИХ ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ОТНОШЕНИЯ
В кинематических цепях металлорежущих станков применяют ременные, цепные, зубчатые, червячные и некоторые другие виды передач.
Если кинематическая цепь состоит из нескольких зубчатых колес (рис. 39) и известно число оборотов в минуту ведущего вала пащ, то число оборотов ведомого вала пам можно определить по формуле
Выражение
Z1 _ 22 £1 _ пвм _ f
z2 23 г5
Называется передаточным отношением кинематической цепи. Опо показывает отношение числа оборотов ведомого вала гаеД1 в минуту к числу оборотов ведущего вала пвщ в минуту или отношение чисел зубьев ведущих зубчатых колес г1 И zt к числам зубьев ведомых z3 и z5.
Некоторые зубчатые колеса являются одновременно и ведущими и ведомыми ‘га)' Такие зубчатые колеса называются паразитными. Наличие в передаче
108 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
паразитного колеса не влияет на величину ее общего передаточного отношения, а лишь изменяет направление вращения ведомого вала.
Для червячной передачи передаточное отношение
. К
i — —.
z ’
где К — число заходов червяка; z — число зубьев червячного колеса. Для ременной передачи передаточное отношение
где d± п d2 — диаметры ведущего и ведомого шкивов;
т] = 0,98 ч- 0,99 — коэффициент, учитывающий скольжение ремня. Для цепной передачи пере-
даточное отношение
£ =5L, z2
где и z2 — числа зубьев звездочек.
Рис. 40. Схемы планетарных передач
Рис. 39. СхемА зубчатой передачи
Преобразование вращательного движения в поступательное в металлорежу-’ щих станках наиболее часто осуществляют реечными и винтовыми передачами.
При реечной передаче за п оборотов реечной шестерни рейка перемещается на длину I, которая может быть определена ио формуле
/ = nzi,
где z — число зубьев шестерни; t — шаг зуба рейки.
При винтовой передаче за п оборотов винта гайка, движущаяся только поступательно, прейдет расстояние I — ntK, где t — шаг винта; Д’ — заходпость винта.
Планетарные передачи, часто встречающиеся в станках, требуют особых методов расчета передаточных отношений.
Планетарной называют зубчатую передачу, у которой геометрические центры одного или нескольких колес имеют линейные скорости (рис. 40). Такие зубчатые колеса z2 и z3 называют сателлитными или планетарными. Зубчатые колеса, вокруг которых вращаются сателлиты, называются центральными (z£ и z4), а звено, сообщающее осям сателлитов линейную скорость, — поводком или: водилом р *.
* У планетарных передач, показанных на рис. 40, а, б, г, поводком является корцу< механизма.
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ Ю9
Планетарные передачи чаще всего используют в станках, как суммирующие механизмы или дифференциалы, а также для осуществления больших нередаточ-ных чисел.
13 дифференциале из трех его звеньев (z4, z4 и р) любые два являются ведущими, третье ведомым, на котором и суммируются первые два движения.
Для определения передаточного отношения дифференциала служит формула Виллиса:
”1 ~ nJ> = 1ул
«4 — пр ZXZ3 ' ’
где «1 и в4 “ числа оборотов центральных шестерен; пр — число оборотов поводка; т — число зацеплений, т. е. число последовательно работающих пар шестерен.
Следовательно, по заданным числам оборотов двух приводов можно определить суммарное число оборотов, которое получается на выходном валу.
Для дифференциала (рис. 40, а) число зацеплений т = 2 (вторая пара сателлитов па кинематику никакого влияния не оказывает, а лишь выравнивает нагрузку на центральное колесо), следовательно,
nl nJ> _ Z2~4 /__ _ г2г4
^4 ”” р ^1*^3
Если в дифференциале применены колеса с внутренним зацеплением (рис. 40,б) • то числа их зубьев вносят в формулу со знаком минус:
П1 — nJ> _ Z2Z4 (________ = г2г4
Пр ^1^3
Широко распространенные в станкостроении конические дифференциалы показаны на рис. 40, в и г. У первого из пих поводок, несущий сателлиты, имеет форму Т-ооразного вала, а у второго функции поводка выполняет корпус дифференциала.
У конического дифференциала коническое колесо сателлита как бы совмещает в себе кинематически два зубчатых колеса (z2 и z3) цилиндрического дифференциала (рис. 40, а. б), причем z2 = z3, поэтому для конического дифференциала приведенная выше формула Виллиса приобретает следующий вид:
В1 — пр п4—пр
Знак минус здесь объясняется тем, что при остановленном поводке центральные зубчатые колеса вращаются в разных направлениях.
Обычно при составлении уравнений баланса кинематических цепей, в которых имеется дифференциал, необходимо знать его передаточное отношение не суммарное, а как одноприводной передачи. Тогда условно считают, что второй привод неподвижен, и таким образом определяют передаточное отношение. Поясним примером.
Передаточное отношение конического дифференциала зубофрезерного станка оЦ32 (см. рис. 49) для цепи обкатки будет определяться из условия, что второй “Р111;(,д (от гитары дифференциала через червячную пару) неподвижен, тогда по формуле Виллиса имеем
Wl - А Г, • А
—-----*- = — 1; Пп = 0; iOi = — — 1.
«4 — Пр ' Р ’ Ul И4
Р* Уравнении баланса дифференциальной цени в данном случае п4 = 0, сле-д°вательно,
. _ «4 _ 9
гй2_-_2.
110
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
МЕХАНИЗМЫ НАСТРОЙКИ СТАНКОВ
Для настройки станков необходимо осуществлять различные передаточные отношения. Для этой цели служат смепные шкивы, сменные зубчатые колеса, размещенные на гитаре, и специальные механизмы, которые дают возможность нолучить необходимые передаточные отношения путем соответствующих переключений.
Наиболее распространенные в станках механизмы, при помощи которых обеспечивается получение различных передаточных отношений, приведены в табл. 51.
В цепях главного движения и подачп допускается применение передач, работающих со скольжением (ременные передачи, фрикционные муфты и т. д.). В делительных, винторезных и других цепях, где необходимо обеспечить точное передаточное отношение, применение фрикционных передач недопустимо.
Передаточные отношения в скоростных цепях и цепях подач выбирают исходя из режимов обработки и, как правило, они не требуют точного определения. Отклонение от заданного значения передаточного числа скажется в этом случае на времени изготовления детали, но не на точности обработки.
Для подсчета передаточного отношения скоростных цепей и цепей подач необходимо знать число оборотов шпинделя пшп в минуту, число двойных ходов стола np.x.cm в минуту или величину подачи суппорта s станка.
Величины п и s нормализованы и согласно нормали станкостроения HII-I расположены по геометрической прогрессии со стандартным знаменателем прогрессии ср. Всего предусмотрено семь рядов со следующими знаменателями <р : 1,06; 1,12; 1,26; (1,41); 1,58; (1,78); 2*.
Требуемое число оборотов шпинделя вычисляют по формуле
где nmtn—минимальное число оборотов шпинделя; к — порядковый помер соответствующей скорости коробки передач.
Отношение максимального числа оборотов шпинделя к минимальному называется диапазоном регулирования
п ц max.
“min
Для универсальных станков диапазон регулирования в среднем составляет Д = 30 + 80, а для специальных и специализированных станков Д = 3 -е- 30.
Для определения требуемого передаточного отношения в скоростных цепях необходимо определить, исходя из режимов резания, число оборотов шпинделя «ши, округлить его до ближайшего нижнего стандартного значения пк, имеющегося на станке, и определить
i=^ п0’
где п0 — число оборотов электродвигателя или ведущего вала коробки скоростей.
Аналогично подсчитывают передаточные отношения в коробках подач.
При работе на универсальных станках, имеющих коробки скоростей и подач, обычно нет необходимости подсчитывать передаточные отношения, так кап соответствующую скорость устанавливают по таблице на станке. Одпако этч расчеты необходимы при модернизации станков и при проверке кинематических параметров, например, импортного оборудования.
* Ряды скоростей и подач со знаменателями, заключенными в скобки, применяют исключительных случаях.
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
111
51. Основные механизмы для настройки станков
— Наименование и схема передачи Область применения и диапазон регулирования Передаточные отношения
7 X X X X Сменные или ступенчатые и? шкивы Применяют преимущественно в приводах главного движения; Д = 4 -г 6; число ступеней 2—4 1 ~ d2
*2 X £ i \ X Гитары 7 сменных зубчатых j* колес Применяют в станках массового и серийного производства, а также в универсальных станках в сочетании с другими механизмами. Для однопарной гитары Д Ю; zt + zt = const Одионарная гитара г2 Двухпарная гитара za
Передвижные шестерни Имеют наибольшее распро- Zx . z3
24 ’
Zi
сгранение в скоростных цепях, Д ^5; число шестерен в блоке 2—4
Шестерни о зубчатыми или фрикционными муфтами
г,
г2
I.
Имеют наибольшее распространение в скоростных цепях. В делительных цепях фрикционные муфты не применяют
22 ’
г4
Зубчатый перебор
Zi 4 _P7 -42 4 Z, Z‘.
Zu
Применяют в скоростных цепях для резкого уменьшения числа оборотов, а также в качестве звена увеличения шага резьбы; число переключений 2—3; Д s; 1В
71 X X Конусный набор с вытяжной шпонкой
•—- 4 7
Применяют при невысоких скоростях в различных цепях (подач, деления и up.), Д — 2 -г 8; число ступеней 2—6
i t — z2 Z< .
nl Zb ’
z? Z4 .
*пг ~ Ze ’ Z5 ’
Z.1 1
301 Z4 Z2 *Л1
. zb Zfl 1
382 Zi Zj
Zi
ii —
Zi
h-
51
112 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл.
Наименование и схема передачи
Область применения и диапазон регулирования
Передаточные отношения
Конусный набор с накидной шестерней
Применяют при невысоких скоростях в различных цепях (подач, деления и пр.), Д = 2 — 4; число ступеней 6-12
z
Механизм меандр (множительный механизм)
Применяют при невысоких скоростях в цепях подач токарно-винторезных станков, Д = 16 4-64; число ступеней 4 4-6. Обычно <р = 2
В делительных и других точных цепях станков передаточное отношений должно быть определено при настройке станка п выбрано с возможно больше! точностью. В этом случае в качестве звеньев настройки применяют, как правило гитары сменных шестерен.
ПОДБОР СМЕННЫХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС
В металле режущих станках широко применяют гитары со сменными тестей нями, устанавливаемыми на валиках или осях, межосевые расстояния котори| можно изменять (см. табл. 51). Гитары со сменными зубчатыми колесами играю! особенно важную роль в настройке зуборезных, резьбонарезных и других стач ков.
Рекомендуется следующий ряд чисел зубьев для сменных колес гитар: 20; 231 24; 25; 30; 33; 34; 35; 37; 40; 41; 43; 45; 47; 48; 50; 53; 55; 57; 58; 59; 601 61; 62; 65; 67; 70; 71; 73; 75; 79; 80; 83; 85; 89; 90; 92; 95; 97; 98; 100; 105' 110; ИЗ; 115; 120; 127. Для настройки токарпо-винторезных станков из данногя ряда берут шестерни с числом зубьев, кратным пяти (пятковый набор). В этой наборе имеется по две шестерни г = 25 и г = 40 (z =•• 20), а также шестерни z = 71; 113; 127. Для настройки зуборезных станков берут весь этот ряд шесто! рен по z = 100 (зуборезный набор). 1
Подбор чисел зубьев сменных колес гитар является одним из важных эл4}
ментов настройки кинематических цепей станков. I
Передаточное отношение двухпарной гитары определяют но формуле
_ I
ЭД ' 1
где z3, z2, z3, z4 — число зубьев колес. Гитара обычно предусматривает установку паразитных колес. Обмен местами между собой ведущих (z4 с z3) или ведомы!
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ ИЗ
. с z4) колес также не влияет па величину передаточного отношения, но Ц^ет оказаться полезным в смысле возможности или удобства установки колес на валиках или на пальце, укрепляемом в корпусе гитары.
' После определения требуемых чисел зубьев сменных колес необходимо проверить, устанавливаются ли они на гитаре так, чтобы головки зубьев шестерен
и z3 не задевали валиков, на которых закреплены шестерни и z4. Для этого должно быть выдержано следующее условие сцепляемости:
zi + г2 > 2з + 15 зубьев z3 + z4 > г2 + 15 зубьев.
При получении передаточного отношения при помощи сменных шестерен применяются точные и приближенные способы подбора чисел их зубьев.
Точный метод подбора сменных зубчатых колес. Весьма часто передаточное отношение представляет простую дробь с небольшими и разлагающимися на множители числителем и знаменателем. Разложив их на множители, производят сокращение, а затем вводят дополнительные множители, комбинируя их так, чтобы получить выражение через числа зубьев имеющихся в комплекте сменных зубчатых колес.
Поясним это на примере
. = z4z3 = 156 _ 2 • 2 • 3 • 13
‘ “ z2z4 “ 322 “ 2-7-23 ‘
Сгруппируем множители в четыре группы (по числу зубчатых колес набора) и умножим произведение каждой группы на число, равное пли кратное 5:
. (2 - 3) (13) _ (2 • 3 • 5) (13 -5) 30-65
1~ (7) (23) “ (7-5) (23-5) “ 35-115’
Проверка полученного набора на сцепляемость показывает, что не выдержано условие ко горне
г1 + > 2з + 15- Поменяв местами z4 и z3, получим числа зубьев,
удовлетворяют условию сцепляемости
. _ 65•30
1 “35 -115 ’
отдельные множители или произведение множителей, образующих
Если отдельные множители или произведение множителей, образующих одну группу, превышает число 24, то подбор шестерен из пяткового набора по Данному методу становится невозможен, так как 24-5 = 120. Тогда применяют приближенные методы подбора зубчатых колес или вводят специальные сменные шестерни.
Приближенные методы подбора сменных зубчатых колес. Во многих случаях передаточное отношение оказывается выраженным настолько сложным числом, что подобрать сменные колеса можно лишь приближенным способом. Его особенно часто приходится применять при настройке сложных станков (например, зубообрабатывающих). Ошибка, получающаяся на изделии в результате приближенного подбора, не должна превышать допускаемой.
Абсолютная погрешность Дг приближенной настройки есть разность между передаточными отношениями, заданным I и получеппым в результате приближенной настройки г4.
Относительная погрешность 6 приближенной настройки есть отношение абсолютной погрешности к заданному передаточному отношению:
„ Л1‘ о = —.
114
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
По относительной погрешности можно определить суммарную заданной длине AL или шаге At и сравнить ее с допускаемой:
AL = 6L; At = St
ошибку на
(обычно L = 1 м).
В станкостроении принято производить подсчет передаточного при приближенных настройках с точностью до пятого знака после
отношения занятой.
Наибольшее распространение в практике станкостроения получили следующие приближенные способы подбора колес.
Подбор на логарифмической линейке. Этот способ наи-более прост, но точность его невелика. Лишь в некоторых случаях может быть получена высокая точность.
5 237
Пусть необходимо установить передаточное отношение < = —.
Разделив на линейке, получим
«s 0,873.
6
ГТ
Не смещая движок после деления, будем, передвигая визир, искать риски, ' совпадающие на основной шкале и на движке, т. е. будем искать, от деления I каких двухзначных чисел может быть получено число 0,873. Находим
;~-О873~69 —55~48
1 ~0,873 ~79~6-з~55.
Подсчеты показывают, что наибольшую точность дает последняя пара, для которой 6 = 0,0002, и тогда
48 _ 40 60
55 “ 50 • 55 •
не удается найти хорошо совпадающие риски, то поставив над заданным числом не 10, а 1, и про-
Если, передвигая визир, следует переместить движок, должать поиски с другого конца основной шкалы.
Способ прибавления малых чисел к числителю и знаменателю передаточного отношения. Этот способ основан на том свойстве дробей, что если к числителю и знаменателю прибавить малое число (например, единицу), то новая дробь близка к исходной.
Таким образом, если требуется подобрать сменные зубчатые колеса для пере-даточного отношения i = g и точный подбор невозможен, то делается предполо-
At = i
жение, что передаточное отношение i± =
Абсолютная погрешность
• _ А А±р _ А (В ± р) — В (А ± р) _
1 В В ±р~ В(В±р) ~
__±р(А-В) _±р(Л-В)
В {В + р) ~ В2 Относительная погрешность
б = — Р М ~ В)
весьма близко к заданному.
BA
Отсюда видно, что погрешность тем меньше, чем меньше число р и разность I А — В, т. е. должно быть близким к единице. Если I значительно отличается
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
115
единицы, то следует ввести дополнительные множители и преобразовать дробь ° , с А с -А .
_яК чтобы получить i = -= • где — простая дробь, а -у- я» 1.
1’ a Lj а а
. 277
Пример: г = 539.
Преобразуем, чтобы получить & «= 1:
I 277 • 3 _ 1 (831 + 1) 1 832 1 2 • 2 • 2 . 2 2 . 2 . 13
‘ 3 ’ 839 3 (839 + 1) “ Т ’ 840 “ 3” ’ 2 • 2 2 3 . 5 7 =
8 13 _ 40 65 ,
“15 ‘ 21 “75” 105’
Этот метод дает возможность при заданной допускаемой погрешности произвести подбор, учитывая наличный комплект сменных зубчатых колес.
Имеется также ряд способов подбора сменных зубчатых колес по специальным таблицам [7,9].
Уравнение баланса и настройка простых кинематических цепей универсальных станков. При кинематической настройке универсальных станков (токарных. фрезерных, сверлильных и др,) во многих случаях требуется обеспечить лишь необходимую скорость резания v и подачу з. Последние определяют по нормативам режимов резания в зависимости от вида обработки, инструмента и обрабатываемого материала.
Для вывода формул настройки необходимо составить так называемое уравнение баланса кинематической цепи, которое математически связывает движения начального и конечного звеньев цепи.
У равнение баланса связывает число оборотов или расчетные перемещения ведущего и ведомого звена через передаточные отношения промежуточных кинематических пар. В делительных, винторезных и других цепях уравнение баланса связывает, как правило, относительное движение инструмента и заготовки, которое зависит от характера технологического процесса.
В уравнение баланса входят кинематические пары с постоянным передаточным отношением р и звенья настройки с выбираемым передаточным отношением г. В общем виде, если при числе оборотов одного вала п0 (шпинделя, ведущего вала, ялшггродвигателя) другой вал (Ходовой винт, кулачок, шпиндель) должен сделать оборотов, то расчетные перемещения записывают обычно как п0 -> «*, а уравнение баланса в общем виде napi — nv
Из этого равенства определяют передаточное отношение звена настройки.
Расчетные перемещения для скоростной цепи будут
пэл пшП1 а уравнение баланса
. _ _ ЮООу
ПЭлР1,и — пшп — 1
гДс пэл ~ число оборотов электродвигателя в минуту; пшп — число оборотов чшпнделя в минуту; v — скорость резания (по нормативам); D — диаметр заготовки (токарные, револьверные станки) или инструмента (фрезерные, сверлильные станки); р — постоянное передаточное' отношение скоростной цепи; 1о — передаточное отношение звена настройки (коробки скоростей).
Расчетные перемещения для цепи подач: 1 оборот шпинделя s мм/об.
Если движение подачи обеспечивается реечной передачей, уравнение баланса примет вид
1/>1(5лтг = s мм/об.
Знай —>• здесь и ниже обозначает «соответствует».
116 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Если движение подачи обеспечивается винтовой парой, то
1 рг1 st = s мм/об.
В этих формулах рг и р2 — постоянное передаточное отношение цени подач;! is — передаточное отношение звена настройки (коробки подач); z — число: зубьев реечной шестерни; т — модуль реечной шестерни; t — шаг винта.
В некоторых случаях подача производится от отдельного электродвигателя с числом оборотов п'эл в минуту, тогда расчетные перемещения будут:
пал —» SM и уравнение балапса
ПЭлР&йПЭЛ1 ~ S»
где sM — подача в мм/мин.
В современных универсальных станках установка заданных чисел оборотов, и подач производится переключением рукояток по таблицам, имеющимся на станках. Поэтому уравнения баланса скоростной цепи и цепи подачи приходите^ составлять главным образом при модернизации станка, когда изменяется привод или вносятся изменения в его кинематическую схему. С помощью уравнений баланса кинематических цепей оказывается возможным проводить при этом; корректировку имеющихся на станке таблиц.
НАСТРОЙКА ТОКАРНО-ВИНТОРЕЗНЫХ СТАНКОВ
Кинематическая настройка токарно-винторезных станков при операциях обточки, расточки, отрезки и т. д. не представляет затруднении, так как нет-необходимости в точном соотношении скоростей и подач. i
Точная кинематическая настройка необходима лишь при нарезании резьб,: Нарезание резьб. Уравнение кинематического баланса винторезной цепи то’ карно-винторезного станка имеет следующий вид:
1 оборот шпинделя pitx = т,
где р — постоянное передаточное отношение цепи подачи; i — передаточное отношение гитары; tx — шаг ходового винта; т — шаг нарезаемой резьбы.
Отсюда формула настройки
т t = — Р*х
В современных токарно-винторезных станках настройка винторезной цепи; осуществляется в основном через коробки подач путем установки рукояток; управления в соответствующие положения. Однако коробка подач не может-обеспечить настройку на нарезку резьб любого шага, поэтому в винторезных' станках предусматривают также гитару сменных шестерен.
Для подбора сменных колес в станках, имеющих коробку подач, необходимо’ предварительно выбрать одно из имеющихся передаточных отношений коробки.; подач, а затем уже подобрать сменные колеса.
Настройку гитары производят, как правило, при нарезании специальных; и нестандартных резьб. При настройке могут встретиться два случая:
1. Шаг т нарезаемой резьбы выражен в тех же единицах измерения, что и! шаг tx ходового винта. Тогда в формулу настройки непосредственно подставляют! заданные величины и производится подбор сменных колес по одному из изло--; женных выше способов,
2. Единицы измерения т и tx различны. Здесь необходимо предварительно выразить tx и т в одних и тех же единицах.
Для дюймовой резьбы шаг
25,4 t = —— мм, W
где w — число ниток на 1" резьбы.
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ Ц7
Для модульной резьбы шаг
„ с — число заходов резьбы; нал Дробь). ,
Для иитчевои резьоы шаг
t = Клпг мм, т — модуль резьбы (целое число или правиль-
, г 25.4
t = ЛЛ-р- ММ,
е р _ диаметральный питч (целое число или правильная дробь).
М Следовательно, при нарезании дюймовых, модульных и нитчевых резьб в передаточных отношениях появляются так называемые особые множители л и 25 4 пли их сочетание. В табл. 52 доказано, в каких случаях применяют особые множители. Наличие л и 25,4 в передаточном отношении приводит к необходимости подбора шестерен изложенными выше способами.
52. Особые миожители в передаточном отношении ври нареоании специальных резьб
Тип резьбы Шаг резьбы в мм Ходовой винт
метрический дюймовый
Метрическая — - 1 25,4
Дюймовая 25,4 W 25,4 -
Модульная Ктп Л л 25,4
Плтчсвая „ ^5,4 Кл-р- 25,4 • Л л
В качестве примера на рис. 41 показана кинематическая схема универсального токарно-винторезного станка модели 1К62. Скорости шпинделя и подачи суппорта устанавливают прд помощи коробки скоростей и коробки подач. Коробка подач обеспечивает нарезание метрических, дюймовых, модульных и нитчевых резьб, которые получаются за счет конусного набора, блоков шестерен и гитары переставных шестерен. При нарезании метрической и дюймовой резьб в гитаре включены шестерни z = 42 и z = 50, при настройке на модульную и шичевую z = 64 и z = 97.
Данную гитару можно использовать и при нарезании нестандартных резьб, подбирая шестерни изложенными выше методами. В других схемах токарных станков, при более простых коробках подач, гитару сменных шестерен чаще используют для нарезания различных резьб.
Нарезание многозаходных резьб. Многозаходные резьбы нарезают последовательно заход за заходом. После нарезания первого захода 1 станок останавливают и осуществляют деление, поворачивая заготовку на
оборота при неподвижном резце либо перемещая резец на величину ~ при неподвижном изделии (здесь К — заходность резьбы).
Доворот заготовки на часть производят путем отсчета угла поворота первой А
пюстерни гитары (рис. 42). Число оборотов этой шестерни обычно равно числу оооротов шпинделя.
Перед делением мелом делают пометки на трех зубьях шестерен zj и з3, плодящихся в наиболее полном зацеплении. Затем гитару расцепляют и
118
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
41. Кинематическая схема токарно-винторезного станка 1К62: 1 — электродвигатель; г — коробка скоростей; 3 — муфта реверса; 4 — звено увеличения шага; 5 — гитара; 6 — коробка подач; 7 — фартук; 8 — суппорт
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
119
оВорачнвают шестерню Zj на число зубьев b = Число зубьев этой шестерни ,н0 быть кратным числу заходов резьбы. Например, при z4 = 27 и числе резьбы К = 3 шестерню zx надо повернуть на девять зубьев.
Рис. 42,- Схема нарезания многозаходных резьб
т производят ходовым винтом за счет
его на определенный угол. Этот угол отсчитывают по шестерне z4, поворачивают на Ь' зубьев.
„ - 1
13 серийном производстве для поворота заготовки на д- часто используют поводковый патрон, снабженный лимбом с градусными делениями.
Перемещение резца на величину
поворота которую Тогда
Рис. 43. Дифференциальная настройка токарного станка на нарезание резьбы
г4 1х К
и
Ь'=^-txK •
необходимо, чтобы тз4 было „ т
К
Здесь
кратно txK. Перемещение резца на --можно осуществить также верхним . т
суппортом с отсчетом величины по лимбу. Такой способ наиболее прост, по имеет малую точность.
Дифференциальные настройки токарно-винто-Резных станков. При нарезании особо точных резьб и резьб с нестандартным шагом не всегда удается осуществить точную настройку станка приведенными выше способами. В таких случаях применяют дифференциальную пастрой-КУ, которая дает возможность алгебраическим или геометрическим суммированием двух движении получить необходимое перемещение инструмента.
Когда на токарно-винторезном станке есть конусная линейка, можно осуществить дифференциальную настройку геометрическим суммированием. В таких случаях звеном настройки является не только гитара, но и линейка (рис. 43).
Суммарное перемещение резца т определяется движением каретки т, от ходо-В01'о винта и перемещением верхнего суппорта тг от конусной линейки,
120 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Шаг Tj выбирают близким к т, но такой, чтобы ого можно было точно получить настройкой гитары шестерен или коробкой подач. Составляющую шага тг получают за счет конусной линейки. При этом
Тх = т cos а и h = I sin а.
Пример 1. Нарезать резьбу с шагом т = 4,02 мм при шаге ходового винта tx — 6 мм и длине обточки I = 100 мм. Принимаем т, = 4 мм. Тогда передаточное отношение для настройки гитары сменных шестерен будет
60
‘х tx ~ 6 80 ’ 45’
Угол поворота конусной линейки для получения необходимого шага определяют по формуле
т* 4
соч а = -*= 7-^-7 = 0,995; а = 5°40'; h — 100 • 0,093 = 9,8 мм. т 4,02
При такой настройке не следует брать а > 8°, так как это приведет к неравномерному подъему витков резьбы, а также к повышению износа центровых отверстий у детали.
При работе на прецизионных винторезных станках для дифференциальной пастройки можно использовать их коррекционные устройства *.
НАСТРОЙКА ДЕЛИТЕЛЬНЫХ ГОЛОВОК ПРИ РАБОТЕ НА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ
В числе работ, выполняемых па универсально-фрезерных станках, сточки зрения кинематики наибольшую сложность представляют работы, выполняемые с использованием делительных головок.
Делительные головки предназначены для осуществления точных периодических поворотов заготовки на равные и неравные доли окружности. Эти повороты обычно выполняют вручную. Периодические повороты необходимы при обработке многих деталей на фрезерных станках, как, например, шлицевых валиков, зубчатых колес и звездочек, нанесении делений на деталях.
Кроме того, связав кинематически делительную головку с цепью подач фрезерного станка, можно обрабатывать разнообразные детали, требующие фрезеров вания спирали на цилиндрических поверхностях и на плоскости.
В простейших делительных приспособлениях делительный диск устанавли вают непосредственно на шпиндель. Число гнезд делительного диска должш быть равно или кратно числу нарезаемых на изделии канавок, и вся настройк сводится к подбору делительного диска. Точность отсчета, а следовательно, i поворота заготовки, целиком определяется точностью делительного диска,
Значительно большие возможности имеют делительные головки. В ни для увеличения точности отсчета применены червячные передачи с передаточньл отношением 1 : 40 или 1 : 60 (реже 1 ; 80 и 1 : 120). Величину, обратную пере даточному отношению, называют характеристикой делительной головки (N)
Многие головки имеют поворотную среднюю часть корпуса, что позволю устанавливать их шпиндель с заготовкой под любым углом.
В зависимости от метода отсчета угла поворота заготовки делительные г< ловки бывают следующих видов:
лимбовые с отсчетом угла поворота по лимбу, имеющему ряд окружносте с равномерно расположенными на них гнездами;
безлимбовае, в которых поворот заготовки на требуемый угол обеспечиваете набором зубчатых колес (за целое число оборотов рукоятки);
оптические с отсчетом угла поворота оптической системой.
Наиболее распространены универсальные лимбовые делительные головки которые можно настраивать на простои и дифференциальное деление, а такя< на фрезерование спиралей.
* Q коррекционных устройствах токарно-винторезных ставков см. стр. 119.
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
121
Рис. 44. Схема универсальной лимбо-вой делительной головки
Ниже рассмотрена кинематическая настройка универсальной лпмбовой ,(1[тельной головки Горьковского завода фрезерных станков (рис. 44).
д Простое деление производят при закрепленном фиксатором / лимбе и расцепленной гитаре 1Х. Для поворота заготовки sa J- часть оборота, рукоятке необходимо сообщить — оборота, где z — число, на которое должна быть разделена заготовка (число нарезаемых зубьев); а — число отверстий на одной из делительных окружностей лимба; Ъ — число гнезд, на которое необходимо повернуть рукоятку при делительном процессе. Тогда уравнение баланса кинематической цепи будет
А ^о = 1 а ' z0 z ’
где Ко — заходность червяка; z0 — число зубьев червячного колеса.
,, . /n b 40
л» = 1; z0 = откуда — = —. и Z
П данной головке прилагается один двусторонний лимб, имеющий следующее число отверстий в каждом ряду:
первая сторона лимба 24; 25; 28; 30; 34; 37; 38; 39; 41; 42 и 43 отверстия; вторая сторона лимба 46; 47; 49; 51; 53; 54; 57; 58; 59; 62 и 66 отверстий.
Пример 2. Настроить делительную головку для нарезания шестерня с г = 26 зубьев. Применяя приведенную выше формулу, получим
& _40 20 , 7 21
а ~ 26 = 13 _ 13' ” 39 ’
т. е. рукоятке следует дать один полный оборот и еще повернуть ее на 21 отверстие по окружности лимба с 39 отверстиями.
Простое деление можно осуществлять также при выключенном червяке непосредственным отсчетом угла поворота заготовки по диску II, закрепленному на шпинделе. Диск Н имеет окружности с 24, 30 и 36 отверстиями; диск поворачивают относительно фиксатора h.
Дифференциальную настройку применяют в тех случаях, когда имеющиеся лимбы не позволяют произвести простое деление. Перемещение рукоятки отсчитывают относительно вращающегося лимба, для чего лимб связан со шпинделем головки гитарой 1Х (рис. 44). Для поворота заготовки па — оборота необходимо
Z
повернуть рукоятку относительно лимба на — оборота, в то же время сам лимб 1
повернется на — ix оборота.
Следовательно, рукоятка получит суммарное движение, равпое
Сравнение баланса кинематической цепи головки при этом будет
\ а ' z J г» z
122 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
В получением уравнении два неизвестных 1Х и —, Для его решения прибав-
1
ляем к правой части ± —, где Z] выбираем близким к z и равным пли кратным 21
числу отверстий на одной из окружностей лимба:
А, А» + А А» = А _ А + А
a z0 z х z0 z z, 'r Z[ '
Расчленяем это уравнение на два вспомогательных уравнения
Ъ Кп_ 1 1 Ко_ 1 1
— • - - -- Ц — Lyf «- — — — -
а z0 zL z z0 z z± ’
откуда
А______г» „ _£о Л _ И
а ~ KoZi Я 1х~ А’о V zj /
Пример 3. Разделить заготовку на г = 71 часть. Принимаем z, = 70, тогда
Ь _ га _ 40 _ 16. i
a KQz,~10~ 28’
z0 /. z\ 40/. 71\ 40 30 - 60
‘ж~А“А г^~1\ 10/ 70 ~ 70-43’
Знак минус показывает, что в гитару необходимо ввести паразитную шестерню.
Фрезерование винтовых канавок производят при согласованном вращательном и поступательном движении заготовки. Поступательное движение она получает вместе со столом, на котором установлена делительная головка, а вращательное— от ходового винта стола через гитару i'x и лимб, соединенный с рукояткой головки (рис. 44).
Кинематическая схема универсально-фрезерного станка модели 6Н82, налаженного на фрезерование винтовых канавок, показана па рис. 45.
Уравнение баланса винторезной цепи при обозначениях, принятых на данной схеме, будет
1 оборот заготовки • -К- tx — T, Ло 1Х
откуда • » _________________________________
Во многих случаях подлежащая фрезерованию винтовая канавка может быть задана не шагом Т, а углом подъема р, тогда предварительно подсчитывают шаг винтовой линии по формуле
т А лД tg ₽ ’
где D — диаметр заготовки.
При фрезеровании винтовой канавки средняя плоскость фрезы должна совпадать с направлением винтовой линии, поэтому стол станка должен быть повернут на угол р, что можно выполнить лишь на универсально-фрезерных станках. После окончания фрезерования очередной канавки стол возвращается' в исходное положение и затем методом простого деления заготовка поворачи-1 вается на —. z
Таким способом можно фрезеровать винтовые канавки на режущем инструменте, цилиндрических кулачках, а также на цилиндрических зубчатых колесах,;
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 123
124 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Фрезерование архимедовой спирали на дисковых кулачках (рис. 46, а) производят при равномерном вращении заготовки, согласованном с ее поступательным перемещением на фрезу. За один оборот заготовки она должна переместиться в радиальном направлении (на фрезу) на величину шага.
Уравнение баланса кинематической цени, связывающей вращение заготовки с поступательным движением стола, при настройке на фрезерование архимедов вой сдирали выглядит так же„ как уравнение баланса при фрезеровании винтовых канавок: ,
1 — • — t — Т 1 ТГ f ‘х ~~ 1 ' ix
откуда J
Рис. 46. Фрезерование архимедовой спирали на дисковом кулачке
Кулачок
Делительная головка
___ ^С. £0_ х Т'ко
(обозначения по рис. 46).
Шаг Т может быть задан так что не всегда удается подобрат; i'x, тогда производят дифферег циальную настройку, при встрой геометрическим суммиров! нием получают заданный шаг 1 При такой настройке ось загото, ки, а также и фрезы наклонах на некоторый угол а (рис. 46, б
За один оборот заготовки стол будет перемещаться теперь на в радиальш же направлении перемещение составит Т = Т} sin а; тогда
___ txZ<> х т\ка-
Задаваясь значением 7\ немного большим Т и таким, чтобы можно подобра i'x, определяют а из соотношения
Т sin а = у.
Если задан не шаг Т, а подъем кулачка h па угле <р (рис. 46, а), Т подсчи-
вают по формуле
Т
360°,
Пример 4. Настроить делительную головку на фрезерование архимедовой спирали следующими параметрами: <р = 120°; h - 15,1 лив; tx = 6 лив. Шаг спирали Т — — . 15,1 = 45,3 .и.н. Принимая Г, = 50 леи, получим
, tx Zq 6 40 80 90
1х = Л ‘ = 50 ’ f = 50'30’
stn а = ^тг = 0,906; а = 65°.
Г- ;>0
НАСТРОЙКА ЗУБОРЕЗНЫХ СТАНКОВ
Методы нарезания зубчатых колес. Зубчатые колеса можно нарезать ме' дом копирования или методом обкатки.
Метод копирован и я требует применения инструмента, очертан режущих кромок которого соответствует контуру впадин нарезаемых зубчат!
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 125
колес (рис. 47). По этому методу обработку производят дисковыми или пальцевыми модульными фрезами, фасонными резцами или шлифовальными кругами, имеющими форму впадины нарезаемых зубьев. Метод копирования применяют в мелкосерийном и в массовом производстве зубчатых колес. Процесс нарезания зубчатого колеса методом копирования складывается из повторяющиеся обработок отдельных впадин и из делительных поворотов заготовки после прорезания очередной впадины. Для каждого числа зубьев, модуля и угла зацепления требуется свой профиль режущего инструмента.
Метод обкатки получил наибольшее распространение вследствие большей производительности и точности. При этом методе обработки относительные церемещепия заготовки и инструмента повторяют зацепления зубьев воображаемой зубчатой пары, положенной в основу работы станка. Такой парой может служить пара цилиндрических или конических зубчатых колес, червячная или реечная пара. В табл. 53 приведены зубчатые пары, па основе которых построены различные зубообрабатывающие станки и приведены расчетные перемещения их формообразующих цепей.
Рис. 47. Схема нарезания цилиндрической шестерни модульной дисковой фрезой
Рис. 48. Схема нарезания цилиндрических колес червячной фрезой
Зуборезные станки, работающие червячными фрезами. Зубофрезерные станки. в основу работы которых положена червячная пара, получили наибольшее распространение. Возможность обрабатывать зубчатые колеса методом обкатки с вращательным главным движением при непрерывном процессе деления и позволила создать точные и высокопроизводительные зубофрезерные станки для обработки цилиндрических зубчатых колес с прямыми и винтовыми зубьями, а также червяч'ных колес. На этих станках нарезают мелкомодульные зубчатые колоса и колеса крупных модулей и размеров.
Нарезание цилиндрических зубчатых колес. Червячная фреза по отношению к заготовке играет роль червяка в червячной паре, поэтому связь между фрезой и заготовкой должна осуществляться по принципу червячной пары. Если обычный червяк введен в зацепление с прямозубым Цилиндрическим зубчатым колесом (рис. 48, а), то для совмещения винтовых лишгй червяка и колеса ось червяка (червячной фрезы) необходимо повернуть на некоторый угол 6. В данном случае он равен углу подъема ниток червякаХ.
Если же зубчатое колесо имеет винтовой зуб с углом наклона р. то б = р ±Х. знак плюс берут здесь при разноименных, а знак минус — при одноименных направлениях винтовых линий червяка и колеса.
При сообщении червяку некоторого числа оборотов т сцепленное с ним прямозубое колесо сделает т—оборотов, где К — заходность червяка, z — Z
число зубьев колеса. Если затем невращающийся червяк протянуть вдоль оси кольсц иа длину I, то колесо останется неподвижным. Червяк в этом случае пудот перемещаться как рейка вдоль зубьев сцепленного с нею колеса.
Ври одновременном вращении и протягивании червяка зубчатое колесо сделает т — оборотов.
53. Нарезание зубчатых колес методом обкатки
Пара, положенная в основу работы станка
Режущий инструмент
Наименование и характеристика станков
Расчетные перемещения формообразующих цепей
Примеры станков, работающих по данному принципу
Фрезерование колес с винтовым зубом
Обкатка:
Червячная пара
Зубофрезерные и зубошлифовальные станки, обрабатывающие цилиндрические зубчатые колеса с прямым и винтовым зубом. На зубофрезерных станках обрабатывают также червячные зубчатые колеса
Пара, положенная в основу работы станка
Реечная пара
Пара цилиндрических зубчатых колес
а — червячная б — червячная борным конусом в — червячный валяный круг
фреза;
фреза с за-
шлифо-
Режущий инструмент
Наименование и характеристика станков
а)
Зубодолбежные, зубошлифовальные и зубофрезерные станки, обрабатывающие цилиндрические зубчатые колеса с прямым и винтовым зубом
Ь)
а — зуборезная гребенка, б — шлифовальный круг или гребенчатая фреза зубопроизводящей рейки
Прямозубый долбяк
Косозубый долбяк
Зубодолбежные станки, обрабатывающие цилиндрические зубчатые колеса с прямым, винтовым и шевронным зубом. На станках производят обработку реек и зубчатых колес с внутренним венцом
1 оборот фрезы -* К
-> — оооротов заготовки.
Протягива ние:
. 1 г-
I ММ -► у, оборотов заготовки.
Шлифование
Обкатка:
1 оборот червячного шлифовального кру-
К
га-> — оборотов заготовки (протягивание вдоль зуба).
Фрезеро вание червячных колес
Обкатка:
1 оборот фрезы -* К .
->• — оборотов заготовки;
Протягивание:
I мм ->---- оборо-
лтг
тов заготовки
Зубофрезерные: 532;
5Б32; 5Д32; 5К32; 5330 и др.; Пфаутер (RS00; RS3; R4 и др); Рейнекер (RF-1; URF-2; URF-4 и др.); Найльс (RF-75; RF-105 и др.), зубошлифовальные: 5830; 5832
Продолжение табл. 53
Расчетные персме- Примеры станков, щения формообра- работающих по данному зующих цепей принципу
Обкатка:
лт рейки — заготовки
Обкатка:
1 « 1
--- долбяка —
zd заготовки
Зубодолбежные: Мааг (SI, SH2, SH3 и др.) 515, Сондерлянд — нарезание шевронных колес; зубошлифовальные: 5831, 5П84, Мааг, Найльс. Станок ЭНИМСа для нарезания колес гребенчатой фрезой
Для обработки колес с прямым и винтовым зубом: 512; 5А12; 514; 516, Феллоу (В; 6А; 30); Лоренц (S°°, S°, S' и др.); Рейнекер (SSMO 1, 2, 3); для обработки колес с шевронным зубом: Фаррел — Сайкс (1А; 2С; 5А; 10В и др.); Лоренц — Сайкс (SHN6/600; SHN 12/1650)
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
Пара, положенная в основу работы станка
Режущий инструмент
-—i—-
Продолжение табл- 53
Наименование и характеристика станков Расчетные перемещения формообразующих пеней Примеры станков, работающих по данному принципу
Зуборезные станки для нарезания цилиндрических колес методом зуботочения Обкатка: 1 обкатного рез- ‘‘А ца — заготовки Зуборезный станок ЕЗ-24 (для зуботочения)
Винтовая пара зубчатых колес с перекрещивающимися осями
Обкатной резец
Пара конических зубчатых колес
t-я фреза 2-я фреза Ь)
а — два резца — впадина производящего колеса;
б — фрезы (резец) — зуб производящего колеса
Обкатка:
1
— производящего
Зубострогальные и зубофрезерные станки для обработки конических зубчатых колес с прямым зу- колеса — бом. Строятся по принципу обкатки ки заготовки по плоскому или ионическому производящим колесам
Зубострогальные станки: 523 ; 526; 5А26; 5284; Гейденрейх и Гарбек (Рапид) (12НН; 15НН, заготов- 25КН, 50КН, 75КН);
Глисон (3", № 6, № 7, 8", 12" 25" и др.);
Бильграм (АКНО, АКН1, 2, 3, 4). Зубофрезерные станки: 5П23; 5230 и др.
Продолжение таил. 53
Справочник механика,
Пара, положенная в основу работы станка
Пара конических колес с дуговым зубом
Пара конических колес с винтовым зубом
Режущий инструмент
Резцовая головка
Коническая фреза
червячная
Наименование Расчетные переме- Примеры сганков,
и характеристика щения формообра- работающих по данному
станков зующих цепей принципу
Станки для нареза- Обкатка: 527; 528; 5П23-А; 525;
ния конических ко- 1 5А27С1 и др.; Глисон
лес с дуговыми зубья- производящего (3", 4Х/, 15", № 16, 25"
ми. При обработке ° j и др.)
воспроизводят дви- колеса — заготов-жение обкатки заго- z
товки по коническо- ки му производящему колесу
Зубофрезерные станки для нарезания конических колес с эвольвентным в продольном направлении зубом. При обработке воспроизводят движение обкатки по плоскому производящему колесу
Обкатка: - К
оборот фрезы -> — оборота заготовки.
Протягивание (по дуге):
I мм заготовки -* I
-*---- оборота заго-
ЯЭП2 товки
Клингельнберг
(FK200 В, С, D; AFK100, 101; 103; AFK201; 151; 153; 203)
Обозначения: К ~ заходность фрезы; гит— число зубьев и модуль заготовки; Т — шаг винтовой линии заготовки; I — линия протягивания; z0 — число зубьев производящего колеса; z& — число зубьев долбяка; z — число зубьев обкатного резца. °’р
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕН ПРИ РЕМОНТЕ_____КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
130 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
При аналогичном протягивании вращающегося червяка относительно колеса со спиральными зубьями колесо получит дополнительное вращение в ту или другую сторону в зависимости от направления винтовой линии зуба.
В этом случае (рис. 48, б) зубчатое колесо сделает т — ± у оборотов.
Здесь величина определяет дополнительное вращение колеса ири протягивании червяка вдоль оси колеса (если протянуть червяк на шаг спирали колеса Т, оно получит дополнительно один оборот). Для этого же случая протягивание червяка вдоль зуба (рис. 48, в) как и в первом случае, не даст зубчатому колесу никаких добавочных перемещений.
Если заменить червяк червячной фрезой, а зубчатое колесо заготовкой, то приведенные здесь расчетные перемещения могут быть положены в основу кинематической настройки формообразующих цепей зубофрезерных станков.
Для обработки зубчатого колеса должны быть настроены следующие кинематические цепи станков:
1. Скоростная цепь, определяющая требуемое число оборотов фрезы (пзл -» пар). Настройку производят подбором сменных зубчатых колес гитары скоростей или соответствующими переключениями в коробке скоростей.
2. Цепь подач, определяющая относительное перемещение фрезы вдоль оси заготовки за время одного оборота заготовки (1 оборот заготовки -> se мм/об). Настройку производят подбором сменных зубчатых колес гитары подач или соответствующими переключениями в коробке подаЧ.
3. Цепь обкатки (делительная), устанавливающая определенную зависимость между угловыми скоростями фрезы и заготовки в зависимости от числа зубьев' нарезаемого колеса z и числа заходов червячной фрезы К (1 оборот фрезы оборота заготовки). Настройку осуществляют подбором сменных зубчатых колес делительной гитары.
4. Цепь дифференциала, обеспечивающая сообщение заготовке дополнительного вращения для получения спирального зуба (I мм опускания фрезы -> у оборота заготовки). Настройку производят подбором сменных зубчатых колес гитары дифференциала.
Ниже приведены уравнения баланса указанных кинематических цепей зубофрезерного станка модели 5Д32 (рис. 49) и расчетные формулы для их настройки. Настройку зубофрезерных станков других моделей осуществляют на основе тех же расчетных перемещений.
Скоростная цепь связывает число оборотов электродвигателя и фрезы.
Уравнение баланса
105 32 . 24 24 17 16 _ _ 1000а
1 20 ’ 224 ’ 48 24 ’ 24 ‘ 17 ’ 64 ~ Пфр nD$p ’ откуда формула настройки однопарной гитары скоростей
_
но-
Цепь подачи связывает 1 оборот заготовки Уравнение баланса
.96 2 . 45 19 16 4 5
1 24 36 19 16 ’ 20 " 30
-* Se-
10 = se мм/об,
откуда формула настройки гитары подач
_ 3 W Se'
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
131
WO
132 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
1х
Цепь обкатки связывает 1 оборот фрезы -» оборота заготовки. j
Уравнение баланса ]
64 17242446. е.1__К_
*16'17'24'24 ’ 46 !fll f 'ХЖ~ z ’ <
отсюда формула настройки гитары обкатки :
24К f в *
где tai — передаточное отношение конического дифференциала, служащего для сообщения заготовке дополнительного вращения при нарезании спиральных зубьев.
При нарезании прямозубых колес устанавливают муфту Н, соединяющую корпус дифференциала с валом шестерни е, тогда = 1 (работает как сплошной вал).
При нарезании косозубых колес устанавливают муфту М, торцовая шпонка которой соединяет втулку ступицы червячного колеса со втулкой корпуса дифференциала. Передаточное отношение от шестерни z = 46 к шестерне е по-прежпему Zgj = 1; но в этом случае корпус дифференциала получает вращение от червячного колеса, причем передаточное отношение от червячного колеса z = 30 к шестерне е будет = 2.
г, е 36 , 24 й ,
Передача-?- = либо ту служит для облегчения подбора гитары деления f 36 4о
в зависимости от числа зубьев нарезаемого колеса.
Цепь дифференциала связывает I мм опускания фрезы —► у оборота заготовки.
Уравнение баланса цепи дифференциала выводят исходя из следующего. Перемещение фрезы вдоль оси заготовки осуществляется винтом вертикальной подачи te = 10.«.и. Следовательно, при опускании фрезы на I мм винт сделает оборотов. Поэтому уравнение баланса цепи дифференциала, связывающее это / 1 \
перемещение I \ с соответствующим ему дополнительным поворотом заготовки, будет
Z 30 20 16 19 36 . 1 . е . 1 I
10' 5 ‘ 4 ' 16'19'45 '' 30 ' ‘ds f '1х 96 “ Т '
Подставляя сюда
е . _24К f lx~w '
получаем следующую формулу настройки гитары дифференциала: • 25г
lf ~ ТК •
Поскольку шаг винтовой линии нарезаемых зубьев равняется
Т___ nD ___ nmni _____nmnz
~ tg р ~ cos р tg р — sin р '
формула настройки гитары дифференциала может быть написана в следующем виде:
7,95775 sin р
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 133
1П)г — нормальный модуль нарезаемой шестерни; fj — угол наклона винтового зуба; знак плюс или минус указывает здесь только на направление дополнительного вращения заготовки с помощью дифференциала.
Я Уравнение баланса можно вывести также, рассматривая цепь дифференциала как винторезную цепь, обеспечивающую образование формы зуба но его длине (1 оборот заготовки —♦ Т мм). Тогда
<96 _1_ £ _1_ 30 £ 45 19 16 _4 £
1 ' ix ' е ‘ <02 ' 1 ’ iv ‘ 36'19 ‘ 16 ‘ 20 ‘ 30 ’10 ” 1 ’
откуда после подстановок и преобразований можно получить ту же формулу настройки. u
Из формулы настройки цени дифференциала видно, что не зависит от числа зубьев, т. е. нарезание пары сопряженных колес с винтовыми зубьями можно производить без переналадки гитары дифференциала. Точный подбор i невозможен, так как в формулу входят иррациональные величины; при настройке это приводит к некоторому изменению угла (5.
Для обработки прямозубых колес угол р = 0 и L, = 0, т. е. дифференциал не требуется (i01 = 1) и гитару дифференциала должна быть отключена. Нарезание в этом случае обеспечивается настройкой трех первых цепей.
Пример 5. Нарезать зубчатое колесо с винтовыми зубьями т = 5; z = 62; [5 = 23s. Червячная фреза К = 1; = 90; к = 3°46'; режимы резания: с = 22 м/muw, 5в = 1,3 мм/об.
Направления винтовых линий изделия и фрезы одноименны.
Угол установки оси фрезы
6 = р _ Л = 23° - 3°46' = 19°14'.
Число оборотов фрезы и гитара скоростей:
ЮООо 1000 - 22
пФР “ “ 78 °5>MW’
78 25
= IIS’ “° Пб = 35’ (S г = С0).
Гитара обкатки
Гитара подач
24А _ 24 _ 40 • 30 ‘х ~ г 62 62 . 50'
Зз„ 3.1,3 35 60
2 = ----£= --а ----
V 10 10 70 80
Гитара дифференциала
. 7,95775 sin р 7,95775 sin 23°
г<р— Кт ~ 1-5
Для подбора чисел зубьев сменных шестерен целесообразно применить логарифмический метод
lg 7>9a7£sin 23° — _ 0,20630.
5
Ближайшее подходящее число, найденное по таблице, см. работу 191, — 0,20628, откуда . 40 89
'<Р 70 ‘ 92’
Нарезание червячных зубчатых колес производят методом радиальной подачи или методом осевой (тангенциальной) нодачи.
При нарезании червячного колеса методом радиальной подачи используют червячную фрезу, по своим размерам и профилю соответствующую червяку, в зацеплении с которым будет работать нарезаемое колесо. В процессе обработки Расстояние между центрами фрезы и заготовки медленно изменяется вследствие Радиальной подачи. После врезания на определенную глубину радиальная подача включается, и этим заканчивается нарезание червячного колеса.
134 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Рис. 50. Схема нарезании червячного колеса методом протягивания
При сообщении червячной фрезе т оборотов заготовка получит т—обороте? что обеспечивается цепью обкатки. Кроме того, следует обеспечить необходимую скорость вращения фрезы и радиальную подачу (1 оборот заготовки -> sP Отсюда видно, что расчетные перемещения фрезы и заготовки, а следователыи и настройка гитар станка будут те же, что и при нарезании прямозубых кола Цепь дифференциала должна быть выключена (гщ = 1). Однако при нарезана червячных колес включают радиальную подачу фрезы вместо вертикально! В зависимости от конструкции станок может осуществлять подачу фрезы в заготовку или заготовки на фрезу.
Уравнение баланса для станка 5Д32
. 96 2_. 45 19 16 4 Ю 4 10 20
1 ' 24!у 36 ‘ 19 ' 16 ‘ 20 ‘ 20'20 ’ 20 ‘ 25 ’ W ” Sp
откуда формула настройки гитары подач
5 SP'
Йепь вертикальной подачи фрезы при этом отключают.
ри нарезании червячных колес методом осевой подачи используют червя? ную фрезу, имеющую заборный копус. Цилиндрическая часть этой фрезы такя соответствует размерам и профилю червяка, в 3i неплении с которым предстоит работать нареза1 ному колесу. Для сообщения фрезе осевой подач взамен обычного фрезерного суппорта устанавл! вают специальный протяжной суппорт (см. рис. 49 При сообщении червячной фрезе т оборотов и пр< тягивании ее па длину I мм (рис. 50) червячнс колесо получит суммарное движение, равнс К , I , t
т----1---оборотов, где t — осевой шаг червяк)
Z Zt !
равный
Следовательно, заготовка должна получить д< полнительное вращение, которое может быть обе) печено в станке цепью дифференциала (/ мм фрезы—оборотов заготовки Цепь обкатки, как и ранее, связывает вращение фрезы с вращением заг< товки (1 оборот фрезы оборотов заготовки).
Кроме того, должна быть обеспечена необходимая скорость резания и осев» подача фрезы при помощи протяжного суппорта (1 оборот заготовки ->So<i Ниже приведены расчеты, связанные с настройкой станка 5Д32 на нарезан? червячного колеса методом осевой подачи.
Настройка скоростной цепи и цепи обкатки аналогична случаю нарезани цилиндрических колес с винтовым зубом.
Цепь дифференциала должна обеспечивать при перемещении фрезы в осева направлении на I мм дополнительный поворот заготовки на — оборотов. Пер) мещение фрезы в осевом направлении осуществляется винтом протяжного cyl порта, имеющим у данного станка шаг tnpom = 5 мм. Поэтому при перемещен?! фрезы па I мм винт сделает у оборота, что учитывают при составлении уравнен^ баланса ценн дифференциала, тогда
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 135
отК)'Да
. _ 2,38733 тосК
уравнение баланса цепи подачи выводят из условия 1 оборот заготовки -> soc: 96 2 . 45 19 16 30 1
1' 1 ’ 24 1у 36 ‘ 19' 1б‘ 30 ’ 50 ‘ ° “ ®ос мм/0°>
откуда
— soc-
Осевую подачу фрезы применяют в некоторых новых станках, например 5К32, не только при нарезании червячных зубчатых колес методом протягивания, н0 и при нарезании цилиндрических колес для уменьшения износа червячных фрез. Осевое протягивание фрезы обеспечивает участие в процессе резания всей длины фрезы. В этом случае усложняется кинематическая настройка дифференциальной цепи, так как заготовка, помимо деления, получает еще два дополнительных движения! и -).
24/
Нарезание колес с числом зубьев, выраженным простыми числами. Если требуется нарезать зубчатое колесо, число зубьев которого представляет простое не разлагаемое на множители число, большее 100, то точная настройка делительной гитары невозможна вследствие отсутствия в зуборезном наборе соответствующих шестерен. Тогда настройку можно осуществить, использовав дополнительно гитару дифференциала. Гитару деления настраивают на zx = z zb а (а рекомендуется брать в виде простой дроби и пе более 1). Неточность этой настройки компенсируется настройкой гитары дифференциала, причем если берем -f-a, то дифференциальная цепь должна сообщить заготовке вращение, обратное основному, и наоборот.
Уравнение баланса в этом случае должно исходить из соотношения 1 оборот фрезы ->-- оборота заготовки по делительной и дифференциальной цепям:. Его можно составлять так же, как при дифференциальной настройке делительных головок:
.64 17 24 24 46 . е_ . _1_ А 96 2 . . 1 . е . 1
16'17'24'24 ’ 46 ’101 ’ f ’1* ’ 96 + z ’ 1 ‘ 24 ' ‘у ' ' 30 ' f ‘‘х ' 96 “
2 \21 2Х/
Подставим сюда zx = z ± a; iy ДВа уравнения, имеем
3
jg lai = 1 и = 2 и, расчленив на
е . 24Д' . ± 25a
f lx ~ z ± а И ~ seK •
Пример с. Нарезать прямозубое колесо с z = 139; заходность фрезы К = 1; подача
' 1 ~ 4-
Настройка гитары обкатки 48К 48 _ 48 • 24 48 24
‘х z±a ,„ц . 1 " 3337 ~47 ‘ 71-139 + 24
Настройка гитары дифференциала • _ _ 25 50 25
‘® *’ ~ 24 ~ 40 30'
136 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
= 139.
Рис. 51. Принцип работы зубодолбежных станков с зуборезной гребенкой
Проверка настройки 48tf seKiq 48 • 47 • 71 50 - 25 47 - 71 1 3337 - 1
г = z, - a = -r- — = 4g>24 — - 25.40.3i) = “24 24 = 24
Обработка зубчатых колес на зубодолбежных станках. Зубодолбсжпые станки предназначены для обработки цилиндрических зубчатых колес с прямым и винтовым зубом по принципу воспроизведения зацепления двух зубчатых колес или зубчатого колеса с рейкой. Строят также станки для обработки колес с шевронным зубом. Особенно широко зубодолбсжпые станки используют для обработки блоков шестерен, зубчатых секторов и зубчатых колес малой ширины. Станки, работающие зуборезными долбяками, позволяют обрабатывать зубчатые колеса с внутренними зубьями и зубчатые рейки.
Станки, работающиезуборезной гребенкой. Иа этих станках воспроизводят зацепление нарезаемого колеса с производящей рейкой (рис. 51), которая образуется режущими кромками зуборезной гребенки, совершающей возвратно-поступательное движение.; Движение обкатки в этих станках сообщают нарезаемой: заготовке. С этой целью стол с закрепленной на нем заготовкой имеет два взаимосогласованных движения — вра-
щательное
и поступательное (1 мм — ——). Следовав Ш^заг
время поворота заготовки на о, один шаг (лт) (см. табл. 53).
OHI
которых закреплена гребенка, устанав-углом, при этом гребенка своими ре-
борезным долбаном: 1 долбяк; 2 — заготовка; Я производящее колесо
тельно, за перемещается поступательно на ...
После обработки одного или нескольких зубьев цепь обкатки размыкается, i стол с заготовкой, не вращаясь при отведенном инструменте, возвращаете» в первоначальное положение. Затем включается цепь обкатки, и начинаете» обработка следующих зубьев. Для обработки винтовых зубьев направляющи» ползуны, в которых закреплена гребенка, устанавливают под углом, при этом гребенка своими режущими лезвиями уже будет воспроизводить косозубую производящую рейку, по которой и будет обкатываться нарезаемое колесо. Станки этого типа (например, фирмы Мааг) имеют большие холостые хода и сложную конструкцию, вследствие чего большого распространения не получили.
Станки, работающие зуборезным д о л б я к о м. На этих станках воспроизводят зацепление нарезаемого зубчатого колеса с производящим колесом, которое образуется режущими кромками долбяка, совершающего возвратно-поступательное движение (рис. 52). Долбяк изготовляют в форме зубчатого колеса, режущие зубья которого имеют передние и задние углы заточки. Вращение изделия строго согласовано с вращением долбяка так, что период поворота долбяка на один зуб — , , \ 2а /
/ 1 \ один зуб (—). Вследствие непрерывности процесса в этом случае нс требует» отдельного делительного движения.
Сначала долбяк одновременно с вращением автоматически врезается в а готовку в радиальном направлении, а затем происходит лишь обкатка до по.
заготовка также поворачивается
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 137
вого нарезания зубчатого колеса. Чтобы предотвратить трспие па задних поверхностях зубьев, при обратном ходе осуществляется отвод изделия от долбяка.
На зубодолбежпом станке должны быть настроены следующие кинематические цепи:
1. Скоростная цепь, определяющая требуемое число двойных ходов инструмента. Настройку выполняют исходя из соотношения пэл -> пав.хоа подбором сменных зубчатых колес или ступенчатыми шкивами.
2. Цепь обкатки (делительная цень), определяющая согласованное вращение
1
долбяка и заготовки. Настройку производят, исходя из условия — оборота 1 19
долбяка -» -^-оборота заготовки, подбором сменных зубчатых колес (za — число зубьев долбяка иг — число нарезаемых зубьев шестерни).
3. Цень круговой подачи, определяющая длину дуги делительной окружности долбяка, па которую он повернется за один двойной ход. Настройку также осуществляют подбором сменных зубчатых колес, расчет которых производят исходя из условия 1 двойной ход долбяка -> sKp, где sKp — круговая подача долбяка в мм/дв.ход. ,
Ниже приводится расчет настройки зубодолбежпых станков на примере наиболее распространенного зубодолбежного станка мод. 5В12 (рис. 53).
Главное движение — возвратно-поступательное движение долбяка осуществляется при помощи кривошипного механизма.
Уравнение баланса цепи главного движения
950{реле = п де. ход/мин.
Для настройки цепи главного движения служат ступенчатые шкивы клиноременной передачи, которые обеспечивают получение следующих чисел двойных ходов в минуту: 200: 315; 425 и 600. Число двойных ходов п подсчитывают в зависимости от длины хода долбяка I и средней скорости резания и:
1000а , ,,
п = —ав. ход/мин,
где I = Ь + здесь Ъ — ширина колеса в мм.
Величину хода долбяка регулируют изменением радиуса установки пальца кривошипного механизма.
Уравнение баланса цепи обкатки
1 90 64 35 64 72. 52 74 44 35 80 1 1
za ‘ 1 ‘ 35 ‘ 64 ’ 72 ‘ 64!jc 74 ’ 44 ’ 35 ‘ 80'39'120 ~ z обоРота заготовки, откуда передаточное отношение гитары обкатки (деления)
где ix — передаточное отношение двухнарной гитары, у которой первая пара сменных зубчатых колес имеет постоянное межосевое расстояние Sz = 120.
Уравнение баланса цепи круговой подачи
_ 64 72 64 35 1 _ 1 50 1у 72'64 ’ 35 ’ 64'90 “ ’
Откуда передаточное число гитары подач
• _ И25зкр
у TtD0 ’
где tu — передаточное отношение однопарнои гитары (Sz = 110); — диаметр
вазальной окружности долбяка в мм.
138 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Рис. 53. Кинематическая схема зубодолбежного полуавтомата 5В12: 1 — электродвигатель; 2 — механизм отвода каретки; S — кулак радиального врезания; 4 — кулак отвода стола; 5 — долбяк; в — механизм реверса стола; 7 — стол (с заготовкой); 8 — механизм регулировки радиального врезания; 9 — рукоятка настройки радиального врезания; 10 — кривошипно-шатунный механизм главного движения; II — механизм реверса долбяка
I'Pen
54
Н = 17к6т ч=-95ОоЬ/мцн
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 139
срезание долбяка в радиальном направлении производится кулачком, который через тягу и рейку перемещает каретку с долбяком. Нарезание зубчатых колес в зависимости от модуля и требуемой точности может осуществляться за один, два или три прохода, для чего устанавливают кулачки соответствующего профиля и переключают шестерни тройного блока коробки радиальной подачи.
Предварительную установку каретки с долбяком производят через червячную передачу 1/113 и реечную шестерню z = 12, которая при вращении рукоятки катится по рейке, перемещая каретку,
Нарезание долбяком косозубых колес менее удобно, чем на станках, работающих червячной фрезой или зуборезной гребенкой. Для выполнения этой работы в червячном колесе и па ползуне долбяка устанавливают винтовые направляющие, при помощи которых косозубый долбяк получает при поступательном движении дополнительное вращение в соответствии с требуемым направлением зубьев нарезаемого колеса.
Угол подъема винтовой линии зуба р определяется углом подъема винтовых направляющих. Шаг винтовых направляющих
у__
— sin [3 ’
Настройка других кинематических цепей станка при нарезании косозубых колес пе меняется.
При нарезании зубчатого колеса с внутренним венцом настройку станка производят так же, как и при нарезании колес с наружными зубьями. Необходимо лишь обеспечить вращение долбяка и заготовки в одну сторону, для чего служат трензели, имеющиеся в цепях привода к долбяку и заготовке.
Пример 7. Нарезать зубчатое колесо с z = 34; т = 4; Ъ — 20; материал — сталь 45; v = 24 м'мин’, sKp = 0,2 мм/дв.ход; Zg = 25; т = 4.
Настройка скоростной цепи:
1000г> 1000-24 ... .
п — . = — = 480 Ов.хоо/мин,
<— * , , । ъ I =Ь 4- — = 2э мм.
Принимаем 425 дв. ход/мин.
Настройка гитары обкатки
Zq 25 60 50
‘х = "7 =34 = 60 ' 68'
Настройка гитары подач
1125sKp 1125-0,2 46
lV = лЛ0 = лЮО ' 64*
Зубострогальные и зубофрезерные станки для нарезания конических колес. Такие станки работают по принципу воспроизводства обкатки двух сопряженных конических колес. В качестве инструмента здесь применяют резцы с возвратно-поступательным движением (станки моделей 526, 5А26, 5П23Б) или две Дисковые фрезы (станки моделей 5П23, 5230). Инструмент своими режущими кромками воспроизводит впадину или зуб воображаемого производящего колеса, в зацеплении с которым находится заготовка.
По форме производящего колеса станки можно разделить на две основные гРУппы.
И тан к и с плоским производящим колесом и с углом ®а ч а л ьного конуса фп = 90° (рис. 54). Угол X между осью производя-Щвго колеса и направлением резания является величиной переменной и определяется из соотношения
X = 90° + у°, гДе у- _ уГОД ножки зуба нарезаемого колеса.
140 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Переменность направления движения резца у этих станков значитель. усложняет их конструкцию, так как угол ножки зуба определяется размера, нарезаемого зубчатого колеса. Угол между осями производящего и нарезаемо колес о равняется сумме углов их начальных конусов:
° = Фо + <Р = 90° + <р.
Число зубьев двух сопряженных конических колес прямо пропорционалк синусам углов начальных конусов, т. е.
z0 _ sin 90° z Sin ф ’
откуда число зубьев плоского производящего колеса
Z г°— sin <р ’ где z — число зубьев нарезаемой шестерни.
В станках, построенных по этому принципу (например, типа Бильгра* в процессе нарезания производящее колесо остается неподвижным, а заготов перекатывается по нему, вращаясь вокруг своей оси и оси производящего колес
Рис. 54. Плоское производящее ко- Рис. 55. Коническое производящее лесо колесо
Станки с коническим производящим колесом с углом начального конуса ф0 = 90° — у (рис. 55) получили наибольшее распространение. Угол X между осью производящего колеса н| направлением резания является величиной постоянной (X = 90° = const)j
Угол между осью производящего и осью нарезаемого зубчатого колеса о>-равен сумме углов начальных конусов минус угол ножки зуба нарезаемого колеса:
о = ф0 + <р = 90° + <р — у.
Число зубьев конического производящего колеса может быть определено из| соотношения радиусов производящего Ra и нарезаемого R зубчатых колес:'
= АО sin (90° — у);
R = АО sin ф, откуда
20 _ Но _ sin (90° — у) _ Созу ;
z ~ R ~ sin ф —’ sin ф ]
и
z cos у
° SID ф
КИНЕМАТИЧЕСКАЯ настройка металлорежущих станков
141
U станках, работающих по этому принципу, в процессе нарезания производящее колесо (люлька с резцами или фрезами) и заготовка вращаются каждая вокруг своих осей, воспроизводя зацепление двух конических зубчатых колес. в 'й’се большее распространение получают станки с двумя дисковыми фрезами, рдщающимися с одинаковой скоростью. Резцы одной из фрез свободно проходят „промежутки между резцами другой и образуют зуб конического производящего коЛеса (см. табл. 53), с которым в зацеплении находится заготовка. Фрезы вдоль 3v6a не подаются, поэтому дно нарезаемой впадины имеет небольшую вогнутость, определяемую диаметром фрезы, однако па качество зацепления это не влияет. гран как здесь применяют многолезвийный инструмент, фрезерование значитель110 (в 3—5 раз) производительнее зубострогания.
’ При подсчете числа зубьев производящего колеса оно, как правило, получается дробным. Полученное дробное значение и подставляют в уравнение баланса.
Для нарезания зубчатого колеса необходимо настроить следующие кинематические цепи стапка:
], Скоростную цепь, определяющую требуемое число двойных ходов или оборотов фрез из условия пал п дв. ход/мин или об!мим.
2. Цепь обкатки, согласующую вращение производящего колеса и заготовки, исходя из условия — оборота производящего колеса ->— оборота заготовки.
ZQ Z
3. Цепь деления, которая обеспечивает после обработки очередного зуба поворот заготовки на один или несколько зубьев, исходя из условия 1 оборот распределительного вала оборота заготовки.
4. Цепь круговой подачи, определяющую длину дуги делительной окружности производящего колеса, на которую опо повернется за один двойной ход резцов, исходя из условия 1 двойной ход -> sKp или за 1 оборот фрезы (1 оборот фрезы -»акр).
Настройку всех этих кинематических цепей осуществляют подбором сменных зубчатых колес.
Па основе приведенных здесь расчетных перемещений производят кинематическую настройку большинства станков для нарезания конических колес.
Пример 8. Произвести кинематическую настройку зубофрезерного полуавтомата мод. 5П23 (рис. 56),
Главное движение — вращение фрез. Уравнение баланса скоростной цепи
_88_ 30 23 . 37 22 17 6 = 1000-р
1420 ’ 160 ’ 25 ’ 36 ‘v 37 ' 22 ’ 17 " 35 П$Р nD^p ’
. ПФР откуда формула настройки гитары скоростей »ю = .
Для настройки скоростной цепи служит однопарная гитара (2z = 95), которая обеспечивает восемь ступеней чисел оборотов.
Уравнение баланса цепи обкатки
1 72 £ 34 210 32 45 19 20 20 20 . _1 _ 1
z0 ‘ 2 ‘ ’ 315 ’ 34 ’ 16 ‘ 36 ‘ 19 ‘ 20 ‘ 20 ’ 20 40 - г
z cos у 2г,
Подставив ранее выведенное и > = —-(лывод дается ниже),
sin ф ** Z
Уравнение баланса цепи деления
. _ 40 19 19 20 20 20 .£_ г-
1 оо. р.в • 2 ’ 19 ’ 19 ’ 20 ‘ 20 ‘ 20 х 40 - у
Откуда г' = —г.
* Z
142 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Здесь 1 об. р.в — один оборот распределительного вала; z- — число зубьев, через которое происходит нарезание следующей впадины. Его подбирают так, чтобы у него не было общих множителей с числом зубьев нарезаемого колеса.
Рис. 50. Кинематическая схема зубофрезерного полуавтомата типа 5П23: 1 — электродвигатель; 2 — люлька с фрезами; 3 — делительная бабка; i — распределительный вал; 5 — составное колесо реверса люльки
Ориентировочно определяют но формуле
г. = 4. 2,
» 210 г ’
/cos <р 600 \
где угол качания люльки о = arccos ----------- -4-,
\соч г0 J ’
здесь <рн, <ре — соответственно углы конусов выступов и впадин нарезаемого колеса.
При угле делительного конуса <р 70“
О = 0,8 агссоз
cos /20 \ ------------) cos фв 1 г, '
Реверсивное качание люльки осуществляют при помощи составного колеса, имеющего внутренний венец z = 175 (общее число зубьев 210), наружный венец г = 65 (78) и две замыкающие нолущестерни внутреннего зацепления z — 33 (6'6).
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 143
Составное колесо приводится во вращение шестерней г = 34, которая, вращаясь в одном направлении и имея постоянное зацепление с зубьями составного колеса, заставляет последнее вращаться то в одну, то в другую сторону (внутреннее и внешнее зацепление).
За один оборот составного колеса, шестерня г = 34 делает восемь оборотов, а распределительный вал станка — один оборот.
Настройка гитары подач связана со временем цикла полной обработки зуба, который выполняется за один оборот распределительного вала. Тогда конечными элементами цепи будут электродвигатель и распределительный вал, а за расчетные перемещения можно принять число оборотов электродвигателя за время рабочего цикла и один оборот распределительного вала.
Время цикла = ip+ 5,25 сек, здесь— время рабочего хода; 5,25 сек — время реверса (холостого хода). Время рабочего хода можно настраивать в пределах от 3,7 до 126 сек двухпарной гитарой (С) по таблице, приложенной к станку.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
ДЕТАЛИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
Валы и оси
Изготовление и центровка заготовок. Гладкие валы диаметром до 190 мм можно изготовлять из проката. Однако при этом следует иметь в виду, что круглую сталь диаметром до 200 мм поставляют марок Ст. 3; 15; 40; 50. Такого же диаметра прокатывают прутки и из легированной стали.
При изготовлении валов ступенчатой формы заготовку из проката отрезают несколько короче и затем концы оттягивают в кузнице, что экономит металл и повышает механические свойства заготовки.
Кованые валы имеют значительно большие припуски, чем катаные, это вызывает дополнительную механическую обработку.
Припуски на кованые валы приведены в табл. 54.
54. Припуски кованых валов в мм
Длина Диаметр Припуск на диаметр
200—500 5
500-1200 30-50 6
1200-1800 7
До 1000 100-200 20±?
Св. 1000 до 1600 200-400 22±1° 4- 28±}g
» 1600 » 2500 200 -650 24±J> 4- 36±Ц
» 2500 » 4000 200-800 26tJ2 4- 42±Ц
После ковки заготовки подвергают термической обработке — отжигу или нормализации.
При изготовлении длинных валов заготовку вала часто приходится править. Заготовки для валов небольшого диаметра часто правят в холодном состоянии. Это приводит к тому, что под действием переменных нагрузок, нагрева и других Факторов выправленные в холодном состоянии валы могут терять свою форму. Поэтому вполне надежной является лишь правка заготовки в горячем состоянии с последующим отжигом,
144
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Все основные операции механической обработки валов производят обычно в центрах. Центровые отверстия служат базой при изготовлении вала и ремонтных работах (восстановление геометрической формы изношенных шеек, устранение на них задиров, правка погнутого вала и другие операции). Поэтому центровые отверстия должны быть правильно засверлены, содержаться в исправном состоянии.
Основные требования, которые должны быть обеспечены при центровке вала: центровые отверстия должны быть засверлены так, чтобы припуск на обработку был примерно одинаковым; при неодинаковом припуске прогибы изделия, резца и станка будут меняться при вращении вала, вследствие чего обрабатываемые шейки вала не получатся круглыми;
центровые отверстия должны иметь общую осевую линию, в противном случае они будут работать одной стороной, вследствие чего ось вращения вала окажется смещенной и части его, проточенные при различной степени выработки
центров, окажутся неконцентричными;
центровые отверстия должны служить надежной опорой валу, так как на них передается не только его вес, но и давление резания. Для этого они должны иметь достаточные размеры и угол
Рис. 57. Приспособления для нахождения центров вала и оси: а — двойная призма; б — призма с разметочной линейкой
их конусности должен совпадать с углом конусности центров станка. При несоблюдении этого центровые отверстия быстро разрабатываются, а центры станка портятся.
Для равномерного распределения припуска на обработку перед центрованием кованые валы размечают. Крупные валы помещают для этого на разметочную плиту и определяют наивыгоднейшее положение линии цент-
ров.
При разметке центров осей деталей небольшой длины применяют двойную призму (рис. 57, а).
Нахождение центра при помощи призмы сводится к следующему: размечаемую деталь кладут в первый вырез призмы (с углом паза 90°); разметочный инструмент (рейсмус, штангенрейсмус,) устанавливают но верхней точке диаметра вала на основании призмы;
деталь перекладывают во второй вырез и прочерчивают но торцу детали риску; деталь поворачивают приблизительно на 9(г и прочерчивают вторую риску. Пересечение рисок дает расположение центра детали.
Другое приспособление для нахождения центров осей и валов при разметке под центровку показано на рис. 57, б. Приспособление состоит из призмы 1 и прикрепленной к ней винтами разметочной линейки 2. Установив вал 3 или вал 4 на призму (в случае большой длины деталей необходимы две призмы), чертилкой вдоль ребра линейки 2 проводят на торце вала риску. Зат^м вал поворачивают па угол, близкий к 90°, и проводят вторую риску. Пересечение этих рисок определяет с достаточной точностью искомый центр торца вала.
Центровые отверстия выполняют по ГОСТу 14034—68, угол конусности их может быть 60; 75“ (см. гл. III).
Центровые отверстия и центры с углом 75° прочнее, но распор в этом случае получается больше, чем цри угле 60°. При появлении продольной игры центр с углом конусности 60° дает меньшее поперечное перемещение конца изделия, следовательно, разработка центровых отверстий при таком угле конусности меньше влияет на точность, чем при центрах с углом конусности 75°.
Цилиндрическая часть центровых отверстий предназначена для того, чтобы вершина центра станка не упиралась в изделие (вал). В изделиях, в которых
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
145
центровые отверстия являются базой для повторного или многократного использования, а также в случаях, когда они сохраняются в готовых изделиях, центровые отверстия выполняются с предохранительным конусом с углом 120° (форма В). Предохранительный конус защищает центровое отверстие от повреждений и дает возможность подрезать торец. Центровые отверстия без предохранительного конуса применяют для неответственных и мелких валов,
В ремонтном производстве и при мелкосерийном и единичном изготовлении центрование валов длиной до 1000 мм и диаметром до 60 мм производят па токарных станках. Для этого вал пропускают через отверстие в птпинделе станка ц зажимают в патроне с вылетом 50—100 мм. Центрование длинных валов из проката осуществляют на токарном станке с применением люнета, при этом один конец вала зажимают в патроне, а второй поддерживает люнет. Для установки необработанного конца вала в люнете применяют установочные втулки (рис. 58). Центрование тяжелых кованых валов выполняют па горизонтально-расточных станках, где одновременно подрезают и торцы вала.
Заготовки небольших валов можно центровать на вертикально-сверлильных станках.
В ремонтных мастерских центровые отверстия зенкуют электрической или пневматической дрелью, иногда применяют и при изготовлении крупных валов, установка которых на станок для засверли-вапия центровых отверстий требует больше времени, чем выполнение этой операции дрелью. Но этим способом трудно получить достаточно высокую точность.
Поэтому такой способ применяют чаще всего для предварительной центровки с тем, чтобы после обточки шеек под люнет зацентровать вал вторично уже на токарном станке.
Перецентровку вала в процессе обработки производят также в случаях, когда бывает необходимо исправить разработанные центровые отверстия. Перецентровку часто вводят как промежуточную операцию между черновой и чистовой обточкой, для того чтобы производить последнюю па
вполне правильных и не разработанных центрах. Перецентровку иногда производят после обточки перед шлифованием, при обработке точных и закаленных изделий центровые отверстия исправляют специальными нритирами.
Инструмент, применяющийся для центровки, и области его применения приведены в табл. 55.
Точность обработки вала в центрах зависит не только от правильности зацентровки заготовки, но и в не меньшей степени от правильности положения Центров станка.
Оси центров токарного станка должны совпадать между собой и с осью вращения шпинделя. При неправильном положении центра передней бабки изделие может бытьправильно обточено только в том случае, если оно не переставляется с одних центров на другие и не переворачивается на центрах. В противном случае неизбежно «биение». Поэтому передние центры станка шлифуют Ua месте. '
Неправильность центра задней бабки скажется появлением конуса на изде-лиц. Биение здесь может обнаружиться лишь как следствие плохого прилегания Центра к его отверстию и вызванного этим износа стенок этого отверстия.
Для уменьшения износа центр задней бабки следует смазывать. Обычно для смазки центра применяют солидол, который закладывают в центровое отверстие, •когда применяют центры с автоматическим подводом масла, для чего их про-Сверлнвают и снабжают масленкой.
Для уменьшения износа центров их иногда делают из быстрорежущей стали.
нередко засверливают и Такой способ центрования
Рис. 58. Установочная втулка
146
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
55. Типоиыс наборы инструмента по ГОСТу 6694—53 для выполнения центровых отверстий •
м набо- ра Инструмент Тип Эскиз Назначение набора — для центровых отверстий
1а Сверло центровочное Зенковка 6(1° центровочная 1 IV формы А, d = 0.5 -г 1,5 л»л» включительно
16 Сверло центровочное Зенковка центровочная для центровых отверстий 69° без предохранительного конуса 1 V 1 | t 7Л_ формы А, d = 0,5 ~ 6 .ил включительно
1в Сверло центровочное Зенковка центровочная для центровых отверстий 60° с предохранительным конусом I VI -4 формы В, а = 0,5 -г 6 мм в >лючительно
2 Сверло центровочное Зенковка центровочная с коническим хвостовиком 1 VII 1'^ ID- формы А, d = 8-г 12 мм
За Сверло центровочное комбинированное для центровых отверстий 60“ без предохранительного конуса II ф ормы А, d = 1,54-6 лип .1
36 * Сверло центровочное комбинированное для центровых отверстий 60° с предохранительным конусом Конструкцию и размеры це! III тровых отверстий по ГОСТу 1403 формы В, d = 1,5 4- 6 ли» 1 4—68 см. гл. Ill т. I. |
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 147
В быстроходных станках широкое распространение получают вращающиеся и; ариновые и роликовые центры задней бабки.
Обточка шеек. Для уменьшения прогиба вала при обточке левый его конец не опирают на центр, как обычно, а зажимают в патроне. Закрепление валов в трехкулачковом патроне и задней бабке обеспечивает точность установки вала в патроне и в задней бабке до 0,1 мм. Для повышения точности установки вала в трехкулачковом патроне применяют сырые кулачки, которые во избежание неточностей изготовления и установки патрона растачивают на месте. Валы из поковок устанавливают в четырехкулачковом патроне и заднем центре. Выверку заготовки производят со стороны патрона, точность установки достигает 0,05 мм.
При обработке длинных и нежестких валов для уменьшения прогиба вала при обточке устанавливают люнеты. При использовании в качестве заготовки чистотянутого материала люнет устанавливают непосредственно на необточен-Hi.iii вал. В других случаях сначала протачивают с малой стружкой шейку под люнет. В тех случаях, когда проточить место под люнет не представляется возможным, на вал надевают установочную втулку (см. рис. 58).
При грубой обдирочной обточке кулачки люнета устанавливают прямо по обрабатываемому валу.
Если вал имеет прогиб от собственного веса, то сначала несколько поднимают оба нижних кулачка люнета, устраняя провисание вала, а затем закрепляют верхний кулачок.
При неправильной (нецентральной) установке люнета вал получится неодинакового диаметра по всей длине. Поэтому при точной работе люнет можно устанавливать по валу только тогда, когда этот вал имеет достаточную жесткость.
Если диаметр шейки вполне определенный (например, при проточке с промежуточной втулкой для люнета), то кулачки можно устанавливать по короткой оправке, зажатой в центрах. Иногда вместо установки по оправке применяют предварительную расточку кулачков люнета.
Другой способ заключается в том, что наружную обойму люнета (без кулачков) растачивают на месте. При установке вала регулируют положение кулачков, промеряя штихмасом расстояние от поверхности вала до расточки люнета. Этот способ универсален и годится даже для очень гибких валов, которые трудно зажать в центрах без поддержки люнетами.
Так как для расточки приходится пользоваться сравнительно короткой скалкой, установленной в центрах, то положение люнета по длине станины при расточке будет иное, чем при его работе. Поэтому правильность получаемых результатов здесь зависит от точности направляющих станка.
Вместо скользящих кулачков часто применяют ролики (роликовые люнеты).
При наличии большого припуска вал обрабатывают в два приема: 1) черновое обтачивание одного, затем второго концов вала; 2) чистовое оотачивание концов вала. Припуски на черновую и чистовую обточку валов из проката приведены в габл. 56.
56. Припуски (в на обточку валов из проката
Длина вала Диаметр вала Длина вала Диаметр вала
.30—50 50-80 80-120)120-180 30—50 50-80 80-120 120-180
На черновую обточку На чистовую обточку
М-120 4 4 — — 50-120 1,5 1,5
120-500 5 5-6 5-6 7 120-500 1,5 2 2 2
500-800 6 6 6 7 500-800 2 2 2 2
800—1200 6 7 7 8 800-1200 2 2 2,5 2,5
1200—1800 7 7 8 9 1200-1800 — 2,5 3 3
Производить чистовую обработку части вала до черновой обработки всех Воверхностей не следует, так как в результате перераспределения напряжений,
148
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
возникающих при черновой обработке, геометрическая форма п размеры вала изменяются.
Обработку ступенчатого вала для увеличения его жесткости начинают с конца вала, имеющего больший диаметр.
Черновое обтачивание производят с наибольшей глубиной резания, обеспечивающей снятие припуска за один проход, и возможно большей подачей,
Рис. 59. Фрезы для выполнения шпоночных канавок (пазов): а — с цилиндрическим хвостовиком; б — с коническим хвостовиком; в — хвостовые для пазов сегмент-
ных шпонок
допускаемой прочностью режущего инструмента, мощностью и жесткостью станка. Подача при чистовом обтачивании не должна превышать 0,2—0,4 мм/об. Глубину резания обычно берут в пределах 0,25—1,5 мм, а скорость резания может достигать 300 м/мин. Для чистового обтачивания применяют резцы, армированные твердыми сплавами Т30К4, Т60К6, Т15К6 и имеющие радиус при вершине до 2 мм.
При получистовой обработке с припуском на шлифование подачу выбирают в зависимости от геометрических параметров резца. Для резцов, имеющих вспомогательный угол 10—la0 и радиус при вершине 1,2—2 мм, подачу принимают в пределах 0,3—0,8 мм/об.
Обработка шпоночных канавок (пазов).
Шпоночные канавки в валах выполняют фре-
верованием пальцевыми (концевыми) или дисковыми фрезами.
Шпоночные канавки обычно фрезеруют до шлифования вала, так как вследствие удаления части материала вал иногда ведет. При шлифовании шпоночные
канавки рекомендуется заделывать твердым деревом.
Пальцевыми или концевыми шпоночными фрезами обрабатывают обычно глухие канавки. Для фрезерования таких канавок применяют также особые
шпоночные фрезы: с цилиндрическим хвостовиком (рис. 59, а) и с коническим хвостовиком (рис. 59, б), изготовляемые по ГОСТу 9140—68. Такие фрезы устанавливают обычно на шпоночно-фрезерные станки. В этом случае обработку ведут с применением маятниковой подачи в несколько проходов, при каждом из которых снимают слой 0,3—0,5 мм при большой продольной подаче. Работают в основном торцовые зубья фрезы. Точность ширины канавки получается выше, чем при других способах обработки канавок под призматические шпопки.
Полуоткрытые и сквозные канавки фрезеруют дисковыми фрезами. Так как производительность дисковых фрез превосходит производительность пальцевых и концевых, то длинные глухие шпоночные канавки (пазы) также часто фрезеруют сначала дисковой фрезой, а затем скругляют концы пальцевой.
Рис. 60. Засверливание концов шпоночной канавки: г — сверло заточено ; неправильно; с — точка, ‘ где чаще всего происходит образование трещин . при сверлении непра- • вилыю заточенным сверлом; 2 — сверло ваточено I правильно
Шпоночные канавки под сегментные шпонки фрезеруют концевыми дисковыми («грибковыми») фрезами, изготовляемыми по ГОСТу 6648—68 (рис. 59, в).
Засверливание при изготовлении шпоночных канавок производят плоско-заточенным сверлом (рис. 60). Применять сверла обычной заточки нельзя, так как в этих случаях в процессе работы в валу могут образоваться
трещины.
Дисковые фрезы для обработки шпоночных канавок, имеющие зубцы пе только на цилиндрической, но и на торцовых поверхностях, обрабатывают чище, чем имеющие их только на цилиндрической поверхности. Для фрезерования
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 149
канавок применяют также дисковые фрезы с задней заточкой, лучше сохраняющие размеры по ширине после переточки зубцов.
Той же цели достигают применением фрез, состоящих из двух половин, между которыми помещены гонкие прокладки.
Дисковые и пальцевые фрезы выпускают стандартных размеров, соответствующих стандартным размерам шпоночных пазов. Для обработки пазов ремонтных размеров фрезерование производят пальцевой фрезой «вразгонку» паза путем поперечного перемещения стола от оси симметрии вала. Для перемещения стола с высокой точностью используют индикаторы.
Рис. 61. Приспособления для нарезания шпоночных пазов: 1 — винты для крепления фрезы По лыске; 2 — зажимная втулка; 3 — гайка затяжная; 4 — шпонка; 5 — корпус патрона; 6 — прорезь для регулировки по делениям; 7 — эксцентричная втулка; 8 — поворотные кольца; 9 — неподвижные кольца (г — нулевое положение колец, II — кольца повернуты на угол 130s); 10 — фреза; 11 — втулка; 12 — корпус патрона; 13 — шпиндель; 14 — корпус
Увеличение размера шпоночного паза при пользовании стандартным инструментом можно также получить с помощью специального патрона.
Общий вид патрона для фрезерования пальцевой фрезой показан на рис. 61, а. "тот патрон дает возможность регулировать ширину фрезеруемых шпоночных пазов при неизменной ширине инструмента. Ось втулки 2 смещена относительно оси вращения корпуса патрона на величину е, а ось инструмента смещена па такую же величину относительно оси втулки. При е = 0,25 мм ширина паза Может быть получена на 1 мм больше диаметра фрезы. На поверхности втулки Патрона нанесены деления, позволяющие устанавливать смещение фрезы на требуемую величину,
150
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Номинальный диаметр фрезы должен быть меньше ширины паза на 0,1—0,15 мм. Применение такого патрона дает следующие преимущества:
ширина паза не зависит от диаметра фрезы и ее биения;
но мере износа фрезы необходимый размер ширины паза восстанавливается поворотом втулки регулирующего патрона, что увеличивает общую продолжительность работы фрезы.
Для получения точной ширины паза при фрезеровании дисковыми фрезами применяют регулировочные кольца.
Ширину паза регулируют наклоном фрезы относительно оси оправки (рис. 61, б). Торцы колец 8 и 9 сошлифованы под углом б к их оси. На оправку надевают по два таких кольца с каждой стороны фрезы. Кольца 9, расположенные ближе к фрезе, скрепляют с ней при помощи шпонки; они не могут поворачиваться относительно оси оправки. Наклон фрезы относительно оси вращения достигают поворотом колец 8 в одном и том же направлении на одинаковый угол, величину которого определяют по имеющимся на кольце делениям.
Размеры регулирующих колец приведены в табл. 57.
57. Размеры (в -и.и) регулировочных колец, изменяющих наклон фрезы относительно оси оправки (см. рис. 61,6)
Регулировочные кольца для фрез диаметром d d, б в мин Регулировочные кольца для фрез диаметром d d, б в мин
40 10 20 25 75 22 35 14
50 СО 16 16 25 25 21 17 90 27 45 И
СО 22 35 17 110 27 45 19
Поворот регулировочных колец на одно деление изменяет ширину паза на 20 мк. С помощью этих колец ширину фрезеруемого паза можно изменять в пре- ' делах 0,6 мм.
Применение регулировочных колец при фрезеровании пазов дисковыми фрезами устраняет зависимость ширины паза от ширины фрезы и его бокового биения, позволяет компенсировать износ фрезы.
Размер шпоночной канавки обычно получается немного больше размера фрезы. Эта разница тем меньше, чем правильнее заточена и установлена фреза. Поскольку устранить все погрешности практически невозможно, обычно фрезу шлифуют на размер, несколько меньший номинального (до 0,1 мм).
Перекос фрезы па оправке и биение отдельных зубьев только увеличивает ширину паза, профиль же боковых стенок паза практически не изменяется. '
При перекосе оси вращения фрезы изменяется ширина паза и искажается ’ профиль боковых поверхностей.
Перекос оси вращения фрезы может иметь место в результате неперпендику- ’ лярности оси вращения шпинделя к направлению подачи или неконцентричности i втулки поддерживающего кронштейна относительно оси вращения шпинделя.
При фрезеровании пазов под сегментные шпонки могут возникать те же j дефекты, что и при фрезеровании шпоночных пазов под призматические шпонки дисковыми фрезами. Однако в результате небольших диаметров фрез боковое биение их обычно незначительно, что облегчает получение точного паза.
Для получения точного размера ширины паза и возможности ее регулирования по мере износа фрезы применяют регулирующий патрон (рис. 61, в). Ширину паза регулируют поворотом втулки 11, установленной под углом б к оси враще- j пня оправки патрона. При повороте втулки 11 оси фрезы и патрона могут сов-, мещаться (нулевое положение) или располагаться под некоторым углом. Наи-j больший угол перекоса осей (J = 26 получается при повороте втулки на 180°. от нулевого положения.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
151
Шпоночные канавки большой длины, например у ходовых валиков токарных и других станков, в условиях ремонтно-механических цехов иногда обрабатывают строганием на продольно-строгальных станках. При этом валик центрируют и закрепляют обычно непосредственно в одном из Т-образных пазов стола станка.
Длинные шпоночные пазы можно обрабатывать также на токарных станках фрезерованием концевой фрезой при помощи приспособления, устанавливаемого на поперечных салазках суппорта станка. Одна из конструкций такого приспособления приведена на рис. 61, г. Приспособление представляет собой фрезерную головку, шпиндель 13 которой получает вращение от электродвигателя через червячную передачу, размещенную в корпусе 14. Электродвигатель и ось червяка расположены под углом 30° к основанию приспособления для возможности размещения электродвигателя над суппортом (па рис. 61, г ось двигателя п червяка условно показаны параллельными основанию).
Отделка шеек валов. Шлифование валов. Наиболее распространенным методом чпстовой обработки валов является шлифование. При правильном подборе абразивных кругов и соответствующих режимах резания круглое шлифование дает 2-й класс точности, а благоприятные условия и особо тщательная работа могут повысить точность до 1-го класса и чистоту поверхности до 9— 10-го классов.
Шлифование на круглошлифовальных станках производят тремя способами: продольной подачей; установленным кругом и поперечной подачей.
В ремонтном производстве шлифование продольными проходами наиболее распространено.
Продольное шлифование разбивают на два этапа: предварительное (черновое) и окончательное (чистовое). Для предварительного шлифования используют 75% припуска, на окончательное — оставляют 25% припуска. Припуски на круглое шлифование приведены в табл. 58.
Абразивные материалы, применяемые для обработки шеек валов, приведены в табл. 59, а шлифовальные круги для обработки при продольной подаче — в табл. 60.
Скорости и подачи при шлифовании. Скорость резания при шлифовании — это сумма скоростей круга и изделия.
Высокая твердость зерен, малое время соприкосновения с изделием, способность круга к самозатачиванию позволяют выбирать высокие скорости резания при шлифовании. Однако скорость круга ограничена его прочностью.
При точном шлифовании обычно применяют скорости 2а—35 м/сек.
Чем больше скорость круга, тем более тонкую стружку снимает каждое его зерно, а следовательно, нагрузка на пего уменьшается. С повышением числа оборотов круга процесс самозатачивания замедляется.
Подача при цилиндрическом шлифовании слагается из вращения изделия, бокового движения круга и поперечной подачи.
Чем быстрее вращается изделие, тем энергичнее подводится новый материал для шлифования, тем более увеличивается нагрузка на зерна круга и он тогда работает как более мягкий. Наоборот, чрезмерно мягкий круг можно заставить работать нормально, уменьшив скорость вращения изделия, а следовательно, и износ круга.
При черновом шлифовании валов из мягкой углеродистой стали обычно рекомендуются скорости вращения изделия 8—15 м/мии. При чистовом шлифовании стали скорости принимают 3—8 м/мин.
При шлифовании легированных сталей скорости берут ниже, чем при шлифовании углеродистых. Для чугуна и бронзы их берут того же порядка, что и для стали, но обычно ближе к верхним указанным пределам.
Величина бокового движения круга относительно изделия, отнесенная к одному обороту изделия, не может превышать ширины круга. При работе с боковой подачей ее берут 0,75—0,8 и более ширины круга. При этом круг равномерно Изнашивается но ширине. При чистовом шлифовании боковую подачу часто Уменьшают,
152
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
08. Припуски на круглое шлифование валов после чистовой обточки
Размеры в мм
• f
§ L Н
Характер вала Припуск а при диаметре вала
Сырой Закаленный До 10 Св. 10 до 18 Св. 18 до 30 Он. 30 до 50 Св. 50 до 80 Св. 80 до 120 Св. 120 до 180 Св. 180 до 260 Св. 260 до 360 Св. 3G0 до 500
Гладкий Ступенчатый
Длина вала L в .««
До 800 До 400 До 200 0,25 0,3 0,35 0,4 0,5 0,6 0,7 — — —
Св. 800 ДО 1200 Св. 400 до 800 Св. 200 до 500 0,3 0,35 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 — —
Св. 1200 до 2000 Св. 800 до 1500 Св. 500 — 0,45 0,55 0,65 0,75 0,85 1,0 1,10 1,25 —
Св. 2000 Св. 1500 — — — 0,8 0,95 1,10 1,25 1,45 1,65 1,85 2,10
S9. Абразивные материалы для чистовой и отделочной обработки шеек валов
Абразивный материал Обозначение I ф я Н Состав Вид инструмента Назначение
Для валов из углеродистых и легированных сталей
Корунд естественный Е 9 Окись алюминия более 90% и сопутствующие минералы Шлифовальные круги, шкурки, шлифпорошки, микропорошки, пасты Шлифование, доводка и притирка
Наждак 11 8 Естественный корунд до 60% и сопутствующие минералы Шкурки, шлиф-норошки, пасты Зачистка, шлифование, полирование, притирка
Кварц Кв 7 Окись кремния 98% Шкурки, полировальные круги Зачистка, шлифование, полирование
Кремень Кр 7 Окись кремния 97% То же То же
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
153
Продолжение табл. 59
Абразивный материал Обозначение Л о S а 0) Ен Состав Вид инструмента Назначение
Венская известь - 3—4 Обожженный доломит Микропорошки, пасты Декоративное полирование
Крокус — — Окись железа, получаемая из красного железняка То же Полирование
Электрокорунд нормальный Э1 9 Окись алюминия 89% Шлифпорошки, насты Доводка, притирка, полирование
Э2 9 То же 91—92% Шлифовальные круги на органических связках, шкурки, шлифпорошки, пасты Предварительное получистовое шлифование, доводка, полирование
эз 9 То же 93% Шлифзерно для инструментов на всех связках
Э5 9 То же 95% Шлифзерно, шлифпорошки, на всех связках, шлифовальные круги для скоростного шлифования Получистовое и чистовое шлифование
Окись хрома (хромовая зелень) — — Окись хрома 100% Порошок, пасты Притирка, доводка, полирование
Окись железа — — Окись железа 100% Тонкий порошок Полирование
Электрокорунд белый ЭБ7 9 Окись алюминия 97% Шлифзерно, шлифпорошки для инструментов на органических связках, пасты Получистовое и чистовое шлифование и хонингование
ЭБ8 9 То же 98% Шлифзерно, шлифпорошки, микропорошки для инструментов на всех связках
ЭБ9 9 То же 99%
Электрокорунд хромистый □X 9 Присадка хрома 0,3-1,5%
154
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл. 59
Абразивный материал Л h g й g. £ Состав Вид инструмента Назначение
Для валов из высоколегированных, цементованных, азотированных закаленных сталей
Мб 9 Окись алюминия 96,5% Шлифпорошки Доводка, притирка
Монокорунд М7 9 То же 97% Шлиф порошки, шлифзерно для инструментов на всех связках Получистовое и чистовое шлифование
М8 9 То же 98%
60. Шлифовальные круги для круглого наружного шлифования при продольной подаче
Обрабатываемый материал Абразивный мате- Для предварительного шлифования Для чистового шлифования
риал круга Зернистость Твердость Зернистость Твердость
Сталь: машиноподелочная незакаленная э • 50-40 С2-СТ1 40-25 С1-С2
машиноподелочная закаленная ЭБ, ЭХ ♦ 40 СМ2-С2 40-25 СМ2-С1
высокоуглеродистая незакаленная Э • 50-40 С2-СТ1 40—25 С1-С2
высоко углеродистая закаленная ЭВ ,эх » 40—25 СМ2-С1 40—25 СМ1-СМ2
хромистая незакаленная • 50-40 С2-СТ1 40-25 СМ2—С1
хромистая закаленная ЭБ, ЭХ * 40 С1-С2 25 СМ2-С1
хромоникелевая пезакаленная Э ’ 50—40 СТ1-СТ2 40-25 С1-С2
хромоникелевая цементованная закаленная * Связка К. *• Связка КБ. ЭБ, М •• 40 С1-С2 25-16 СМ2-С1
Примечание. Степени твердости кругов: М — мягкий; СМ — среднемягкий; С — средний; СТ — среднетвердый; Т — твердый; ВТ — весьма твердый; ЧТ — чрезвычайно твердый.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 155
При черновом шлифовании толщину снимаемого слоя принимают 0,02— 0,04 мм, иногда до 0,08 мм.
Величину поперечной подачи берут тем меньше, чем мельче зерно. При точном шлифовании ее обычно берут не выше 0,02 мм, причем в конце, для того чтобы получить чистую и правильную поверхность, снимают совсем тонкую стружку.
При шлифовании длинных валов для уменьшения их прогиба применяют люнеты, чаще всего двухкулачковые-с кулачками, расположенными под углом 100—110°. Кулачки люнетов изготовляют или из дерева твердых пород с упором по торцам волокон дерева, или из текстолита. Для охлаждения применяют эмульсию.
Количество люнетов в зависимости от длины вала приведено в табл. 61.
Применение люнетов при шлифовании имеет ряд особенностей по сравнению с работой их на токарном станке. В последнем случае люпет всегда принято ставить на предварительно обточенную шейку, которая во время нахождения ее в этом люнете обточке не подлежит, точится же соседняя часть вала. При таком методе работы всякие неправильности в форме опорной шейки передаются обтачиваемой части вала.
При шлифовании часто следуют той же практике, т. е. шлифуют предварительную шейку под люнет. При длинных валах сначала таким образом устанавливают люнеты, ближайшие к концам изделия, а потом расположенные к середине. Это лучший способ постановки люнетов при шлифовании. Однако можно вести работу, предварительно не шлифуя шеек под люнет. Для этого подводят люнет к вращающемуся валу еще до начала шлифования так, чтобы он касался поверхности последнего. Круг ставят против люнета и начинают шлифование, поджимая кулачки последнего по мере углубления круга в материал. При таком способе вал с самого начала получает опору в люнете и благодаря этому шейки можно шлифовать гораздо энергичнее, чем без люнета. Сначала вал бьет в люнете и металл снимается неравномерно по окружности, но постепенно биение исчезает и шейка принимает необходимую круглую форму.
Полирование и притирка. При отсутствии шлифовального станка окончательную обработку шеек валов можно производить полированием или притиркой.
В этих случаях шейки обрабатывают на токарном станке с припуском 0,1 мм на сторону, после этого их опиливают и затем полируют.
. При опиливании удаляют штрихи, полученные после токарной обработки. При выполнении этой операции нужно иметь в виду возможность искажения
156 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
формы вала. Трудность опиливания увеличивается также с увеличением размеров шейки.
Поэтому этим способом можно обрабатывать шейки валов самых неответственных, тихоходных и слабо нагруженных механизмов.
Рис. 62. Приспособления для полирования шеек валов: а — жимки; б — хомут, в — притир; 1 — дерево; 2 — свинец; з — хомуты
Полирование производят сперва наждачной бумагой, смазанной маслом, а затем наждачной бумагой, натертой мелом. Для более тонкого полирования применяют крокус или насту ГОИ. Число оборотов вала при этом должно быть
Рис. 63. Приспособление для отделочного накатывания шеек валов вместо шлифования и полирования: 1 — державка; г — ролик;
3 — ось
30—50 в минуту. В качестве приспособления при полировании применяют жимки (рис. 62), в которые закладывают наждачную бумагу.
Притирку шеек вала можно производить теми же жимками, но зажимают в них разрезную втулку (притир). Втулку растачивают по размеру вала и покрывают шлифующим порошком с маслом. Материал втулки (притира) должен быть значительно мягче, чем материал вала. Обычно притиры изготовляют из чугуна, но иногда пользуются свинцовыми притирами. Притирка производится чаще всего порошком крокуса с парафином или пастой ГОИ при окружной скорости вала 30— 40 м/мин, по мере приближения к концу обработки скорость уменьшают до 3—6 м/мин. В процессе притирки притир должен совершать медленное возвратно-поступательное движение вдоль оси вала.
Для валов с диаметрами до 75 мм на притирку оставляют припуск 5—15 мк.
Притирка дает высокую чистоту поверхности (12—13-го классов) и точность, близкую к 1-му классу. При нормальных припусках затрата времени на притирку поверхности вала, равную ширине притира, составляет не более 1 мин.
Накатка шеек валов. При отсутствии шлифовального станка соответствующих размеров отделку шеек валов с чистотой порядка 6—9-го классов и точностью 2 — 3-го
классов можно производить на токарном стайке при помощи накатки ро-
ликом.
Конструкция одного из приспособлений для накатки показана на рис. 63. Державка 1 изготовлена из стали 45, а ролик 2 и ось 3 — из стали ШХ15, закаленной до твердости IIRC 62—64.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 157
Наружная поверхность ролика должна быть строго прямолинейной (доведенной), проверенной под микроскопом или лекальной линейкой. Ширина ее должна быть 2,5—3,5 мм.
Наплучшие результаты получают при обработке стали твердостью НВ 200—220; ^удовлетворительные результаты — при обработке стали твердостью
Размеры шеек валов при накатке уменьшаются по диаметру (при твердости стали НВ 200—220) за один проход ролика в зависимости от усилия нажатия в пределах от 10 до 15 мк.
Рас. G4. Приспособления для суперфиниширования поверхности палов и осей: а, б и в — приспособления к токарному станку, г — пневматическая головка для суперфиниширования; 1 — абразивный брусок; 2 — регулируемая пружина; 3 — кулак; 4 — ролик; 5 — сменные шкивы; в — изделие; 7 — головка со шлифовальными брусками; 8 — корпус; а — стойка; 1ч — электродвигатель; И — направляющие для горизонтального перемещения головки; А — вращение головки; Б — движение приспособления вместе с суппортом (нодача); В — колебательные движения головки относительно стойки
Накатываемую поверхность предварительно смазывают маслом.
Суперфиниширование — особо тонкая отделочная обработка, выполняемая мелкозернистыми абразивными брусками (зернистость 12 и ниже), при низкой скорости резания, малых давлениях (1—2 кГ/см2) и обильной смазке маслом, Керосином или омыленной водой.
Суперфиниширование практически не изменяет размеров детали, но доводит чистоту поверхности до 12—14-го классов. Исправлять искажения геометрический формы детали этим способом нельзя.
При данном способе обработки обрабатываемая деталь вращается (окружная скорость 2—12 м/сек), а абразивные бруски медленно перемещаются вдоль оси Детали (0,1—0,15 мм/об) и совершают в то же время колебательные движения еольшой частоты (9—30 1/сек).
Припуск на обработку 0,005—0,02 мм,
158 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Перед суперфинишированием детали обычно шлифуют.
В качестве абразивов для суперфиниширования применяются высокие сорта карбида кремния, белый электрокорунд и др. Связка керамическая или бакелитовая.
Распространенной смазкой при суперфинишировании для большинства сталей является смесь из 10 частей керосина и 1 части масла (турбинного или веретенного); хорошие результаты дают для твердых сталей — керосин; для вязких сталей — омыленная вода.
Суперфиниширование производят на специальных станках или на токарных и шлифовальных станках с помощью специальных приспособлений.
Одно из таких приспособлений к токарному станку показано на рис. 64, а. На суппорте токарного станка устанавливают плиту с электродвигателем и головкой для суперфиниширования. Вращение от электродвигателя через сменные шкивы 5 передается ремнем па шкив головки, с которым жестко скреплен торцовый кулак 3, сооощающий возвратно-поступательное движение ролику 4, смонтированному в подвижном шпинделе головки. Постоянное нажатие ролика на кулак обеспечивается регулируемой пружиной 2. На шпинделе головки закрепляют два держателя для абразивных брусков 1. Деталь укрепляют в патроне па шпинделе станка или в центрах. Продольная подача брусков вдоль оси изделия осуществляется суппортом станка.
На рис. 64, б п в приведены конструкции других приспособлений для суперфиниширования.
Конструкция пневматической головки для суперфиниширования показана на рис. 64, г. Она может быть успешно применена при обработке шеек валов и червяков в индивидуальном и мелкосерийном производстве. Головку закрепляют вместо режущего инструмента па токарном станке.
Головка имеет следующую характеристику: средний ход скобы 6 мм, частота колебаний 1500—2500 дв. ход./мин, тяговое усилие на скобе 40—50 кГ (при диаметре поршня 40 мм и давлении воздуха 4—5 ат).
Хонингование шеек валов. Для отделочной обработки внешних поверхностей вращения применяют специальный хон, представляющий собой разжимную скобу с колодками, в которых помещают абразивные бруски. Этими брусками охватывают обрабатываемую шейку вала, которая приводится во вращение. Бруски имеют поступательные движения. Хонингование практически не изменяет размеров детали.
Шпиндели
Изготовление шпинделей. Прп черновой обработке наружных поверхносте! шпинделя в качестве установочных баз обычно используют специально обраб^ тываемые для этого поверхности центровых отверстий.
Для чистовой и для отделочной обработки поверхностей основных шее шпинделя и других им соосных поверхностей применяют пробки (рис. 65, < или оправки (рис. 65, б) с центровыми отверстиями, позволяющими прош водить обработку шпинделя на обычных центрах.
Проворачивание и изменение относительного положения пробок и олраво может вызывать значительные неточности обработки. Поэтому для уменьшени влияния ошибок установки на конечную точность шпинделя все чистовые отделочные операции обработки наружных поверхностей следует выполнять б смены оправок п пробок.
В качестве установочных баз при черновой обработке осевого отверств используют поверхности двух шеек шпинделя. Одной из них шпиндель устана ливают в люнет, вторую, расположенную на конце шпинделя, зажимают в па роде станка.
Для обработки отверстия шпинделя применяют пушечные сверла (прп дш метре отверстия до 25—30 мм), перовые сверла (при диаметре до 80 мм) и цуст'. телые резцовые головки (при диаметре свыше 80 лл).
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
159
6)
Рис. 65. Разжимная пробка (а) и неразжимная оправка (б) с двумя конусами для обработки шпинделя
пгжжжжжжжг^
шлифованием в две операции. Между пред-
Для предупреждения деформации в результате перераспределения внутренних напряжений после черновой обработки шпиндели подвергают нормализации или нормализации и улучшению.
Чистовую обработку осевого отверстия шпинделя следует производить до чистовой обработки наружных поверхностей. В этом случае наиболее просто обеспечить концентричность и соосность наружных поверхностей с поверхностями осевого отверстия, используемыми в качестве установочных баз при обработке наружных поверхностей на последующих операциях.
В необходимых случаях шпиндели' после чистовой обработки подвергают цементации. Поверхности, не подлежащие закалке, перед цементацией подвергают меднению или при механической обработке оставляют припуск 2—4 мм на сторону, который снимают после цементации.
После чистовой обработки всех поверхностей обрабатывают шпоночные канавки.
Требуемую точность углового расположения шпоночных канавок достигают с помощью делительной головки.
Резьбы на шпинделе нарезают при окончательной отделке поверхностей переднего конца после окончательной отделки шеек, это обеспечивает необходимую соосность.
Поверхности шеек шпинделей, работающих в опорах качения, окончательно отделывают . _ ,
верительным и окончательным шлифованием шпиндели подвергают старению (см. т. I, гл. III).
Шпиндели шлифуют на круглошлифовальных станках, имеющих повышенную жесткость и точность, мелкозернистыми кругами.
Под окончательное шлифование оставляют возможно меньший припуск (0,05—0,10 .ил), необходимый для компенсации ошибок установки и деформации шпинделя в результате старения.
Поверхности шеек шпинделей, работающих на опорах скольжения, подвергают дополнительно полированию ручными жимками или разрезным кольцом, хонингованию на специальном станке пли суперфинишированию (см. стр. 157).
При шлифовании конического или цилиндрического отверстия переднего конца шпинделя последний устанавливают в двух люнетах на столе внутришли-фовального станка, используя в качестве баз окончательно отработанные шейки. Шпиндель соединяют с бабкой станка упругой связью.
Для этой операции можно использовать приспособление, показанное па Рис. 66. На столе внутришлифовального станка устанавливают плиту 3 с двумя Подшипниками 4, выполняющими роль люнетов. Положение оси отверстий подшипников проверяют относительно перемещения стола станка в двух взаимно перпендикулярных плоскостях удлиненной цилиндрической пустотелой оправкой 1 ц индикатором 2. Затем вместо оправки устанавливают шпиндель 7 с наде-тым на него шкивом 6, соединенным ремнем 5 со шкивом привода.
Сообщая столу станка вместе с установленным в приспособлении шпинделем возвратно-поступательное движение, шлифуют цилиндрические поверхности осевого отверстия. Для шлифования конической поверхности осевого отверстия П°Д зажимную цангу верхнюю часть 8 приспособления повертывают на соответствующий угол.
Схема установки шпинделя на внутришлифовальном станке показана на Рпс. 67. Переднюю шейку вала устанавливают в люнете 5. 13 качестве второй
IGO
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
базы служит зацентрованное отверстие, которым шпиндель опирается на центр передней бабки 1 станка. На одну из резьб шпинделя наверпут поводок 6, соединенный с поводком 2 станка двумя болтами 4. которые проходят через поводок 6 с зазором. Шпиндель прижат к цен-
Рис. 66. Приспособление для шлифования центрального отверстия шпинделя
тру станка двумя пружинами 3.
Для доводочного шлифования шпинделей применяют обычно круги зернистостью 10—20. Па доводочное шлифование оставляют припуск 0,005—0,008 мм. Доводочное шлифование производят при хорошем охла-
жденип непрерывно фильтруемой через бумажный фильтр жидкостью. Для шлифования целесообразно применять алмазные круги с керамической связкой и со связкой из органических смол. Шлифование нроизводят на минимальны! подачах. После каждой поперечной подачи производят выхаживание до прекра-
щения искрения.
В качестве измерительных баз при проверке шпинделей обычно используют поверхности его рабочих шеек.
При проверке шпиндель кладут опорными шейками на две призмы (рис. 68), установленные па контрольной плите или па станине контрольного приспособления. Одну из призм делают регулируемой по высоте. Опорным торцом шпиндель упирают в одпу из призм. Вначале проверяют правильность форм образующих его поверхностей. Пуговка
Рис. 67. Схема установки шпинделя на шлифовальном станке
индикатора касается обра- рис. 68. Схема контроля шпинделей
зующей проверяемой по-
верхности. Вращая шпиндель по разности наибольшего и наименьшего пою заний индикатора, судят о величине неточности формы сечения, перцепцию
лярного оси шпинделя; проверяют несколько параллельных сечений. Зап проверяют отклонения образующей цилиндрической поверхности от прямот нейности. Для этого при неподвижном шпинделе пуговкой индикатора провод! вдоль образующей, перемещая при этом индикатор параллельно оси шпиндел! Разность наибольшего и наименьшего показаний индикатора дает максимад ную ошибку отклонения образующей от прямолинейности.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
161
Рис. 69. Схема восстановления конусного отверстия шпинделя запрессовкой втулки
Диаметральные размеры в зависимости от величины допуска проверяют штангенциркулем, индикаторной скобой (цена деления 0,01 мм), микрометром (цена деления 0,01 jmi), рычажным микрометром (цена деления 0,002 мм).
Совпадение оси конических поверхностей центрального отверстия шпинделя с его осью вращения проверяют цилиндрической оправкой с коническим концом.
Совпадение осей резьбовых поверхностей с осью вращения шпинделя контролируют при помощи контрольных резьбовых колец или втулок, плотно навинчиваемых на резьбу. Торцы втулок должны быть обработаны строго перпендикулярно осп резьбы. Пуговку индикатора приводят в соприкосновение с торцом втулки, и при вращении шпинделя находят разность максимального и минимального показаний индикатора, по которым определяют отклонения оси резьбы от оси шпинделя.
Ремонт шпинделей. Конусные отверстия шпинделей исправляют следующим способом.
Вытачивают конусную втулку 2 с толщиной стенок 4—5 мм (рис. 69). Конусную втулку устанавливают в расточенное в шпинделе 1 (без съема его со станка) конусное отверстие, которое должно обеспечить посадку втулки с натягом. Втулку
подвергают цементации на глубину 0,5—0,8 мм. Твердость после закалки HRC 58—60. Окалину снимают наждачной шкуркой.
Готовую и смазанную солидолом втулку запрессовывают в шпиндель затяж-
пым винтом, вставленным в сквозное отверстие.
Изношенную резьбу шпинделя восстанавливают, перенарезая резьбу на меныпий размер. Но резьба при этом получается нестандартной и требует переделки планшайбы патрона и прочих приспособлений, навертываемых на шпиндель.
Ходовые винты
Перед центрованием заготовки ходового винта обычно подрезают торцы, сверлят отверстие и нарезают резьбу в одном из торцов для вертикального подвешивания винта при термообработке и межоперационном храпении.
При шлифовании наружного диаметра винта па круглошлифовальных станках устанавливают люнеты, количество которых зависит от диаметра и длины винта (см. стр. 155).
После получения дополнительной установочной базы в виде точно обработанного наружного диаметра производят черновое нарезание резьбы на токарновинторезных, специальных резьбонарезных или резьбофрезерных станках.
Технология изготовления ходовых винтов 3—4-го классов точности отличается от технологии изготовления винтов 02—2-го классов меньшим количеством операций и применением рихтовки для устранения биения перед обдиркой, обточкой под шлифование, предварительным и окончательным нарезанием резьбы (заготовки, идущие для изготовления винтов 02—2-го классов рихтовать це следует, так как это часто приводит к последующей деформации винтов в результате внутренних напряжений).
Окончательную нарезку резьбы на точных ходовых винтах производят на особо точных токарно-винторезных станках или резьбошлифовальных станках.
Для повышения точности резьбы по шагу токарно-винторезные станки, предназначенные для окончательного нарезания точных ходовых винтов, имеют коррегирующее устройство, компенсирующее неравномерность перемещения суппорта в результате неточностей ходового винта станка. Например станок М°Д. 1622 завода «Красный пролетарий».
При нарезании ходовых винтов на токарных и резьбонарезных станках в качестве режущего инструмента используют прорезные и профильные резцы.
6 Справочник механика, т. 2
162
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
а)
Рис. 71. Способы и последовател ность нарезания тр апецеидаль» резьбы ходового винта
Резцы при нарезании прямоугольных и трапецеидальных резьб устанавливают относительно заготовки двумя способами: 1) переднюю грань резца ставят параллельно осп резьбы (рис. 70, а), при этом получают высокую точность нарезки, но углы заострения правой и левой режущих кромок будут различны; 2) переднюю грань располагают нормально к винтовой линии винта (рис. 70, б), углы заострения обеих режущих кромок будут одинаковы, по точность нарезания понижается, так как стороны профиля получаются криволинейными (искажения не будет, если придать резцу специальный криволинейный профиль, но это ус-
Рис. 70. Схема установки передней грани резца при ложняет изготовление резца), нарезании резьбы Первый способ обычно при-
меняют для чистового нарезания ходовых винтов с небольшим углом подъема резьбы, второй — для чернового нарезания резьбы. При чистовом нарезании ходовых винтов с большим углом подъема ниток каждую сторону профиля обрабатывают отдельным резцом.
При нарезании трапецеидальной резьбы с шагом до 3 мм используют резец, полного профиля, врезание после каждого прохода осуществляют поперечной: подачей. Если шаг резьбы больше 3 мм, то ее нарезают последовательно несколькими резцами.
Распространенные способы нарезания резьбы показаны на рис. 71.
При нарезании резьбы способом, изображенным на рис. 71, а, сначала прорезают канавки на полную глубину резцом, ширина которого на 0,1—0,2 мм меньше минималь пой ширины впадины резьбы. После этого резьбу нарезают резцом, имеющим полный профиль, оставляя припуск на окончательную обработку.
Окончательное нарезание резьбы производят быстрорежущим резцом, установленным в пружинной державке.
При этом способе прорезной резец работает в стесненных условиях, что не даст возможности применять высокие режимы резания. Этот недостаток отсутствует при нарезании способом, показанным на рис. 71, б, В этом случае при первом переходе используют канавочный резец, ширина которого на 0,3—0,4 мм меньше половины шага нарезаемой резьбы. Диаметр получившейся при этом канавки должен быть па 0,3—0,5 -н.н больше среднего диаметра резьбы. При втором пере
ходе ширина резца должна быть на 0,1—0,2 мм меньше окончательной ширил впадины, канавку прорезают на полную глубину. В третьем переходе получай нолный профиль резьбы с припуском на окончательное нарезание, кото [Я выполняют за два-три прохода при скорости резапия 3—4 м/мин. » Винты 02—1-го классов точности перед доводкой профиля для снятия вну! ренних напряжений подвергают естественному или искусственному старени] (см. т. 1, гл. III). Старению подвергают также винты, прошедшие закалку.
Примеры технологических маршрутов обработки ходовых винтов приведен: в табл. 62—64.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
163
1)2. Технологический маршрут изготовления ходового винта крупного токарного станка
Иво
№ операции Краткое содержание операций
t Отрезка заготовки диаметром 80 мм, длиной 4188 мм
2 Нормализация
3 Правка заготовки под прессом; биение нс более 2 мм
4 Подрезание торцов до размера 4182 леи; центрование с двух сторон; протачивание шейки до диаметра 75 мм на длине 250 .и.и
5 Черновое обтачивание поверхности ф 70Д до ф 75 мм, а поверхностей ф 55 и 50 мм — до ф 57 -ил1 на длине 345 ,илг Правка под прессом; биение не более 0,5 мм
6 Естественное старение в тсчснло 24 ч
7 Подрезание торцов до размера 4180 лш; исправление центровых отверстий с двух сторон
8 Чистовое обтачивание поверхностей ф 70Д, ООН и 50Ш мм с припуском под шлифование и поверхности ф 55 леи в размер; правка под прессом; биение не более 0,3 aui
9 Шлифование поверхностей ф 70Д, 60Н и 50Ш мм
10 Правка ходового винта; биение не более 0,2 мм
11 Вихревое нарезание однозаходной трапецеидальной резьбы 70x12; припуск 0,4 хм*
12 Правка; биение не более 0,2 мм
13 Зачистка острых кромок; заправка витков резьбы; клеймение
14 —— Чистовое нарезание трапецеидальной резьбы 70x12 на токарно-винторез-ном станке; правка до норм, предусмотренных техническими условиями
6*
164
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
63. Технологический маршрут обработки составного ходового винта тяжелого токарно-винторезного станка
№ операции
1
2
3
4
б
6
7
8
9
10
Краткое содержание операции
Предварительная обработка составных частей ходового винта (правой и левой секций и приставки)
Старение и правка; биение не более 1 мм
Окончательная обработка хвостовиков и соединительной приставки г и отверстий в левой и правой секциях 1
Присоединение приставки к левой секции винта, их клеймение и фиксация коническими штифтами
Обтачивание собранной части ходового винта (при установке в центрах и люнетах) с переустановкой до Ф 86,5 мм
Предварительное шлифование наружной поверхности до ф 85,9 мм
Предварительное нарезание на токарном станке трапецеидальной резьбы ф 85X12 с припуском 2 мм ио среднему диаметру
Правка собранной части винта по всей длине; биение до 0,2 иси
Отсоединение левой секции от приставки и присоединение к ней правой секции
Предварительное шлифование наружных поверхностей правой секции и приставки до ф 85 мм
Черновое нарезание резьбы на правой секции
Чистовое нарезание резьбы на собранной части винта
Разборка
Присоединение приставки к левой секции; чистовое шлифование до ф 85 мм и чистовое нарезание резьбы
"64. Технологические маршруты изготовления прецизионных ходовых винтов
№ операций Краткое содержание операций
Винты, подвергающиеся закалке
1 Полная токарная обработка заготовки ходового винта перед термической1 обработкой и черновое шлифование
2 Термообработка до твердости НДС 60—62
3 Искусственное старение в масляной ванне при температуре 140—150“ С в те-, чение 25—30 ч
4 Исправление центровых отверстий ,
5 Предварительное шлифование наружной поверхности основной резьбо- 1 вой части, центрирующих шеек п опорных буртов Нарезание трапецеидальной резьбы на резьбошлпфовальном станке абра- 1 зивным кругом
6
7 Заправка заходов резьбы на резьбошлифовальном станке абразивным кругом J
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
165
Продолжение табл. 64
Ks операций Краткое содержание операций
8 9 10 И 12 13 14 1 3 4 5 6 7 8 9 10 Старение при температуре 150° С в масляной ванне в течение 25—30 ч Исправление центровых отверстий и получистовое шлифование наружной поверхности резьбы и центрирующих шеек Получистовое шлифование профиля резьбы Чистовое шлифование наружной поверхности резьбы, центрирующих шеек и опорных торцов Окончательное шлифование профиля резьбы Доводка опорных торцов и центрирующих шеек Доводка гайкой резьбы винта Винты, не подвергающиеся закалке Отрезка заготовки (заготовку для ходовых винтов ф 40—80 мм и длиной до 1500 мм, изготовляемых из стали ХВГ берут с учетом припуска на обработку по наружному диаметру нс менее 4—5 мм на сторону) Черновое обтачивание Закалка до твердости ИНС 28—32 с последующим высоким отпуском Искусственное старение в масляной ванне в течение 30 ч при температуре 140-150° С Токарная обработка шеек и канавок Предварительное нарезание резьбы (на резьбошлифовальном станке абразивным инструментом или на токарном станке резцом; глубина резания за каждый проход не более 0,25—0,4 atxi) Вторичное искусственное старение в масляной ванне в течение 24 ч при температуре 140° С Исправление центровых отверстий и получистовая обработка шеек и профиля резьбы Чистовая обработка шеек и профиля резьбы Доводка резьбы (чугунным притиром с абразивом зернистостью 240—280, смешанным с маслом; резьбу в гайке-притире нарезают на токарном станке резцом, затем калибруют специальными метчиками, имеющими профиль резьбы и средний диаметр, равные изготовляемому ходовому винту, после чего полируют специальными закаленными короткими ходовыми винтами с помощью мела с маслом)
Шлицевые соединения
Обработка наружных шлицевых поверхностей. Наиболее совершенный способ обработки наружных шлицевых поверхностей на валах — фрезерование червячными фрезами на шлицефрезерных станках. Для нарезания методом обкатки шлицев небольшой длины можно использовать зубофрезерные станки. Шлицевые валы можно нарезать также на резьбофрезерных станках.
Валики с короткими шлицами, у которых к шлицевой части примыкает буртик или ступень большего диаметра, что исключает возможность нарезания Фрезами из-за отсутствия места для выхода фрезы, обрабатывают долблением при помощи специальных долбяков на зубодолбежных станках.
Принцип нарезания шлицев методом обкатки тот же, что при нарезании зубьев зубчатых колес (см. стр. 172).
В зависимости от требуемой точности и размеров шлицы нарезают в один Или два прохода. Для чистового нарезания применяют обычно однозаходные Червячные фрезы, которые обеспечивают обработку с точностью (по ширине) 6,05—0,08 мм и выше.
При этой обработке обычно оставляют припуск на шлифование 0,15—0,2 мм и» сторону.
Методом копирования нарезают шлицы на обычных горизонтально-фрезер-Иых станках с помощью делительной головки. Этот способ по сравнению с наре-зиицем методом обкатки дает меньшую точность, его применяют при отсут-Ст“ии шлицефрезерного станка или для нарезания отдельных нестандартных
166
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
шлицевых валов, для которых нецелесообразно изготовлять специальные чер-с вячные шлицевые фрезы, а также для черновой обработки шлицев. -4
Обработку методом копирования можно производить специальными фасонными цилиндрическими фрезами сразу но всему профилю впадины или в два. приема. В последнем случае сначала парными цилиндрическими фрезами обрабатывают боковые поверхности шли-’
цев (рис. 72, а и б), затем специальной фасонной фрезой (или заточенной по шаблону дисковой фрезой) — впадину (рис. 72, в).
При любом методе изготовления шлицев обработку ведут обычно s два прохода. При черновой oupai ботке ширина дистанционной втулки С (рис. 72, а и б) должна обесЗ
цилинд-
W 6)
Рио. 72. Обработка зубчатого вала рическими и фасонными фрезами
печивать припуск по ширине шлиц! на чистовую обработку в пределах 0,8—1,2 мм.
Чистовую обработку боковых по верхностей шлицев можно произве дить, кроме указанных выше способов, также скоростным тонким фрезерование: твердосплавным инструментом в виде паборной двусторонней фрезы (рис. 7.' на горизонтально-фрезерном станке, снабженном точным делительным прв
Рис. 73. Сборная твердосплавная двусторонняя фреза для скоростного чистового фрезерования боковых поверхностей шлицев
способлением, или на шлицешлифовальном станке с заменой абразивного кру наборной фрезой.
Этот метод исключает необходимость применения профильных фрез высоко класса точности и в ряде случаев весьма трудоемкого процесса шлифован: шлицев, а также позволяет изготовлять шлицы повышенной твердости (до HRC&
При отсутствии необходимого оборудования и инструмента иногда в услов. ремонтных мастерских шлицы большой длины обрабатывают строганием фас цым резцом на продольно-строгальном станке. Шлицы большой длины мо;
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
167
обрабатывать на токарных станках при помощи специального зуборезно-шлице-нарезного приспособления.
Для обеспечения возможности широкого применения в ремонтных цехах И мастерских при изготовлении деталей шлицевых соединений наиболее произ-подптельного и точного способа обработки, каким является нарезание шлицев методом обкатки, целесообразно па каждом заводе провести унификацию применяющихся в оборудовании шлицевых соединений, постепенно заменяя при
Вид А
Рис. 74. Приспособление для шлифования шлицевых валов на плоскошлифовалыгом станке
Рис. 75. Приспособление для установки шлицевых валиков перед шлифованием зубьев
ремонтах нестандартные шлицевые соединения унифицированными. Это позволяет резко сократить потребность в ипструмепте, упростить контроль, повысить производительность труда и значительно улучшить качество ремонта.
После термообработки происходит деформация шлицевого вала и поэтому центрирующие элементы вала следует шлифовать.
Шлифование наружной поверхности шлицевого вала при центрировании по ней выполняют на обычных круглошлифовальных станках.
Для шлифования боковых поверхностей шлицев и внутреннего диаметра служат полуавтоматические шлицешлифовальные станки с горизонтальной осью вращения круга и возвратно-поступательным движением стола.
В ремонтных цехах для этой цели иногда используют плоскошлифовальпые станки с продольным столом, устанавливая на него специальное приспособление (рис. 74). Правильное положение шлицевому валу при установке его на станке обеспечивают приспособлением, показанным на рис. 75.
Необходимый профиль шлифовальному кругу придают правкой его алмазами в специальных копирных устройствах, конструк-
Ц я которых дана на рис. 76. Алмазы устанавливают в нужное положение по шаблонам.
Приспособление для правки камня располагают так, чтобы линия, проходящая через центр оправки среднего алмаза, совпадала с осью вала, в противном случае могут быть искажения'профиля шлицев.
Для обеспечения параллельности шлифуемых поверхностей к оси вала и одинаковой глубины шлифования центры задней и передней бабок должны Точно совпадать в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Точность шага шлифуемых валов зависит от точности делительного диска и аадежности его фиксации.
Обработка внутренних шлицевых поверхностей. Наиболее производительным ? точным способом обработки шлицевых отверстий является протягивание. ~Днако в ремонтном деле его применяют мало вследствие отсутствия протяжных станков и протяжек, а также наличия импортных машин и оборудования, веющих шлицевые соединения, отличающиеся от стандартных. Поэтому при
168
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
ремонте шлицевые отверстия часто обрабатывают строганием или долблением. Отверстия большого размера обрабатывают по разметке, а малого — с помощью делительной головки. Резцы затачивают по ширине шлица, подача по направлению радиуса отверстия.
При хорошем состоянии оборудования точность размеров удовлетворительная. Однако этот способ! требует высокой квалификации станочника. Поэтому В ремонтных цехах следует шире применять протягивание и прошивание.
Рис. 76. Приспособление для правки шлифовальных кругов: а — одного круга; б — одновременно трех кругов
Протяжки используют с числом калибрующих зубьев от 3 до 7 в зависимое от требуемой точности и шероховатости обрабатываемой поверхности (рис. 77, с На режущих зубьях протяжки размещают в шахматном порядке стружкодел тельные канавки с таким расчетом, чтобы ширина стружки не превышала 6—7 м
Зубья протяжек выполняют двух форм (рис. 77, б). Форма / — с ограничена дна канавки дугой окружности и форма II — с ограничением дна канавки дуг окружности и прямой линией — удлиненная впадина.
Наиболее употребительна форма I. Удлиненный контур впадин по форме применяют при протягивании длинных отверстий или в тех случаях, ко* поперечное сечение протяжки мало и протяжка перегружена. Такой конт позволяет уменьшить глубину впадины с сохранением объема для накоплен стружки. Рекомендуемая форма зубьев протяжки показана на рис. 77, в.
Объем впадины протяжки определяет длину протягиваемого отверстия, как вся стружка должна разместиться во впадине. В случаях, когда стру:
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
169
Ве может вместиться во впадине, применяют предварительную обработку (например, долбление).
Наиболее подходящими для ремонтных цехов заводов среднего машиностроения являются протяжные станки с усилием 10—20 т.
При отсутствии протяжного станка в ремонтных мастерских протягивание можно выполнять на специально переоборудованном токарно-винторезном станке (рис, 78).
Вместо нротягивания можно применять прошивание па гидравлическом или винтовом прессе, но длина шлицев при атом ограничена предельной длиной прошивки (не более 15 диаметров). Шлицевые отверстия прошивают в несколько приемов. Количество применяемых прошивок зависит от глубины шлицев, их длины и величины хода пресса.
В условиях ремонтного производства для уменьшения трудоемкости изготовления прошивки коль-
Рис. 78. Схема токарно-винторезноги станка, переоборудованного для протягивания шлицевых отверстий
левые канавки (впадины) зубьев прошивки заменяют одной или двумя винтовыми канавками, нарезаемыми как обычная резьба (рис. 79). Шлицевой профиль на прошивках выполняют фрезерованием и шлифованием на универсальных шлифовально-заточных станках.
Прошивки изготовляют из инструментальных легированных сталей 'ХВГ. 9ХС), но в условиях ремонтного производства допустимо применение и Углеродистых сталей (У10А, У12А).
Шлицевые шестерни и втулки, центрируемые по наружному диаметру вала, после протягивания подвергают чистовой токарной обработке на шлицевой ОцРавке. Зубья шестерен нарезают также па шлицевой оправке.
170 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
При наличии установки т. в. ч. термообработку шлицевых деталей целесообразно проводить после чистового нарезания шлицев.
При центрировании по наружному диаметру шлицевое отверстие протягивают 2 раза — перед токарной обработкой и после термообработки. Для этого твердость поверхности шлицев после термообработки не должна превышать HRC 36, шлицевое отверстие должно остаться сырым. Для этого при цементации-детали на поверхности, подлежащие протягиванию, наносят защитные покрытия. При протягивании после термообработки одновременно с исправлением дна шлицевых пазов, на которых центрируют деталь, калибруют и боковые стороны шлицевых пазов.
Под второе протягивание припуска обычно не оставляют. Его назначение — устранить деформации, возникающие при термообработке.
Протягивание после термообработки иногда заменяют калибровкой-прошивкой на прессе. Перед калибровкой шлицев цилиндрическую поверхность отверстия шлифуют, чтобы создать направление калибрующему инструменту и
ВинтоВаи канадка
Рис. 79. Прошивка для обработки шлицевых отверстий
обеспечить соосность наружных поверхностей детали и посадочных понерхносте, шлицев.
Обработку шлицевых отверстий при центрировании по внутреннему диаметр; производят в следующей последовательности:
предварительная обработка отверстия и торца;
протягивание круглого отверстия и шлицев;
обработка наружных поверхностей и торцов на оправке;
термообработка детали;
шлифование на внутришлифовальном станке цилиндрической поверхности отверстия (поверхности, сопрягаемой с дном впадин шлицев вала).
Обработка шлицевых пазов прп центрировании по их боковым иоверхност< отличается том, что в данном случае калибруют прошиванием только 6okobi стороны шлицев.
Для выравнивания боковых поверхностей шлицевых пазов после термообр боткя можно применять также притирку чугунными или абразивными при! рами. Притиру сообщается возвратно-поступательное движение и качав вокруг оси шпинделя, в результате которого боковые плоскости выступов пр тира при движении его вверх касаются одних боковых сторон шлицев, а и движении вниз — других. Угол качания устанавливают исходя из разнос между шириной выступов притира и требующейся ширины шлицевого па: Притирке одновременно подвергают все шлицевые пазы, но для исключен неравномерного износа и неточностей притира, последний периодически г ворачивают на один или несколько пазов. Этот способ доводки нсключе необходимость изолировать при цементации поверхности шлицевого отве стия, поэтому твердость их может быть более высокой, что повышает изн« стойкость.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
171
Зубчатые колеса
Обработка зубьев по методу копирования *. В ремонтных цехах методом копирования зубья обрабатывают фрезерованием фасонной фрезой; строганием пли долблением фасонным резцом; строганием или долблением по разметке.
Фрезерование зубьев цилиндрических прямозубых, косозубых и шевронных колес, а также конических прямозубых колес фасонной фрезой производят на универсальных или горпзоптальио-фрезерных станках, оснащенных делительной iяловкой. Этот способ неприменим Для обработки зубьев па меньшем венце спаренных зубчатых колес (блок-шестернях) пли расположенных очень близко к уступу детали.
Фасонные фрезы выполняют двух типов: дисковые по ГОСТу 10996—64 (рис. 80, а) и пальцевые (рис. 80, б). Оба типа фрез по технологическим качествам равноценны, но для зубьев больших модулей пальцевые фрезы имеют меньшие габариты, чем дисковые. Пальцевые модульные фрезы применяют для нарезания
Рис. 80. Фасонные фрезы: а — дисковая; б — пальцевая
шестерен большого модуля (20 мм и выше). Пальцевые фрезы применяют также при нарезании шевронных шестсреп, где дисковые фрезы непригодны.
Достоинства способа копирования — дешевизна инструмента, применение универсальных станков, возможность парезать зубчатые колеса крупных модулей и диаметров; недостатки — малая производительность и невысокая точность. Зубчатые колеса, нарезаемые дисковыми фасонными фрезами, как правило, имеют точность ниже 9—10-й степени. Неточности, получающиеся при нарезании пальцевыми фрезами, еще больше из-за изменения профиля фрезы пли переточках и консольного ее закрепления.
Инструмент для нарезания зубчатых колес методом копирования. Теоретически для каждого нарезаемого числа зубьев шестерни того же модуля нужна фреза соответствующего профиля. Однако на практике, пренебрегая небольшими погрешностями, нарезают одной модульной Фрезой ряд шестерен в определенном интервале чисел их зубьев. Благодаря этому, число фрез в комплекте для нарезания шестерен с любым числом зубьев и реек данного модуля уменьшено — сведено к восьми пли пятнадцати (табл. 65).
Д1абор из пятнадцати фрез обеспечивает более высокую точность нарезки зубьев по сравнению с набором из восьми фрез.
Пальцевые фасоипыс фрезы (модульные п китчевые) не стандартизованы, их Изготовляют по ведомственным нормалям.
Обработка зубчатых колес по методу обкатки. Получили распространение Четыре разновидности метода обкатки, различающиеся между собой формой
* О методах нарезания см. также стр. 124—133.
172 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
65. Наборы дисковых фасонных (модульных) фрез ио ГОСТу 10996—64 для нарезания цилиндрических зубчатых колес
Набор из восьми фрез № фрезы 1 2 3 4 5 6 7 8
Числа зубьев колеса 12-13 14-16 17-20 21-23 26-34 35—54 55-134 135 и зубчатая рейка
Набор из пятнадцати Фрез № фрезы 1 1>/г 2 2‘/, 3 34, 4 4‘/,
Числа зубьев колеса 12 13 14 15-16 17-18 19-20 21-22 23-25
№ фрезы 5 5>/2 6 6’/г 7 71/2 8 -
Числа зубьев колеса 26-29 30-34 35-41 42-54 55-79 80-134 135 и зубчатая рейка
Примечание. Набор из восьми фрез рекомендуется для колес с модулем до 8 .и.м включительно, а из пятнадцати фрез для колес с модулем 8 мм и выше.
применяемого режущего инструмента и копструкциями'стапков, а именно нарезание: 1) червячной фрезой (рис. 81,а); 2) режущей шестерней, т. е, долбяком (рис, 81, в); 3) зубчатой рейкой с режущими кромками или гребенкой (рис. 81, б); 4) одним или двумя зубьями-рейками (резцами).
Инструмент для нарезания зубчатых колес по методу обкатки. Червячные фрезы применяют для обработки зубчатых колес с эвольвентным зацеплением (наружным) с прямыми и косыми зубьями.
Червячные зуборезные фрезы изготовляют одно-, двух- и трехзаходпые.
Многозаходные фрезы более производительны, чем однозаходные, но их обычно применяют для черновой обработки.
Однозаходные фрезы стандартизованы (ГОСТ 9324—60*); многозаходные — изготовляют по ведомственным нормалям.
Фрезы червячные по ГОСТу 9324—60* для нарезания зубьев на цилиндра ческих зубчатых колесах с эвольвентным профилем изготовляют трех типов I четырех классов точности. Тип I — фрезы цельные прецизионные класса то<» пости АА; тип II — фрезы цельные общего назначения классов точности А, В и С; тип III — фрезы сборные общего назначения классов точности А, В и
Рекомендуемое назначение фрез: класс АА — для колес 7-й степени то ности, класс В — для колес 9-й степени точности, класс С — для колес 10-й ст пени точности. Модули стандартных фрез — 1—14 мм.
Долбяки. Долбяками нарезают цилиндрические зубчатые колеса с внешним внутренним зацеплением, прямозубые и косозубые. Стандартные долбяки по» заны на рис. 82, а их характеристики — в табл. 66.
Резцы. Стандартные зубострогальные резцы предназначены для нарезан! конических колес с прямым зубом, нарезаемых методом обкатки. Таких резц по ГОСТу 5392—64* четыре типа, они имеют разные габариты и разное ко. чество отверстий — крепления к резцедержателю. Зубострогальные рез I типа длиной 40 мм, с двумя крепежными отверстиями охватывают модули 0,3 до 3,25 мм, II типа длиной 75 мм, с четырьмя крепежными отверстия.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
173
Рис. 81. Формы режущего инструмента, применяемого при нарезании зубьев шестерен методом обкатки: а — червячная фреза; б — зубчатая рейка с режущими кромками или гребенка; в — долбяк
Рис. 82. Долбяки зуборезные
174 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
66. Долбяки зуборезные по ГОСТу 6323—60*
Тип Форма Рис. Номинальный делительный диаметр Jg В Л1.Н Модуль m в мм Угол наклона винтовой линии ₽ Е угловых градусах Класс точности
I Дисковые прямозубые 82, а 75 100 125 160 200 1-4,5 1-6,5 5-9 8-10 10-12 __ АА, А, В
II Дисковые косоаубые 82,6 100 1-7* 15 и 23 А, В
III Чашечные прямозубые 82, f 50 75 100 125 1,25-3,5 - АА, А, В
1,25-6,5 5-9
IV Хвостовые прямозубые 82, г 25 38 1,2-3 1,2-4 - в
V Хвостовые косозубые правые и левые 82, а 38 1-4* 15 и 23
• Модуль нормальный (mn). Примечание. Рекомендуемое назначение долбяков: класс точности долбяка АА А В степень точности зубчатых колес 6-я 7-я 8-я
охватывают модули от 0,5 до 5,5 мм, III типа длиной 100 мм, с пятью крепежными отверстиями (рис. 83), охватывают модули от 1,0 до 10,0 мм и IV типа длиной 125 мм, с четырьмя крепежными отверстиями, охватывают модули от 3,0 до 20,0 мм.
Рис. 83. Зубострогальный резец
Некоторые способы нарезания зубчатых колес при отсутствии соотпст-ствующего оборудования.
Нарезание цилиндрических зубчатых колес боль! того диаметра. При отсутствии зуборезного станка необходимых разм<И ров такие колеса можно нарезать на небольшом станке с помощью приспособлю Ш1я, показанного на рис. 84. j
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
175
Приспособление, на котором размещают обрабатываемое колесо, устанавливают на основании снятой колонки. Шпиндель приспособления приводится
во вращение от стола станка парой зубчатых колес 2, имеющих равное число зубьев.
Рис. 84. Приспособление к зуборезному станку для нарезания колес большого диаметра
Рис. 85. Схема приспособления к гитаре целения для поворота заготовки вручную
Рис. 86. Приставная головка к зубофрезерному станку для нарезания цилиндрических колес пальцевой фрезой
Для уменьшения отжима и вибрации нарезаемого колеса под его обод подводятся два опорных ролика /, воспринимающих усилия резания.
При необходимости нарезать на зубофрезериом станке зубчатое колесо большего модуля, чем это позволяет фрезерная головка, т. е. когда червячная фреза не размещается во фрезерной головке, вместо червячной фрезы устанавливают фасонную модульную фрезу и вместо метода обкатки применяют метод копирования. В ом случае заготовку после каждой профрезерованной впадины поворачивают вручную, для этого на гитаре деления устанавливают приспособление, схема которого показана на рис. 85.
Деление осуществляют при помощи смепных шестерен, устанавливаемых на гитаре.
Для нарезания на зубофре-зерных станках цилиндрических колес пальцевой модульной фрезой применяют приставные головки. Одна из конструкций таких головок дана на рис. 86. При этом фрезерный суппорт снимают и вместо него устанавливают приставную головку 1.
Нарезание цилиндрических колес с внутренним 3 У б о м. При отсутствии зубодолбежного станка необходимых размеров цилиндрическую шестерню с внутренним зубом можно нарезать на зуоофрезерном станке по методу фасонного фрезерования пальцевой или дисковой модульной Фрезой, пользуясь приставными головками.
176
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Разрез приставной головки для нарезания дисковой модульной фрезой показан на рис. 87. Головку устанавливают на специальном суппорте. Для нарезания зубчатых колес внутреннего зацепления пальцевой фрезой можно использовать приставную головку, показанную на рис. 88.
Поворот заготовки после нарезания каждого зуба и деление производят при помощи приспособления вручную, как и прп нарезании цилиндрических колес
точности деления. Кроме того,
с внешним зацеплением.
Нарезание внутренних зубьев фасонной фрезой не обеспечивает высокой точности деления. Кроме того, при этом трудно добиться настолько точной установки инструмента, чтобы было обеспечено симметричное расположение левого и правого профилей. Однако при точных делительных механизмах и точной установке меита этот способ позволяет получить удовлетворительно работающие при пых скоростях до 20 м/сек.
нарезаемый
зуЬчатый венец
22
инстру-колеса, окруж-
Рис. 88. Приставная головка к зубофрезерному станку для нарезания пальцевой фрезой цилиндрического зубчатого колеса с внутренним зубом
Диско&ая модульная
Рис. 87. Приставная головка к зубофрезериому станку для нарезания дисковой модульной фрезой цилиндрического зубчатого колеса с внутренним зубом
Нарезание прямозубых конических колес на универсально-фрезерных станках. Прп отсутствии специальных зуборезных станков, когда не требуется большой точности профиля зуба, конические колеса иногда нарезают на универсальных фрезерных станках фасонными модульными фрезами. Таким способом можно нарезать колеса, имеющие не менее 25 зубьев, при длине последних не более 1/3 образующей конуса.
Наиболее известный способ — нарезание «вразгонку». При этом способе зубья нарезают в три установки. i
Предварительно фрезеруют впадины зубьев но направлению образующей! конуса (рис. 89, а). Затем фрезеруют боковую поверхность зубьев с одной ст^ роны (рис. 89, б), разворачивают колесо и фрезеруют боковую поверхность зубьев со второй стороны (рис. 89, в). ]
Профиль фрезы выбирают соответствующим профилю зубьев колеса в4| внешней его стороне. I
Шаг зубьев у конических колес уменьшается по направлению к середине^ поэтому ширина фрезы должна быть такой, чтобы она проходила во впадикя
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
177
готового колеса у внутреннего (узкого) конца зуба, т. е. не должна быть более т, л « « L — Ъ
где mt — модуль на внутреннеи стороне зацепления, равный т1 = т—?—
2 Е
(Ъ — длина зуба, L — конусное расстояние).
Номер (профиль) фрезы выбирают не по фактическому (z), а по эквивалентному (идеальному) za числу зубьев, определяемому ио формуле z —Г .
cos <р ’
где ф — угол начального конуса.
Ось заготовки устанавливают под углом <рт = <р —Д. Угол Д определяют из уравнения
. ^’2
IgA = г1,
где — высота головки зуба; Le — конусное расстояние (рис. 90).
Рис. 90. Схема установки фрезы для нарезания конических колес на фрезерном станке
Рис. 80. Последовательность нарезания конических колес на фрезерном станке дисковой фрезой «вразгонку»
Угол поворота р делительной головки на столе станка находят по формуле
s’ (т — mL)
Tb '
где s' — коэффициент толщипы зуба, определенный для эквивалентного числа зубьев гэ; т — номинальный модуль передачи на внешнем дополнительном конусе; mj — модуль на внутренней стороне зацепления конического колеса.
Чтобы повернуть делительную головку на угол р в горизонтальной плоскости па столе станка, ее устанавливают не на столе, а на специальную поворотную плиту или круглый поворотный стол, устанавливаемый на стол станка (рис. 91). После поворота делительной головки па столе станка на этот угол стол надо подать в поперечном направлении (по стрелке Л) на величину а, с тем чтобы линия КМ впадины совпала с торцовой плоскостью фрезы. Для этого, когда делительная головка повернута на угол р, то, передвигая стол станка, совмещают профиль фрезы с профилем зуба, где его размер наименьший,, а затем приступают к фрезерованию.
Существует второй способ получения необходимой конической формы впадины зубьев, при котором вместо разворота делительной головки на столе на Угол р поворачивают шпиндель делительной головки на некоторый угод 0 (угол сбоя).
•178
восстановление и изготовление деталей при ремонте
При этом способе нарезания после черновой обработки всех впадин смещают перемещением стола заготовку (рис, 92) на величину Т, определяемую по формуле
Рис. 91. Схема к определению угла поворота делительной головки для нарезания конических колес на фрезерном станке
Рис. 92. Схема к определению величины смещения заготовки после черновой нарезки впадины зубьев
и поворачивают ее вокруг оси (вращением шпинделя делительной головки) на угол 0, рассчитываемый (в градусах) по формуле
6 = 57,3 \2г
St — 'i
2b sin ф/
Рис. 93. Хордальные толщины зуба фрезы
В приведенных формулах sx и s2 — хордальные толщины зуба фрезы (рис. 93), определяемые непосредственно измерением фрезы или по ее чертежу; и h2 — расстояния хордальных толщин Sj и s2 от вершины зуба, — высота головки зуба, Aj = Нг = ш,
к __к b______— b
L/q
Закончив нарезание но одной стороне всех зубьев, смещают заготовку от центрального положения в другую сторону на величину Т, поворачивают ее на угол 0 и производят чистовое нарезание второй стороны зубьев.
Иногда конические зубчатые колеса нарезают на фрезерном станке следующим способом.
Сначала прорезают начерно впадины фрезой, соответствующей модулю зубьев на малом дополнительном ко
нусе. Затем, установив фрезу, соответствующую модулю зубьев на внешнем дополнительном конусе, прорезают им впадины на небольшую длину зуба. После этого производят опиливание зубьев напильником, руководствуясь профилями зубьев, имеющимися на внешней и внутренней поверхностях колеса.
Нарезание прямозубых конических колес па поперечно-строгальных станках. Конические колеса (невысокой . точности, например, тихоходные) можно нарезать на строгальных станках мето- • дом копирования фасонными резцами или по разметке и методом обкатки. -Фасонными резцами нарезают обычно конические колеса небольших размеров. При этом нарезаемое колесо устанавливают на делительной головке под
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
179
таким же углом и с таким же разворотом, как и при фрезеровании фасонными фрезами. По разметке нарезают особо крупные колеса тихоходных передач. При этом контуры зубьев размечают на наружном и внутреннем дополнительных конусах по шаблонам для цилиндрических колес (строят два профиля, соответствующие разверткам дополнительных конусов для наружной и внутренней сторон зуба, исходя из эквивалентного числа зубьев).
При нарезании конических колос на поперечно-строгальных станках способом обкатки применяют специальные приспособления или используют поворотный стол и делительную головку (способ, разработанный Вопилкиным). Последний способ нарезания конических колес является наиболее доступным.
Для нарезания конического колеса но этому способу на стол поперечно-строгального станка устанавливают в опрокинутом виде поворотный стол 1 фрезерного станка (рис. 94), па который ставят делительную головку 2. Приводной вал последней соединяют сменными колесами a, b, с, d с валом’червяка поворотного стола.
В этом случае при вращении вала червяка стола поворотный стол вместе с делительной головкой будет вращаться вокруг оси червячного колеса поворотного стола. Шпиндель делительной головки, кроме вращения вокруг оси червяч-пого колеса стола, будет вращаться вокруг своей оси. Следовательно, при такой установке воспроизводится движение качения заготовки по воображаемому производящему колесу. Зуб производящего колеса воспроизводится движущимися режущими кромками резца.
После обработки резцом одной впадины заготовку поворачивают на один зуб обычным делением посредством механизма делительной головки.
Настройку станка для осуществления правильной обкатки заготовки по производящему колесу производят подбором соответствующих сменных колес.
При определении передаточного числа сменных колес исходят из следующего.
I
За время поворота стола 7 на — оборота (z0 — число зубьев производящего z0
1
колеса) заготовка должна повернуться на один зуб, т. е. — оборота (z — число Z
зубьев нарезаемого колеса),
Соответствующее этому условию уравнение баланса кинематической цепи будет
1 2цк Zj Zg Z5 Z7 п' 1
zo п za -4 ze z8 Z,(W z
Если обозначить
гЧК Z1 z3 z6 z7 п> q
п Z2 Z4 z0 z8 z'K ’
то уравнение принимает следующий вид:
00 — _. zo з
Число зубьев производящего колеса
_ cosy
Zn —— Z ,
и Sin (р
Поэтому передаточное отношение гитары обкатки
_ а с _ r sin (р гит. об — Т ~з — -----»
о d cosy’
[де ф угол начального конуса заготовки; у — угол пояски зуба заготовки.
180
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Рис. S4. Нарезание конических колес на поперечно-строгальных станках с использованием поворотного стола и делительной головни
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
181
Некоторые способы нарезания колес с нестандартной формой и размерами зубьев нормальным инструментом. В ремонтных цехах небольших и средних предприятий для нарезания колес с нестандартной формой и размерами зубьев в тех случаях, когда их нельзя заменить нормальными, используют особые приемы, позволяющие нарезать такие колеса стандартным инструментом.
Нарезание стандартным инструментом колес с укороченным зубом. Зубчатые колеса с укороченным зубом можно нарезать на зубофрезерных станках стандартными червячными фрезами, служащими для нарезания нормальных зубьев с коэффициентом высоты /0 = 1,0 в два прохода следующим способом.
При первом проходе фрезу устанавливают на требующуюся, исходя из высоты зуба, глубину впадины. Полученные зубья будут иметь необходимую высоту, но большую толщину, вызванную применением стандартной фрезы.
При втором проходе производят одностороннее фрезерование сначала одной и затем второй сторон зубьев до получения требуемой толщины путем смещения фрезы вдоль оси или поворота заготовки.
Рис. 95. Схема к определению величины сдвига профиля фрезы (а) по оси при нарезании колес с укороченными зубьями двухмодульной системы: 1 — положение режущего зуба у предполагаемой специальной червячной фрезы для дробного (двойного) модуля; г — положение режущего зуба стандартной червячной фрезы; fKm — высота ножки при укороченном зубе; f$m — стандартная высота ножки зуба, которая определяется имеющейся червячной фрезой
Фрезу вдоль оси можно переместить с помощью механизма в фрезерной головке станка сдвигом ее по оправке или применением сменных дистанционных колес со шлифованными торцами.
Необходимое осевое перемещение фрезы а (рис. 95) определяют по следующей формуле
а = 2m (/gj — fK) tg a,
где m — модуль нарезаемого колеса; — коэффициент высоты зуба фрезы;
— коэффициент высоты зуба нарезаемого колеса; a — угол зацепления передачи.
Заготовку для получения необходимой толщины зубьев поворачивают, расцепляя последнюю пару сменных зубчатых колес в гитаре деления и проворачивая колесо, сидящее на валике привода стола.
Величину поворота этого колеса п определяют (в долях полного оборота) по формуле
где z4 — число зубьев червячного венца стола станка; zK — число зубьев нарезаемого колеса.
Соответствующее найденное величине поворота число зубьев, на которое оно должно быть повернуто, рассчитывают по формуле
z' — nz2,
где z2 — число зубьев последнего колеса гитары деления.
182 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Если полученное значение z' не будет целым числом, его округляют.
Если вместо расчетного значения z' выбрано целое число z", то изменение толщины зуба нарезаемого колеса (в мм) выразится формулой
,_nmzK (z' — z")
^2 *
Для уменьшения ошибки настройку гитары деления следует делать так, чтобы последнее колесо z2 было возможно большим (50—80 зубьев).
Выходящее за пределы допусков изменение толщины зуба можпо устранить изменением глубины врезания инструмента.
Данные для нарезания зубчатых колес с укороченными зубьями при двухмодульной н двухпитчевой системе построения зубьев нормальными червячными фрезами на зубофрезерном станке типа 532 приведены в табл. 67 и 68.
На зубодолбежных станках, работающих гребенками (типа Мааг), зубчатые колеса с укороченными зубьями нарезают так же, как и на зубофрезерных станках, работающих червячной фрезой.
Необходимая толщина зуба проще всего может быть получена поворотом заготовки.
Нарезание зубчатых колес инструментом, имеющим не соответствующий их углу зацепления угол контура исходной рейки. При ремонте может возникнуть необходимость получить угол зацепления, отличающийся от угла контура исходной рейки применяемого при нарезании инструмента.
Для получения на данном радиусе угла зацепления большего или меньшего, чем угол контура исходной рейки инструмента, достаточно изменить линейную скорость производящей рейки, если она имеет перемещение, а в случае, когда движение рейки заменено линейным перемещением заготовки, нужно изменить скорость последней при помощи гитары обкатки.
Этот способ можно применять тогда, когда цепь деления работает самостоятельно и не зависит от цепи обкатки, а производящая рейка однозубая.
Червячные колеса
Червячные колеса нарезают обычно на зубофрезерных станках при радиальной подаче инструмента (фрезы, резца-летучки) или при осевой (тангенциальной) подаче.
Радиальную подачу применяют при нарезапип червячных колес с малым углом наклона зубьев. При многозаходпых червячных колесах радиальная подача иногда приводит к срезанию части профиля зубьев колеса. Для колес, зацепляющихся с конволютными и архимедовыми червяками, срезания не будет при выполнении неравенства
Кге ~гд . , tga>----------tgXa,
' е
где а — угол профиля червяка; ге — наружный радиус червяка; г0 — делительный радиус червяка; — угол подъема винтовой линии червяка на делительном цилиндре.
Многозаходные червячные колеса лучше нарезать при осевой подаче фрезой с конической заборной частью. Настройка зубофрезерного стапка при осевой подаче более сложная, чем при радиальной подаче, так как требует включения дифференциала.
Фрезы. Наружный диаметр фрезы должен быть больше наружного диаметра червяка на величину Д — 2Дг 4- 0,2m (здесь Дг — радиальный зазор в червячной паре). Основные параметры фрезы должны совпадать с соответствующими; параметрами червяка.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ и ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
183
67. Данные для нарезания на станках мод. 532 нормальным инструментом зубчатых колес с укороченными зубьями двухмодульной системы
Размеры в мм
Обозначение модуля (по системе двойного мо- т. дуля) mh Толщина зуба по делительной окружности t в мм Высота головки зуба hl = mh Высота ножки зуба (т2 + зазор) h2 = Высота зуба h = 2,25тпд Нарезание нормальным инструментом а = 20°
посредством смещения фрезы по оси с поворотом фрезы
Величина смещения фрезы Величина поворота колеса а на число зубьев
1,5/1,25 2,356 1,25 1,563 2,813 0,136 05
1,75/1,5 2,749 1,5 1,875 3,375 0,122 3,27 ut
2/1,5 3,142 1,5 1,875 3,375 0,334
2,25/1,75 3,534 1,75 2,188 3,938 0,320 8,67 Ut
2,5/2 3,927 2 2,5 4,5 0,304 843
2,75/2 4,320 2 2,5 4,5 0,516 13,80 -|*-ut
3/2,25 4,712 2,25 2,813 5,063 0,502 13,40 -fA. ut
3,25/2,5 5,105 2,5 3,125 5,625 0,484 12,95-^-
3,5/2,5 5,498 2,5 3,125 5,625 0,698 18,7!^.
3,75/2,75 5,891 2,75 3,438 6,183 0,684 18,25-i-
4/3 6,283 3 3,750 6,75 0,666 17,82 -~-ut
4,5/3,25 7,069 3,25 4,063 7,313 0,866 23,11 — ut
5/3,75 7,854 3,75 4ДО 8,438 0,834 22,31 ut
5,5/4 8,639 4 5 9 1,032
6/4,5 9,425 4,5 5,625 10,125 1
184 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл. 67
Обозначение модуля (по системе двойного мо- т, дуля) — Толщина зуба но делительной окружности t в мм Высота головки зуба '*1 Высота ножки зуба (т»2 + зазор) h2 == 1,25тл Высота зуба h == Нарезание нормальным инструментом а = 20°
посредством смещения фрезы по оси с поворотом фрезы
Величина смещения фрезы Величина поворота колеса а на число зубьев
6,5/5 10,220 5 6,25 11,25 0,938 25,90 t
7/5,5 10,995 5,5 6,875 12,375 0,940 25,15 £-
8/6,5 12,566 6,5 8,125 14,625 0,880 23,54
Обозначения: а — колесо, сидящее на валике червяка;
z2 — число зубьев колеса а;
Дг — начальная окружность заготовки в мм.
Примечания: 1. Модуль т( = Ь- мм служит для расчета диаметра делительной окружности и толщины зуба.
2. Червячную фрезу для нарезания колес с укороченными зубьями двухмодульной системы выбирают в соответствии с числителем дроби (но величине модуля тр.
3. Модуль Шд служит для определения размеров зуба но высоте.
68. Данные для нарезания нормальным инструментом на станках завода «Комсомолец» мод. 532 зубчатых колес с укороченными аубьями двухпитчевой системы
Размеры в мм
Обозначения питча (по системе двойного х Р1 питча) -~-•*2 зуба на t окружности Высота головни зуба Высота ножки плюс зазор | Высота зуба Нарезание нормальным инструментом а = 20°
посредством смещения фрезы по оси поворотом фрезы
х к р 5 р 1 щ Величина смещения Величина поворота ко-'леса а на число зубьеJ
3/« 13,299 6,350 7,938 14,288 1,356 36,3-.^
‘Л 9,975 5,080 6,35 11,430 0,726 1946 ut
7,981 3,63 4,536 8,166 0,978 26,2-^-
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
185
Продолжение табл. 68
Обозначения питча (по системе двойного питча) Толщина зуба на начальной окружности Высота головки зуба Высота ножки плюс зазор Высота зуба Нарезание нормальным инструментом а = 20°
посредством смещения фрезы по оси поворотом фрезы
Величина смещения Величина поворота колеса а на число зубьев
•/. 6,65 3,175 3,937 7,142 0,678 18,2-^-
5,7 2,822 3,528 5,35 0,492 13,2-^
’/10 4,986 2,54 3,175 5,715 0,300 9,66
’/1. 4,432 2ДО 2,885 5,194 0,276 1А^
"71г 3,99 2,116 2,647 4,763 0,212 5’68^
’/и 3,325 1,814 2,268 4,082 0,138 3,70-^
”/1. 3,068 1,588 1,984 3,572 - -
”/i. 2,85 1,410 1,763 3,175 0,242 7,50 ±
“А, 2.659 1,27 1,588 2,858 — —
*•/„ 2,494 1,209 1,511 2,720 - —
*’/„ 2347 1,153 1,442 2,593 - —
,аА< 2,217 1,059 1,323 2,332 0,226 6,06 ut
Обозначения: а —колесо, сидящее на валике червяка; z2 — число зубьев колеса а; — начальная окружность заготовки в леи.
Примечания: 1. Диаметральный питч в числителе (Pi) служит для определения диаметра делительной окружности и толщины зуба, диаметральный питч в знаменателе (Р2) служит для определения размеров зуба до высоте.
2. Червячную фрезу для нарезания колес с укороченными зубьями по двойному питчу выбирают в соответствии с числителем дроби (по величине питча РД.
186
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Фрезы для нарезания червячных колес способом радиальной подачи бывают одно-, двух- и многозаходные.
Двухзаходные фрезы применяют при нарезанпп червячных колес с четным числом зубьев z > 60, а многозаходные, когда число зубьев нарезаемого колеса и число заходов червяка не имеют общих множителей.
Чистота поверхности зубьев при радиальной подаче зависит от числа зубьев фрезы, которые рекомендуется брать не менее 12 при нарезании колес 6-й степени точности, 10 — для 7-й степени точности и 8 — для 8 и 9-й степени точ-
ности.
Фрезы для нарезания червячных колес способом тангенциальной подачи работают независимо от заходности.
Резцы-летучки. В условиях ремонтно-механических цехов и мастерских при необходимости нарезать небольшое количество червячных колес при отсутствии нужной фрезы можно пользоваться резцами, закрепленными в оправке. Резцы по форме, размерам и положению в оправке должны соответствовать зубьям червячной фрезы. Резцы-летучки отличаются от червячных фрез количеством зубьев (1—2 зуба) и меньшей производительностью, но в изготовлении они проще п дешевле.
Летучие резцы изготовляют из быстрорежущих сталей Р18 и термически обрабатывают на твердость HRC 62 4- 64. Профили резцов шлифуют и проверяют специальными шаблонами.
Настройка зубофрезерного станка при нарезании червячных колес резцом-летучкой такая же, как и при нарезании фрезой с осевой подачей.
Выгоднее вести обработку сначала обдирочным резцом, а затем чистовым, или установив оба резца на одну оправку на расстоянии одного шага. Ширину чернового резца при одинаковой высоте делают на 0,6—1,0 мм меньше чистового. Профиль резца и размеры должны быть такие, как и у отдельного зуба червячной фрезы. Наружный диаметр резца на 0,4 мм больше наружного диаметра червяка, а оправка на 3—4 мм меньше внутреннего диаметра червяка.
Колесо, обработанное резцом за один его проход, не имеет еще необходимой формы зубьев. Чтобы улучшить форму зубьев, их обрабатывают в несколько проходов тем же резцом. Каждый раз после того как резец совершил проход, его и заготовку возвращают в исходное положение. Оставляя затем заготовку неподвижной, поворачивают оправку с резцом на некоторый угол у и одновременно
передвигают оправку вдоль оси на величину
ултК "360"'
После этого опять включают
станок. Такие действия повторяют — раз и получают зубья, обработанные так,
как бы они были обработаны нормальной фрезой с коническим заходом.
Таким способом при относительно невысокой стоимости резца-летучки можно получить точность червячного колеса не ниже, чем при зубонарезапии червячной фрезой.
Типичные случаи наладок и установки резцов-летучек показаны на рис. 96. Обработку одним резцом (рис. 96, а) применяют обычно при однозаходных червяках или при числе заходов, не кратных числу зубьев. При числе заходов, кратных числу зубьев (с четными числами), резцы устанавливают, как показано па рис. 96, б и в. На рис. 96, б два резца поставлены вдоль оси оправки с расстоянием между осями резцов, равным нечетному числу осевых шагов (например, Зг). Такое расположение обеспечивает нарезание обоими резцами методом обкатки всех зубьев колеса. На рис. 96, в в оправке поставлен один резец, но имеющий режущую часть на обоих концах. Эта наладка равнозначна предыдущей.
При использовании резцов-летучек зубофрезерпые станки должны иметь протяжные (тангенциальные) суппорты.
Трехрезцовые головки применяют, когда число заходов и число зубьев кратно трем, а четырехрезцовые головки — когда число заходов и зубьев кратно четырем.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
187
При отсутствии протяжного суппорта червячные колеса с некоторым осложнением и с большей затратой времени можно нарезать резцом-летучкой и при помощи обычной фрезерной головки, применяемой для обработки цилиндрических колес. При этом выполняют следующие операции:
1. Летучий резец устанавливают в центральное положение относительно заготовки (рис. 97, а).
2. Резец смещают на длину 2—2,5 шагов, отсчитывая перемещение оправки по лимбу па корпусе фрезерной головки, по индикатору или набором плоскопараллельных плиток.
3. В смещенном положении резца начинают нарезание зубьев колеса, перемещая заготовку в радиаль*
*+138
$^2 Cja
675------
175+
Рис. 96. Резцы-летучки для нарезания червячных колес
ном направлении. Глубину фрезерования контролируют измерением межосевого расстояния заготовки и оправки летучего резца. Подача прекращается,
когда межосевое расстояние станет равно поминальному.
4. Резец отводят от заготовки и перемещают его вдоль оси вращения вместе со шпинделем фрезерной головки на шага. Чем больше число частей
шага, тем точнее будет воспроизведено обкатывание заготовки по червяку.
5. Расцепляют колеса гитары деления и, вращая последнее колесо гитары, повертывают заготовку вместе со столом на ту же долю шага. Деление производят отсчетом на последнем колесе гитары деления, которое в данном случае играет роль делительного диска. Число зубьев г' определяют по формуле
Z —------
пгизд
где z2 — число зубьев последнего рис. 97. Нарезание червячного колеса резцом-сменного колеса, установленного в летучкой на станке, без протяжного суппорта гитаре деления; z4 — число зубьев
червячного венца в столе станка (у распространенных моделей станков обычно гч — 84); zuaS — число зубьев нарезаемого червячного колеса; п — число долей, на которое разбивают шаг при перемещении резца-летучки.
Если число г' получается дробным, его округляют до целого и по приведенной выше формуле уточняют велнчну п. Поэтому расчет настройки должен быть проведен заранее.
6. В полученном положении колеса и резца производят нарезание, перемещая заготовку в радиальном направлении.
188
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
7. Отводят резец, перемещают его на следующую долю шага, повертывают заготовку, вновь производят нарезание и т. д., пока резец не переместится па 2—2,5 шага по другую сторону заготовки (рис. 97, б).
В результате этого заготовка как бы перекатится по 4—5 виткам червяка.
При тщательном выполнении описанный способ дает удовлетворительную точность обработки.
ДЕТАЛИ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
Штамповочные молоты
Шаботы. Виды поломок шаботов при эксплуатации молотов показаны на рис. 98.
Поломка шабота по углу выемки под штампе держатель связана с концентрацией напряжений и имеет место обычно при недостаточном радиусе закругления или нарушении формы и чистоты поверхности угла в процессе эксплуатации молота. Появляющиеся небольшие трещины в углах надлежит вырубать и зачищать, а при небольшой глубине засверливать по краям.
Рис. 98. Основные виды поломок шаботов штамповочных молотов: а — трещина по углу выемки под штамподержатель; б — трещина в середине шабота; в — выкрашивание нижней плоскости выемки под штамподержатель; г — разрушение выступа, ограничивающего передвижение стойки
Рис. 99. Верхняя часть составного шабота крупного штамповочного молота и способы ее соединения с нижней частью шабота: 1 и г — верхняя и нижняя части шабота; .3 — соединение при помоши болта, посаженного в горячем виде; 4 — соединение при помощи анкеров, посаженных в горячем виде
Трещины посередине шабота возникают от действия напряжений изгиба при неполном прилегании нижней плоскости шабота к сопряженной с ней плоскости i второй части из-за попадания постороннего тела. Из этого вытекает необходимость > связывать верхнюю часть шабота с нижележащей частью посредством болтов, , анкеров или колец (рис. 99).
Причиной такого рода поломок может являться также недостаточная высота j деревянной нодшаботной подушки *.
Для удлинения срока работы шабота при появлении трещины его стягивают болтами (рис. 100). При этом с обеих сторон шабота вырезают неглубокие выемки для траверс. Стяжные болты завертывают до отказа, затем болты подогревают . и завертывают гайки на 3/4 оборота **.
* См. т. I, гл. V.
•• Как показывает практика, такой способ укрепления треснутого шабота может дать положительные результаты лишь в тех случаях, когда стягивание осуществлено вскоре после возникновения трещины, в начальный момент ее образования, раньше, чем трещина заполнилась частицами металла или окалины, наличие которых способно оказывать расклинивающее действие.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
189
Выкрашивание нижней плоскости выемки под штамподержатель возникает чаще всего при наличии скрытых дефектов, например, раковин, пеплотпостей, включений. Во многих случаях такой дефект поддается исправлению путем полного удаления разрушенной части и запрессовки правильно подогнанной вставки.
Разрушение выступа на шаботе, ограничивающего передвижение станин вдоль шабота, встречается сравнительпо редко. Такие поломки объясняются недостаточным радиусом закругления угла, образованного выступом с плоскостью шабота.
Для временного использования такого шабота может быть применен способ ремонта, приведенный ниже. В площадке шабота под станиной вырубают гнездо (рис. 101), куда помещают массивную шпонку. На выступающую из шабота часть
Рис. 100. Стягивание треснутого шабота 2-тонного штамповочного молота: 1 — траверса 350X350; 2 — гайка; 3 — стяжной болт
Рис. 101. Устройство шпоночного гнезда для установки станины на шпонку при разрушении выступа, ограничивающего передвижение стойки
пшонки сажают станину, которая удерживается на шпонке соответствующим образом обработанным прямоугольным отверстием в станине.
Менее серьезными, но часто встречающимися поломками являются поломки приливов под подшипники педалей. Поскольку электросварка в этом случае совершенно неэффективна, новые кронштейны крепить к шаботу лучше всего при помощи клинового соединения.
В отличие от поломок шаботов, которые' носят случайный характер, изпос плоскостей шабота, сопрягающихся с соответствующими плоскостями стоек и штамнодержателя, имеет место при работе молота постоянно.
Восстановление этих плоскостей является одной из основных операций, выполняемых при среднем и капитальном ремонте молотов. Так как транспортировка шаботов весом свыше 20 т в ремонтные цехи и установка их па станки связана с большими трудностями, то обычно ремонт шаботов производится па месте их установки.
Технические условия на обработку шаботов (см. рис. 99). Поверхности А и А' шабота должны лежать в одной плоскости; отклонения допускаются не более 0,1 ««; отклонение от прямолинейности поверхности не должно превышать 0,1 мм.
Задние грани шабота (левая В и правая В') должны лежать в одной плоскости; отклонение не должно превышать 0,2 жж;
отклонение от прямолинейности этих поверхностей не должно превышать 0,1 жж.
Грани В, В' и J, J' шабота должны быть перпендикулярны опорным площадкам А и А'; отклонение ие должно превышать 0,1 жж на высоте боковой грани.
Нижняя (опорная) плоскость D выемки под штамподержатель должна быть параллельна опорным площадям А и А' станины; отклонение допускается не более 0,3 мм на 1000 мм длины.
Центральный угол выемки под штамподержатель (образованный плоскостями С и С') Должен соответствовать указанному в чертеже (обычно 160°); отклонение допускается не больше 0,05 мм на длине грани угла.
Боковые грани С и С' центрального угла должны образовывать с плоскостью угол, указанный в чертеже (обычно 85°); допускается отклонение, не больше 0,05 мм на высоте замка.
Боковые грани С и С' центрального угла должны образовывать с задними гранями В и В' и передними гранями J и J’ угол, указанный в чертеже (обычно 80“); отклонение не должно превышать 0,5 мм на 1000 жж длины.
Плоскость Е выемки под штамподержатель должна образовывать с плоскостью D угол, Указанный в чертеже (обычно 83’); отклонение не должно превышать 0,05 мм на высоте замка.
190
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Клиновая плоскость Е выемки под штамподержатель должна иметь уклон 0,01 по отношению к поперечной оси шабота; отклонение допускается не больше 0,1 м.ч на 1000 мм длины.
Передние боковые грани J и J' шабога должны иметь уклон 1 ; 25; отклонение не должно превышать 0,2 мм на 1000 мм длины.
Боковые плоскости К и Я' выступов шабога, ограничивающих передвижение станин, должны быть перпендикулярны плоскости под станины; допускается отклонение не больше 0,1 ллг на высоте выступов.
Боковые плоскости К и /Г выступов должны иметь предусмотренный чертежом уклон по отношению поперечной оси шабота (чаще всего -
ки станины 1,5-тонного штамповочного молота при разрушении опорной стенки (днища) кармана: 1 — штыри, поддерживающие вставное днище;
2 — вставное днище кармана
прочности опорной стенки (днища) кармана стойки станицы штамповочного лота усилением рами
чугуна, должна усадоч-рыхло-
6 : 100 или 1 : 16); отклонение допускается не больше 0,2 лои на 1000 м длины.
Материал шаботов. Шаботы штамповочных молотов изготовляют из литой стали (см. гл. III, т. I). Составные шаботы крупных молотов: верхнюю и среднюю части выполняют из литой стали, нижнюю — из литой стали или реже из Отливка шабота не иметь никаких трещин, ных раковин, пузырей, сти, скоплений неметаллических включений и других пороков. Вырубка пороков допускается на глубину не больше Vs припуска па обработку. Наплавка или заварка на отливке не допускается. Отливка должна быть чистой, освобожденной от земли, литников и прибыльной части. Прибыли и литники отрезают кислородным резаком.
Метод формовки: верхом вниз или боком вверх.
i Залитую металлом форму выдерживают в земле из расчета па 1,5 т металла 1 день, а при теплой погоде на 2 т металла 1 день.
Стойки станин штамповочного молота несут большую нагрузку. При интенсивной работе молотов ломаются. Наиболее типичные поломки:
мо-реб-
они сильно изнашиваются и нередко
разрушение опорной стенки (днища) гнезда (кармана) для направляющей;
разрушение боковой стенки гнезда;
разрушение верхней площадки гнезда;
появление поперечной трещины в верхней площадке кармана для направляющей, служащей для закрепления регулировочного болта;
разрушение нижней боковой части стойки, охватывающей шабот.
Основной причиной первого вида поломок являются жесткие и эксцентрич-, ные удары при штамповке. В случае такой поломки стойка может быть отремонтирована путем приварки днища к стенкам стойки, расточки в стенках стойки отверстий для опорных штырей, установки штырей п приварки их к станине (рис. 102).
Для предупреждения поломки днища кармана при изготовлении новых стоек следует предусматривать усиливающие ребра, как показано па рис. 103. '
Разрушение боковой стенки кармана является следствием жесткой и эксцен-, тричной штамповки и чрезмерного зазора в направляющих. Во многих слу-] чаях стойки, имеющие такие поломки, удается надежно восстановить дуговой) сваркой. Сварку при этом следует производить в горизонтальном положений.)
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
191
При вырезке трещины и заварке место кругом трещины подогревают до 200° С. После заварки станину при возможности следует отжечь.
Более редким видом поломки стойки является появление трещины поперек нее, непосредственно под головкой или ниже, на уровне верхнего конца направляющих. Причины таких поломок те же, что и предыдущих. Ремонт возможен путем вырезки трещины на всю глубину стенки и ее заварки с соблюдением условий, указанных выше.
Разрушение верхней площадки кармана, служащей для закрепления регулировочного болта и являющейся одновременно упором для направляющпх, может происходить при большом по высоте зазоре, приводящем к ударам направляющих по упорной площадке. Удовлетворительных результатов при ремонте стоек с такими поломками достигали при вставке специальной плиты па место выфрезерованной упорной площадки и закреплении ее клином.
При разрушении нижней охватывающей боковой части стойку устанавливают на шпонке, закрепленной на шаботе по центру стойки вдоль шабота, так, чтобы обеспечивалась возможность ее перемещения по шаботу при регулировке молота. Для этого на нижней опорной плоскости стойки и на сопряженной с ней плоскости шабота фрезеруют или вырубают шпоночную канавку.
Технические условия па механическую обработку стоек станин приведены в табл. G9 (обозначения обрабатываемых поверхностей на рис. 104).
69. Технические условия на механическую обработку стоек станин штамповочных молотов (см. рис. 104)
Параметры Допуск в леи
по техническим условиям, рекомендуемым А. А. Игнатовым [1] по техническим условиям ЧТЗ
Разница в высоте двух парных стоек 0,5 -
Неперпендикулярность нижней опорной поверхности Р к базовой плоскости Q 0,2 па длине 1000 мм только в сторону уменьшения угла между этими плоскостями (от прямого угла) 0,3
Непараллельность опорной поверхности N кармана направляющей базовой плоскости Q 0,1 на длине 1003 jh.« 0,1 на длине 1000 лш
Неперпендикулярность боковых плоскостей R и 8 кармана для направляющей к базовой плоскости - 0,05 на глубине кармана
Неперпендикулярность боковых плоскостей R и 8 кармана для направляющей к опорной плоскости Р 0,1 на длине 1000 -
Непараллельность между собой боковых плоскостей R и 8 кармана Для направляющей
Непараллельность плоскости Q плоскости Р 0,2 на длине 1000 -нл.
192 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл. 09
Параметры Допуск В XtAt
по техническим условиям, рекомендуемым А. А. Игнатовым [11 по техническим условиям ЧТЗ
Непараллельность плоскости С базовой плоскости Q—Q 0.15 на длине 1000 мл -
Неперпендикулярность плоскостей А и В к базовой плоскости Q-Q - 0,2 на длине 1000 мм
Неперпендикулярность плоскостей А и В к опорной плоскости Р стойки - 0,1 на всей высоте плоскостей А а В
Непараллельность плоскостей А и В 0,1 на длине 500 леи 0,05 на г.сей длине
Непараллельность плоскости А плоскости, проходящей по оси симметрии стойки 0,15 на длине 1000 -чл -
Непараллельность нижней опорной плоскости Р и верхней плоскости Е головки стойки 0,1 на длине 1000 мм 0,2 на длине 1000 мл
Непараллельность плоскости К головки стойки базовой плоскости Q-Q 0.2 на длине 1000 мл 0,1 на всей длине плоскости К
Непараллельность плоскостей К и F - 0,1 на всей длине плоскости F
Неперпендикулярность плоскости F к плоскости Е головки - 0,05 на всей высоте плоскости F
Непараллельность верхних плоскостей D и Е головок у двух парных стоек - 0,05 на всей ширине головки
Параллельность плоскости К головки и лицевой плоскости Q проверяют штан-генрейсмусом.
Для проверки перпендикулярности опорной плоскости Р, плоскостей Е и D головки к боковым граням В и 8 кармана станину устанавливают на плиту ли-: цевой плоскостью Q перпендикулярно плите п боковыми гранями R и 8 кармана параллельно плите. Перпендикулярность лицевой плоскости (7 проверяют угольником, параллельность — штангенрейсмусом, перпендикулярность опорной плоскости Р к боковым сторонам — угольником. В этом же положении станины штангенрейсмусом контролируют расстояния нижних боковых плоскостей А и В станины от центровой линии кармана.
Технология ремонта стоек станин приведена в табл. 70.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
193
Материал стоек станин. Стойки штамповочных молотов отливают, как правило, из стали.
Марки сталей, рекомендуемых для отливки стоек см. гл. III, т. I.
При формовке стоек для равномерного остывания в местах наибольшего сечения отливки устанавливают холодильники.
Рис. 104. Рабочие поверхности стойки станины штамповочного молота, подвергающиеся обработке при ремонтах: А и В — нижние боковые грани; С — наружная грань иод клин передвижения стойки; D и Е — верхние плоскости головки; F — передняя грань головки; G и J — упорные поверхности кармана; К — плоскость зуба головки; N — опорная стенка (днище) кармана; О и Р — нижние плоскости стойки; Q — лицевая плоскость стойки; R и 8 — боковые плоскости кармана; Т — торцовые плоскости приливов под стяжные болты; 1 — верхние технологические площадки; 2 — нижние технологические площадки
Охлаждение отливки в форме производят в течение 1—1,5 суток.
Отливки стоек подвергаются отжигу.
Подцилиндровые плиты. В процессе эксплуатации подцилиндровые (анкерные) плиты изнашиваются, а иногда ломаются. Поломки плит чаще всего происходят ио следующим причинам:
уменьшение толщины плиты в результате неоднократных нерестрожек при ремонтах;
Рис, 105. Смазочные канавки и основные рабочие и базовые поверхности подцилиндровой плиты; а — смазочные канавки; б — отверстия для болтов; 1 — верхняя плоскость плиты; 2 — внешняя боковая грань замка; з — нижняя опорная плоскость плиты; 4 — внутренняя боковая грань замка; 5 — поверхность центрального отверстия (для цилиндра)
поломки плит по углу замка из-за недостаточной величины радиуса закруг-Ления в углах замка (радиус делать не менее 8—15 мм).
Более редкие поломки плит по средней части связаны с плохим прилеганием £*лпты к станинам молота и к цилиндру. Для уменьшения износа плит необходимо обеспечить смазку рабочих плоскостей. Для этого делают смазочные отвер-cTu;i с канавками (рис. 105).
7 Справочник механика, т, 2
194
восстановление и изготовление деталей при ремонте
70. Технология ремонта станин (см. рис. 104)
Операция База Станок или приспособление Способы выполнения
Определение величины износа стоек плоскостей R, S, N, G и J кармана, передней грани F головки, плоскости Е головки нижних боковых плоскостей А и В станины и наружной плоскости С (под клин) Лицевая плоскость Q станины, технологические площадки в карманах станины и отверстия для болтов Разметочная плита или стол продольно-строгального станка Износ определяют по лицевой плоскости у станины, по технологическим площадкам 7 и 2 карманов, по промерам от отверстий для болтов, по толщине головки и по общей длине станины
Наплавка изношенных плоскостей R, 8, IV, G и J кармана, передней грани F головки, верхней плоскости Е и D головки, нижних боковых плоскостей А и В станины и наружной площадки под клин С Разметка и указания Электросварочный аппарат Наплавку производят электродами ЦМ-7. Слой наплавки согласно износу с припуском 4—5 мм на обработку. Нижнюю плоскость основания станины не наваривают
Контроль правильности наплавки Лицевая плоскость Q станины, технологические площадки 1 и 2, отверстия для болтов Разметочная плита Проверяют достаточность слоя наплавки для обработки в соответствии с чертежом
Строжка боковых плоскостей кармана Лицевая плоскость Q и технологические площадки 1 и 2 кармана Продольнострогальный станок Станину устанавливают лицевой плоскостью Q кверху параллельно плоскости стола (контролируют штангенрейсму-сом). Осевую плоскость станины устанавливают параллельно ходу стола. Правильность установки проверяют резцом по технологическим площадкам 1 и 2 кармана
Зачистка лицевой стороны Лицевая плоскость Q То же Зачищается небольшой стружкой «на верность»
Строжка опорной плоскости (днища) N кармана Измеряют глубиномером от лицевой плоскости Q ц соответствии с чертежом
Строжка передней грани F головки станины и торцовых плоскостей Г отверстий для стяжных болтов Лицевая плоскость Q и отверстия для болтов Правильность обработки проверяют линейкой и глубиномером
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
195
Продолжение табл. 70
Операция База Станок или приспособление Способы выполнения
Фрезерование нижней G и верхней J упорных площадок кармана Лицевая плоскость Q и отверстия для болтов Продольнострогальный станок Упорные площадки G и J фрезеруют на продольно-строгальном станке при помощи фрезерной головки. Верхняя площадка — по разметке, нижняя от верхней — к размер по чертежу
Промежуточный контроль исполненных операций Контролируют угольником, штангенрейсмусом, штангенциркулем, штихмасом, глубиномером и линейкой
Строжка нижней опорной плоскости Р станины и нижних боковых плоскостей А и В. Плоскость Р строгают «на верность», боковые плоскости А и В в размер Лицевая плоскость Q и боковые плоскости R и S кармана Станину устанавливают лицевой плоскостью Q перпендикулярно столу станка и параллельно траверсе станка. Параллельность проверяют по штих-масу от траверсы и по индикатору, прикрепленному к поперечному суппорту; перпендикулярность — по угольнику. Боковую грань кармана устанавливают по штангенрейсмусу параллельно столу станка
Промежуточный контроль выполненных операций в соответствии с техническими уеловиями и чертежом Перпендикулярность опорной плоскости р к боковым плоскостям R и S кармана проверяют угольником и штангенрейсмусом; перпендикулярность плоскости Р и боковых нижних плоскостей А и В к лицевой плоскости Q контролируют угольником, путем установки станины лицевой плоскостью Q вниз на стол станка
Строжка плоскостей Е и D головки в размер Лицевая плоскость Q, опорная плоскость Р и передняя грань головки Станину ставят лицевой плоскостью Q вниз на стол станка, головкой к боковому суппорту; перпендикулярность плоскостей Е и D головки к боковым граням R и 8 кармана достигается благодаря установке плоскости Р параллельно кромке стола. Размер станины определяется шириной стола и расстояниями плоскости Е головки и опорной плоскости Р от кромок стола станка
Окончательный контроль станины в соответствии с техническими условиями и чертежом Лицевая сторона, отверстия для болтов, технологические площадки карманов Разметочная плита Станину устанавливают лицевой плоскостью Q вниз к плите, перпендикулярность плоскостей Е и D головки, опорной плоскости Р и нижних боковых граней А и В к лицевой плоскости Q проверяют угольником
Примечание. Обозначение поверхностей см. на рис. 104.
7*
196
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Для выявления износа плиты при ремонте молота ее устанавливают замками, вверх. Износ граней определяют измерением штангенциркулем размеров от отверстий для болтов до граней замка (размеры А и В на рис. 95). Толщину оснований замка проверяют также штангенциркулем. При толщине, меньшей 80— 85% первоначальной, плиту считают непригодной.
Для строжки верхней плоской стороны плиту устанавливают на продольно* строгальный станок плоской стороной вверх параллельно плоскости стола., Параллельность выверяют штангенройсмусом по трем точкам, принимаемым, за базовые.
Прп разметке замков плиту устанавливают на стол станка замками вверх/ Край одного пз замков размечают зазором от отверстий для болтов, затем проверяют по центральному отверстию для цилиндра. От размеченного края в со-; ответствии с чертежом размечают оба замка.
Замки строгают на продольно-строгальном станке. Для этого плиту устанавливают плоской стороной на стол станка замками вверх, размеченной кромкой замка по ходу стола. Параллельностьнроверяют при помощи резца в суппорте* поперечной траверсы по разметке. Согласно разметке строгают кромку и основа--ние одного замка; ширину замка делают соответственно чертежам, размер берут., от простроганной кромки. Второй замок строгают с этой же установки; за базу-' принимают боковую грань и основание первого замка.
Технические условия на обработку подцилиндровой плиты. Плоская сторона плиты должна’ быть прямолинейной во всех напр; опениях: отклонение допускается не больше 0,0? чл
Основания обоих замков плиты должны быть в одной плоскости: допускается отклонена» по высоте не больше 0,1 мм, по непараллельное™ 0,1 .ч.м на 1000 .м.м длины.
Боковые грани замков должны быть параллельны; отклонение допускается не больше, 0,05 мм на ширине замка.
Плоскости оснований замков должны быть параллельны плоскости верхней стороны плиты; отклонение допускается не больше 0,1 -м.м на 1000 .нм длины.
Материал под цилиндровых плит. Подцилиндровые плиты, для крупных молотов, начиная от 5 т и выше, делают из литой стали (си. гл. III, т. I).
Плиты мелких и средних молотов до 4 т включительно обычно делают ко* ваны ми.
Кованые подцилиндровые плиты изготовляют из нормализованных или улуч'ч шенных поковок. ‘
Наиболее подходящей сталью для поковок подцилиндровых плит являете^ сталь 45 по ГОСТу 1050—60 *.
Пробы для механического и химического испытаний должны быть взяты из специального образца, откованного вместе с поковкой из одной заготовки.-' Поковки подцилппдровых илит не должны иметь на своей поверхности тре*. щин, плен, волосовин и зажимов. Вырубка пороков допускается на глубину Н более г/2 припуска на механическую обработку.
Никакие наплавки или заварки поковки не допускаются.
Размеры поковки должны соответствовать чертежу.
Цилиндры. В стенках цилиндров появляются иногда трещины вследстви защемления обломков поршневых колец между поршнем и стенкой цилиндра Основным средством предупреждения таких поломок является правильны выбор материала для поршневых колец и гильз цилиндра. Большое аначени для предупреждения защемлений поршневых колец и преждевременного износ цилиндра имеет хорошая смазка цилиндра.
Заварку чугунных цилиндров лучше производить автогеном с подогрево: цилиндра до 500—600° С и медленным охлаждением по окончании заварки При. электродуговой сварке чугунного цилиндра по обе стороны шва ставя на резьбе в шахматном порядке штыри. Сварку чаще всего производят электроде: У-340/55, обмотанным сверх обмазки проволокой красной меди диаметром 1,5-2 мм.
Внутренняя поверхность чугунного цилиндра или чугунной гильзы (п| стальном цилиндре) сильно изнашивается в процессе эксплуатации и требу
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 197
периодической расточки (практически через 6—18 мсс. в зависимости от условий работы молота). При расточках придерживаются ремонтных размеров (табл. 74).
71. Ремонтные размеры, применяющиеся при расточке пплиндров штамповочных молотов (но данным ЧТЗ)
Размеры в ai.ii
Вес задающих частей в кг Наружный диаметр гильзы цилиндра Внутренний диаметр гильзы цилиндра Толщина стенки
ни ми-нал 1»ный !-й 2<; 3-й 4-й шах min
зоо 310 270 276 284 292 20 9
1 оно 325 280 286 294 305 — 22,5 10
1 500 435 375 385 395 405 415 30 10
2 000 435 38а 395 405 415 — 20 10
2 500 485 435 444 454 404 — 25 10,5
3 000 500 450 460 470 480 __ 24 10
li 500 680 610 622 634 658 35 И
9 1)00 775 710 722 734 745 32.5 10
12 000 870 812 824 83G 848 29 и
15 000 900 83d 848 860 872 — 32 14
Технические условия на расточку цилиндра. Поверхность основания цилиндра (рис. 106) должна приставлять правильную плоскость; допускается вогнутость не больше 0,05 мм. 1)сь цилиндра должна быть перпендикулярна основанию; отклонение допускается не больше 0,2 м.м на 1000 лыи длины.
Рис. 106. Основные рабочие, поверхности цилиндра штамповочного молота: I — нижняя плоскость; г — расточка под нижнюю крышку; 3 - торцовая поверхность расточки под нижнюю крышку; 4 — смазочное отверстие; 3 — отверстия для болтов крепления цилиндра; 4’ — расточка под гильзу дросселя; 7 — расточка под гильзу золотника; 8 — гильза цилиндра; 9 — отверстия для болтов крепления верхней крышки; 10 — канавка уплотнения; 11 — конусная часть гильзы (для ввода поршневых колец); 12 — верхняя несрабатывающаяся часть гильзы;
13 — торцовая плоскость цилиндра
При расточке цилиндра вместе с нижней крышкой ось цилиндра должна совпадать с осью нижней крышки цилиндра; отклонение допускается не больше 0,05 .им.
_Расточка цилиндра должна иметь строго цилиндрическую форму; допускается овальность не Польше 0,2 лии, конусность не больше 0,3 .мл на 1000 мм длины,
Поверхность расточки цилиндра (гильзы) должна быть обработана по 7-му классу чИс;огы.
, При расточке без нижней крышки торцовая поверхность з под нижнюю крышку должна оыть перпендикулярна оси цилиндра; отклонение допускается не больше 0,1 лии на 1000 лии «.'IllUhl.
Ось поверхности 2 и центр поверхности з для нижней крышки должны совпадать с осью Ч‘ВП111дра; отклонение допускается не больше 0,03 мм.
Торцовая плоскость под верхнюю крышку должна быть перпендикулярна оси цилин-•1’0, допускается отклонение 0.1 мм на 1000 и длины.
198 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
72. Технология расточки цилиндра молота (см. рис. 106)
Операция База Станок или приспособление Способ выполнения ?
Проверка правильности ПЛОСКОСТИ 1 основания цилиндра Плоскость основания цилиндра Разметочная плита j Цилиндр устанавливают основа- . нием перпендикулярно разметочной : плите по угольнику, приложенному ; к вертикальной кромке основания. 1 Линейкой проверяют прямолинейность горизонтальной кромки осно- ' вания. Передвижением угольника, прижатого одной стороной к разметочному столу, а второй сторо- 1 ной прилегающего к горизонтальной кромке цилиндра, проверяют совпадение поверхности основания с плоскостью. При наличии двух отдельных площадок основания, разделенных нижней крышкой цилиндра, таким способом проверяют отдельно каждую из площадок. Расположение обеих площадок в одной плоскости проверяют установкой цилиндра основанием параллельно разметочной плите ио трем угловым точкам Равенство' расстояний всех точек плоскости основания от разметочной плиты покажет правильность плоскости и совпадение обеих частей основания цилиндра с этой плоскостью
Подрезка торцовой плоскости 13 под верхнюю крышку цилиндра Центр верхнего и нижнего сечений расточки цилиндра Расточной Цилиндр устанавливают основанием к кронштейну, поддерживающему скалку. Ось расточки должна совпадать с осью шпинделя станка. Установку проверяют индикатором, закрепленным на шпинделе
Строжка основания цилиндра Обработанный торец под верхнюю крышку цилиндра Продольнострогальный Цилиндр устанавливают подрезанным торцом на стол станка» а основанием вверх. Основание строгают «на верность» параллельно плоскости торца под верхнюю крышку
Расточка цилиндра в размер Нижнее основание; центровая заточка под нижнюю крышк у Расточной Цилиндр устанавливают на расточной станок основанием параллельно планшайбе станка. По индикатору проверяют перпендикулярность борштанги основанию' цилиндра. Борштангу при помощи, индикатора устанавливают по ‘ центру нижнего сечения цилиндра.. Индикатором выверяют совпадение центра верхнего сечения цилиндра с осью борштанги -в
Проверка выполненной операции Основание цилиндра Индикатором проверяют перпендикулярность осевой цилиндра и его основанию. По удалении борштанги штих масом определяют! фактический размер и его соответствие техническим условиям на расточку
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
199
Продолжение табл. 12
Операция База Станок или приспособление Способ выполнения
Расточка конуса для захода колец Осевая цилиндра Расточной Цилиндр устанавливают верхней частью к рабочей головке станка, осью параллельно столу станка, верхней торцовой плоскостью параллельно планшайбе станка. При помощи планетарной поперечной подачи резца с одновременным продольным перемещением стола обрабатывают конус для захода колец
Проточка уплотнительны х канавок под верхнюю крышку Ось цилиндра и торцовая плоскость под верхнюю крышку При помощи планетарной подачи, резцом, установленным по оси расточки цилиндра, протачиваются уплотнительные канавки
Торцевание плоскости для крышек дросселя и прорезка уплотнительных канавок Осевая рубашка дросселя и основание цилиндра Цилиндр устанавливают основанием на стол станка или на мерные подкладки так, чтобы ось расточки под гильзу дросселя совпадала с осью шпинделя. Проверку производят индикатором. С одной установки подрезают переднюю и заднюю торцовые плоскости расточки
Проверка выполненной обработки цилиндра Основание цилиндра Разметочная плита Цилиндр устанавливают на плиту так, чтобы его расточка была параллельна плите. Параллельность проверяют штангенрейсмусом, а перпендикулярность основания к осевой - угольником. Прочие обмеры выполняют общепринятыми способами
Центр окружности уплотнительной канавки 10 дод верхнюю крышку должен совладать с осью цилиндра; отклонение допускается не более 0,3 мм.
Центр окружности уплотнительной канавки должен совпадать с осью окружности цент-Вон отверстия 2 для болтов верхней крышки; допускается отклонение не больше 0,5
Ось отверстия 2 и центр поверхности 3 для нижней крышки должны совпадать с центром окружности, на которой расположены отверстии шпилек крепления крышки; допускается отклонение не больше 0,5 .нм.
Центр окружности, на которой расположены отверстия для болтов крепления верхней крышки цилиндра, должен совпадать с осью расточки цилиндра; отклонение допускается не больше 1
Размеры и допуски на обработку должны соответствовать указаниям в чертеже.
Торцовые плоскости для крышек дросселя должны быть перпендикулярны оси расточки под гильзу дросселя; допускается отклонение не больше 0,1 мм на 1000 мм длины.
Центр окружности уплотнительных канавок для крышек дросселя должен совпадать с центром расточки под гильзу дросселя: отклонение допускается не больше 0,1 мм.
Технология расточки цилиндров приведена в табл. 72.
Материал цилиндров. Цилиндры штамповочных молотов отливает из стали и реже из чугуна. Стальные цилиндры более долговечны в эксплуатации, чем чугунные, но отливка их значительно сложнее.
Трудности, возникающие при отливке стального цилиндра, связаны в основ-с малыми сечениями и большой длиной каналов. Поэтому для упрощения отливки стальных цилиндров молотов прибегают к применению сварно-литых «оиструкций, при которых отливку цилиндра выполняют с открытыми каналами.
200 ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
73. Технология механической обработки гильзы цилиндра
Операция База Станок или приспособление Способ выполнения
Расточка внутреннего диаметра Внутренний диаметр отливки и толщина стенок заготовки Расточной Гильзу устанавливают на стол станка так, чтобы ее ось совпадала с осью борштанги; правильность установки проверяют чертилкой, закрепленной на борштанге. Размер расточки предварительно измеряют щтихмасом от борштанги и окончательно проверяют но удалении борштанги. Расточку ведут двумя и более резцами
Подрезка торца Внутренняя обработанная поверхность гильзы Торец отрезают планетарной подачей резца
Расточка конуса для захода колец Конус обрабатывают поперечной подачей резца при одновременном продольном перемещении стола станка
Проточка технологического пояска Внутренний диаметр расточки С той же установки на конце наружной поверхности со стороны рабочей головки станка по оси внутренней расточки протачивают поясок, соосный внутреннему диаметру, для выверки гильзы при обработке наружной поверхности
Отрезка гильзы в размер, приточка технологического пояска со второго конца Внутренняя расточка Гильзу переставляют отрезанным концом к задней стойке станка, осью по направлению шпинделя сганка. Поперечной иодачей резца отрезается конец гильзы в размер, с той же установки на наружном конце гильзы протачивается технологический поясок, соосный с внутренним диаметром гильзы
Изготовление установочной шайбы гильзы — Токарный Плоскую шайбу толщиной 25—30 .«.« обрабатывают снаружи на конус со средним диаметром, равным фактическому внутреннему • диаметру гильзы. Края конуса делают с одной стороны - 0,02 мм, С другой 4-0,02 «.и. В центре, шайбы насверливают и раззенко--Бывают отверстие под центр
Наружная обточка гильзы 1 Внутренний диаметр и технологические пояски Гильзу устанавливают одним концом в патрон станка, во второй; конец запрессовывают шайбу центром наружу. Шайбу поддерживает центр задней бабки По технологическим пояскам выверяют соосность, наружной и внутренней поверх-., ностей
1
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
201
Продолжение табл. 72
Операция База Станок или приспособление Способ выполнения
Разметка окин для пара Верхний и нижний торцы гильзы Разметочная плита Гильзу устанавливают на разметочную плиту осью параллельно плите. Штангенрсйсмусом по образующей наружной поверхности размечают окна
Фрезерование икон Разметка Вертикально-фрезерный или расточной По периметру размеченных окон сверлят отверстия диаметром 15—20 л!.и, фрезой меньшего диаметра сфрезеровыяают перемычки между отверстиями и зачищают края окон
Проверка выполненной обработки Внутренний диаметр гильз Разметочная плита Обмером проверяют соосность и соответствие размеров чертежу и техническим условиям
После очистки литья выполненные таким способом каналы закрывают литыми пли коваными крышками, которые приваривают к корпусу цилиндра.
Применение стали с малым содержанием углерода ио техническим условиям ЧТЗ мотивируется лучшей ес свариваемостью, что упрощает ремонт цилиндров при появлении в них трещин.
Цилиндры, отлитые из углеродистой стали с содержанием углерода 0,30— 0,40%, подвергают нормализации при 880—900° С и отпуску при 620—650° С (охлаждение с печью).
Гильзы цилиндров. Износостойкость гильзы (рубашки) цилиндра является необходимым условием нормальной работы штамповочного молота. Долговечность гильзы зависит в очень большой мере от материала гильзы и поршневых колец, а также от их обработки (табл, 73).
Практика показала, что повышение твердости гильз до НВ 255—300 дает резкий эффект в повышении их износостойкости. Такан твердость достижима при применении для изготовления гильз модифицированного чугуна указанного ниже состава и соблюдения определенных условий отливки и термообработки.
Материал гильз цилиндров. Гильзы цилиндров штамповочных молотов рекомендуется изготовлять из чугуна следующего состава: 2,9— 3.2% С; 1,1-1,4% Si; 1,5-1,8% Мн; 0,3-0,5% Сг; 0,6-0,9% NI; <0,25% Р; 0.15% S.
Чугун модифицируют в ковтпе добавкой 75%-ного ферросилиция в количестве 0,5% веса металла.
Отливка гильзы должна быть освобождена от формы через 10—12 ч после з-' лпвкп; дальнейшее охлаждение отливки на открытом воздухе.
Образец, взятый из прибыльной части отливки гильзы, подвергнутый закалке В масле при температуре 850—860° С, должен иметь твердость НВ 444—514,
Твердость отливки должна быть в пределах НВ 179—302. Отливки, твердость которых находится в пределах НВ 179—255, после предварительной обработки Подвергают закалке.
Технология термической обработки гильз ц и л ин-fl р о в.
Закалка'.
посадка гильзы в печь при температуре печи 400° С;
выдержка в печи при температуре 400° С в течение 10—12 ч:
202
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
подъем температуры в печи до 850—860° С при скорости ее нарастания 50— 60° С в час;
выдержка в печи (1 ч на 1 т веса гильзы);
закалка гильзы в масле на твердость HRC 47—52.
Отпуск'.
нагрев гильзы в печи до 450—470° С вместе с печью;
выдержка в печи при температуре 450—470° С в течение 12 ч;
охлаждение гильзы в воде; твердость после отпуска НВ 255—300.
При твердости заготовки в пределах НВ 255—300 гильзы обрабатывают начисто.
Гильзы, имеющие твердость ниже НВ 255, обрабатывают с плюсовым припуском по наружному диаметру 4—7 мм и минусовым припуском 4—7 мм по внутреннему диаметру и подвергают дополнительной термообработке, после которой производят окончательную обработку до размеров по чертежу.
Технические условия на механическую обработку гильзы цилиндра. Наружная и внутренняя поверхности гильзы должны иметь общую ось; отклонение допускается не больше 0,05 мм.
Центры окон должны быть размещены на одной образующей; отклонение допускается ие больше 3 мм.
Обработка гильзы должна соответствовать 6-му классу чистоты по наружной поверхности и 7-му классу чистоты по внутренней поверхности.
Овальность и эллипсность по наружному диаметру допускается не больше 0,05 вд по внутреннему — не больше 0,15 мм.
Все размеры и допуски должны соответствовать чертежу.
Штоки. Средняя стойкость штока, которая в основном зависит от характера работы молота, колеблется в пределах 200—5000 ч и иногда более.
Материал штоков. На стойкость штока большое влияние оказывают материал и технология его обработки. Большие напряжения, возникающие в штоках штамповочных молотов, заставляют применять для их изготовления легированные стали, имеющие повышенную прочность, достаточную иластич-ность, вязкость и хорошую прокаливаемость, что особенно важно для штоков большого диаметра.
Марки сталей, применяющихся наиболее часто для изготовления штоков штамповочных молотов, приведены в гл. III, т. I.
Для штоков тяжелых молотов, выполняющих наиболее сложные штамповки, наилучшие результаты дает применение хромоникельмолибденовых сталей;
Наличие молибдена в пределах 0,3—0,4% предохраняет шток от отпускн' хрупкости, свойственной легированным сталям.
Ввиду высокой стоимости и дефицитности молибдена его заменяют вольфрамом (обычно в тройном размере). Хромомолибденовые стали применяют для изготовления штоков как исключение лишь для молотов, занятых на особо тяжелых работах. Во всех других случаях используют более простые стали, из которых лучшие результаты показывают такие, как 40ХФА, 20ХН4ФА, ЗОХНЗА 18Х2Н4ВА.
Технические условия на поковку штоков (сталь 18Х2Н4ВА, ЗОХНЗА). От верхней час1 слитка отрезают не менее 5% веса слитка и удаляют следы усадочной раковины от прибыл ной части.
После ковки производят охлаждение с печью и отжиг, а для поковок из стали 18Х2Н4ВА нормализацию и высокий отпуск.
Поковки штоков изготовляют с припуском одного конца для отрезки проб, подлежащ! механическим испытаниям; диаметр припуска должен быть не меньше диаметра иоковк
На поверхности поковок не должно быть трещин, плен, волосовин, закатов и друп наружных дефектов. Вырубка наружных дефектов допускается на глубину не более ‘/г пр пуска на обработку.
Образец для механических испытаний вырезают из припуска на расстоянии ‘/з радиу от поверхности. Испытанию подвергают два разрывных и два ударных образца.
Поковки штоков подлежат проверке на флокены и другие внутренние дефекты пут контроля макроструктуры на поперечном темплетё, вырезанном на половине сечения образ!
Поковки маркируют с указанием чертежа, номера плавки, марки стали и клейма ОТ
Стрела прогиба поковки штока не должна превышать 0.1 припуска по диаметру на об] ботку.
Поковку снабжают паспортом с указанием данных приемки в соответствии с техничеш ми условиями.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
203
Охлаждение поковок после ковки (без отжига).
Температурные режимы ковки и термической обработки устанавливают в зависимости от марки стали, из которой изготовляют шток.
Нормализация. Нагрев до температуры 970° С, выдержка при этой температуре в течение 6 ч; охлаждение на воздухе до температуры 100—150° С.
Высокий отпуск. Нагрев до температуры 660° С; выдержка в течение 12 ч; охлаждение на воздухе.
Закалка (сталь 18ХНМА). Нагрев до температуры 860—870° С выдержка при этой температуре в течение 2 ч; охлаждение в масле до температуры 150—200° С.
Отпуск. Посадка в печь при температуре не выше 450° С. Выдержка при температуре 400—450° С в течение 1.5 ч. Нагрев до температуры 580—600° С п выдержка в течение 12 ч. Твердость штоков после отпуска в пределах НВ 286—340.
Механическую обработку штоков ведут в два приема: предварительную — после ковки и отжига и окончательную — после закалки и отпуска.
Технические условия на механическую обработку штоков. Чистота поверхности цилиндрической части и конусов штока должна соответствовать 7-му классу чистоты.
Овальность цилиндрической части штока допускается не более 0,15 мм, конусность — не более 0,1 мм на 1000 .«« длины.
Конусность обоих концов штока должна быть выполнена в соответствии с чертежом; отклонение не должно быть больше 0,05 мм на 500 мм длины.
Для повышения долговечности дополнительно к основной термообработке штоки подвергают поверхностной обработке т. в. ч. на глубину не больше 3—5 мм на сторону в зависимости от диаметра. После чистовой токарной обработки целесообразно подвергать штоки накатке по цилиндрической части и конусам.
Поршни штоков. Во всех последних конструкциях молотов поршень (головку) штока делают насадным.
Как показывает практика, наиболее подходящей сталью для изготовления поршней штоков являются углеродистые стали 45 или 50 (ГОСТ 1050—60 *). Поршни из этой стали не осаживаются на скалках и мало изнашивают термически обработанные гильзы цилиндров.
Кроме неправильного выбора стали, для изготовления поршня осаживание может происходить по следующим причинам:
неправильный выбор величины конусности соединения поршня со скалкой;
неточное изготовление конуса скалки или поршня;
неправильный нагрев поршня перед посадкой на конус скалки штока.
Рекомендуемые уклоны поршней и скалок:
Конусность ......................., . . 1 : 24 1 : 16 1 : 14
Угол конусности...................... 2’20 ' 3’30' 4°
По технологии, принятой на ЧТЗ, в холодном состоянии поршень насаживают на скалку штока так, чтобы верхняя кромка скалки не доходила до торца поршня на 10—20 мм. Поверхность конусного отверстия поршня должна плотно прилегать к поверхности конуса скалки: плотность прилегания проверяют пластинкой Щупа толщиной 0,05 мм.
Для посадки на скалку поршень нагревают до температуры 600° С без образования в отверстии поршня каких-либо следов окалины.
При недостаточном нагреве поршня перед посадкой верхняя часть скалки че сравняется с верхней (торцовой) плоскостью поршня. При перегреве на поверхности конусного отверстия поршня образуется окалина, которая, являясь своего Рода смазкой, способствует осаживанию поршня.
Осаживание поршня может происходить в результате холостых жестких ударов, при увеличении веса падающих частей в результате применения высоких Щтампов и при большом весе поршня.
Для уменьшения веса поршня на верхней и нижней его торцовых поверхностях протачивают канавки.
Опыт эксплуатации паровоздушных молотов показал, что рекомендовавшаяся ранее расчеканка скалки штока сверху над поршнем практически не только
204
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
не нужна, но даже вредна, так как куски расчеканенного металла, отрываясь, вызывают задиры гильзы цилиндра и попадают в распределительные органы.
Поршневые кольца. Эти детали должны возможно меньше изпашпвать цилиндр молота, хорошо пружинить и прирабатываться к цилиндру, обладать большой прочностью, вязкостью п пластичностью. Поршневые кольца изготовляют из сталей 20, 25, 35; применять чугун не следует, так как такие кольца быстро разрушаются при ударах, что нередко приводит к серьезным повреждениям (задирам) стенок цилиндра.
Поршневые кольца для паровоздушных молотов обычно изготовляются из кованых барабанов (обечаек), высота которых рассчитана на получение из одного барабана нескольких колец (табл. 74).
74. Раамерьг барабанов (обечаек) для изготовления поршневых колец для молотов разной мощности
Размеры в мм
Вес падающих частей в кг Минимальный внутренний диаметр гильзы Максимальный диаметр 'гильзы Наружный диаметр поковки Внутренний диаметр поковки Высота пиковки
750 264 284 297-315 238-23'5
800 270 292 300—322 260-230
1 000 280 305 311—333 255—245 200-250
1 500 375 415 440-446 340-330
2 00J 385 415 440—446 3 50- 3 50
2 500 43) 464 495—515 410-400
3 000 450 480 510-530 425—415
4 000 500 530 565—585 470—460
Й 500 610 658 680-700 580-570
9 000 710 755 785-810 670 -660 250-300
12 000 812 848 885-910 770—755
15 000 83! 872 915-935 790-780
Термическая обработка обечаек для изготовления поршневых колец из стали 25:
нагрев до температуры 850—880° С при диаметре обечайки до 500 мм и до 860—900° С мри диаметре обечайки свыше 500 мм и выдержка в течение 2 ч;
охлаждение в воде:
нагрев до температуры 520—550° С и выдержка 4 ч;
охлаждение на воздухе.
Твердость заготовки НВ 156—187.
Механическая обработка поршневых колец паро воздушных молотов. Существует несколько вариантов изготовле ния поршневых колец, отличающихся между собой разными способами получе ния упругости. Наиболее распространенными из них являются следующие два
1) выполнение механической обработки колец в два приема с обеспечение! упругости за счет окончательной обработки колец в сжатом виде;
2) выполнение механической обработки в один прием с обеспечением упруго сти путем термофикации.
Предварительные и окончательные размеры поршневых колец при обработк по первому способу приведены в табл. 75.
Механическая обработка поршневых колец по первому способу состоит и следующих основных операций:
обточить обечайку по наружному диаметру до размера Da и по внутреннем диаметру до размера tZ„;
подрезать торец обечайки с фаской но чертежу, подрезать вторую фаск; по ширине кольца и отрезать кольцо (высотой Яо);
шлифовать отдельные кольца по торцу на окончательную высоту Н;
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
205
75. Предварительные и окончательные размеры поршневых колец при обработке по первому способу (в два приема)
Размеры в Л1.и
Вес падающих частей И Но S So S' Основной размер Первая расточка цилиндра
D Do do о d Do do
750 6,5 7 2 5 18 1 264 245 277 242 270 251 283 248
800 / 2.5 18 1 270 251 283 248 276 257 2811
1 000 6,5 7 2,5 20 1 280 261 294 260 286 287 300 ‘>66
1 500 8 9 3,5 24 1 375 353 397 351) 385 363 406 310
2 000 8 9 3,5 7| 1 385 366 408 365 395 376 418 375
2 500 9,5 10,5 5 45 435 416 416 418 4)4 42л 470 427
3 000 9,5 10,5 5 48 2 450 413 477 434 4110 'ill 514 470
4 000 9,5 10.5 5 48 2 500 475 530 475 510 485 540 485
6 500 13 14 5 60 2 610 580 640 588 622 392 652 600
9 000 13 14 5 60 2 710 672 744 676 722 "56 688
12 000 14 15 6 70 2 812 772 849 779 824 7К4 S6I 791
15 000 15 10 6 70 2 836 796 873 803 848 898 885 815
вырезать по окружности предварительно обработанного кольца часть So; установить кольца в приспособлении (рис. 107) для окончательной обработки внутреннего диаметра и расточить их на диаметр d (при убранной внутренней
прижимной гайке);
зажать кольца в приспособлении внутренней прижимной гайкой, снять наружную гайку и обработать окончательно наружный диаметр кольца до размера D',
подогнать кольцо в месте разреза, снять слой металла на величину S' и зачистить заусенцы.
При изготовлении колец с помощью термофиксации кольца обрабатывают из обечайки на чистовой размер, соответствующий внутреннему диаметру гильзы цилиндра. Затем каждое кольцо разрезают в одном месте, раздают ио диаметру на 2—3%, закрепляют в таком положении и выдерживают в печи при температуре 600° С в течение 2 ч.
Бабы молотов. Вследствие больших напряжений бабы штамповочных молотов сильно изнашиваются и часто ломаются.
Одним из видов поломок баб является образование трещины вдоль бабы по образующей конусного гнезда для штока с выходом в промежуток между зубьями направляющей части. Такие поломки происходят из-за плохого сопряжения конуса инока с соответствующей поверхностью гнезда бабы.
Указанному разрушению может способствовать недостаток конструкции бабы, когда конус гнезда
Рис. 107. Приспособ пение для окончательной обработки поршневых колец: 1 — корпус приспособления; 2 — внутренняя прижимная гайка (сменная); з — наружная прижимная гайка (сменная); 4 — обрабатываемые кольца
Для штока не заканчивается цилиндрическими уши-
рениями верхней и нижней своих частей, как показано на рис. 108. Это следует учитывать при изготовлении новых и при ремонте старых баб.
Вторым более часто встречающимся видом поломок баб молотов является разрушение угла, начинающееся трещиной у замка для штампа и заканчивающееся полным отрывом всей нижней части бабы.
Наибольшему износу подвергаются поверхности замка для крепления штампов. Износ этих поверхностей приводит к необходимости производить ремонт баб интенсивно используемых штамповочных молотов через 50—75 смен.
206
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Технические условия на ремонт замка бабы молота. Опорная плоскость (см. рис. 108) замка должна быть перпендикулярна оси конусного отверстия для штока; отклонение допускается не больше 0,3 леи на 1000 мл Цилиндрическая расточка длины.
Рис. 109. Ремонт конусной расточки под шток у бабы 4-тонного штамповочного молота, запрессовкой разрезной втулки
Прямая боковая грань г замка должна составлять с опорной плоскостью 1 угол, указанный в чертеже (чаше всего 83°); отклонение допускается не больше 0,05 мм по высоте замка.
Гнездо для вставки -
-н
Т
52
Уклон 1'150. —
woo
вставка
Рис. 110. Ремонт замка бабы 4-тонного штамповочного молота запрессовкой вставки
в*0,2С
А *1,7513
H*2h
ЧТЗ 1 : 48); отклонение допускается не больше 0,05 мм
Угол между клиновой гранью 3 замка и опорной плоскостью 1 должен соответствовать предусмотренному чертежом (обычно 80’); отклонение допускается не больше 0,05 мм на высоте замка.
Прямая боковая грань 2 замка должна быть параллельна боковой стороне 4 бабы; отклонение допускается не больше 0.3 на 1000 мм длины.
Клиновая грань з замка должна иметь уклон, предусмотренный чертежом, по отношению к прямой грани (обычно 0,01); отклонение допускается не больше 0,1 мм на 1000 мм длины.
Высота замка должна соответствовать чертежу; отклонение допускается только в меньшую сторону до 0,5 мм.
Шероховатость поверхностей опорной плоскости 7 и боковых граней 2 и з замка должна. соответствовать 7-му классу чистоты.
Конусное отверстие для штока должно иметь указанный в чертеже уклон (но техническим условиям ; на 500 мм длины.
При износе конусное отверстие растачивают на цилиндрическое и ставят разрезную переходную втулку (рпс. 109).
При выкрашивании в замке бабы стенок гнезда для шпонки, износе боковой грани замка более чем на 10 мм или при наличии небольших трещин угла замка ремонт боковой грани производят за счет прострожки в бабе соответствующего паза, изготовления и запрессовки вставки в этот паз при подогреве бабы на 300— 400“ С (рис. 110).
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
207
При изготовлении вставки из стали 45Х и ее закалке достигают не только восстановления замка, но и повышения его износостойкости.
Технология ремонта замка бабы приведена в табл. 76.
Материал баб молотов и технология их изготовлен и я. Бабы штамповочных молотов делают кованые и литые. Бабы мелких молотов с весом падающих частей до 1,5 т включительно изготовляют, как правило, коваными.
Бабы для более крупных молотов выполняют обычно литыми.
Марки сталей, применяемых для изготовления баб, приведены в гл. Ill, т. I.
Технические условия на поковку баб те же, что и для подцилиндровых плит из стали 45.
Формовку литых баб производят по модели в земле верхней частью вниз. Для достижения большей прочности и равномерного охлаждения бабу отливают с каркасом из стали, устанавливаемым в середину формы. Отливку производят без отверстия для штока.
Металл в форму заливают открытым способом или через литники.
Технологический процесс изготовления литой бабы состоит из следующих операций: отливки, отжига, черновой обработки боков, низа и верха, черновой расточки отверстия для штока, вторичного отжига, разметки, дальнейшей механической обработки (расточка отверстия для штока, строжка направляющих, обработка замка для установки штампа).
Поковка для изготовления кованой бабы должна быть прокована до уничтожения структуры литого металла; обычно считается необходимым применять трехкратный уков.
При ковке заготовки бабы рекомендуется отрезать от слитка прибыльную часть (не менее 25% сверху слитка и 5% снизу), чтобы избежать попадания в поковку усадочной раковины, рыхлости, плен и других дефектов слитка.
Нельзя допускать большого перегрева заготовки бабы при ковке, а также ковки при пониженной температуре.
Обработку кованых баб производят в такой последовательности: конка бабы из слитка; отжиг после ковки с медленным охлаждением в печи; грубая механическая обработка; окончательная механическая обработка.
Для повышения износостойкости поверхностей замка рекомендуется после окончательной механической обработки бабы подвергать их поверхностной закалке ацетилено-кислородным пламенем с охлаждением водой.
Технические условия на механическую обработку баб. Ось отверстия для штока должна быть перпендикулярна нижней плоскости бабы: отклонение допускается 0,15 мм на 1000 леи длины.
Опорная плоскость замка для штампа должна быть параллельна нижней плоскости бабы; отклонение допускается не больше 0,05 жм на 1000 леи длины.
Боковые плоскости бабы должны быть параллельны оси отверстия для штока; отклонение допускается 0,15 мм на 1000 .«.« длины.
Боковые плоскости бабы должны быть перпендикулярны нижней плоскости бабы; отклонение допускается не больше 0,15 мм на 1000 мм длины.
Боковые плоскости бабы должны быть взаимно параллельны; отклонение допускается не больше 0,2 льм на 1000 мм длины.
Направляющие бабы должны быть параллельны оси конусного отверстии для штока; отклонение допускается не больше 0,15 мм на 1000 мм длины.
Ось симметрии направляющих и ось отверстия в бабе должны лежать в одной плоскости; отклонение допускается 0,5 .м.м.
Конусность гнезда штока должна быть 1 : 24; отклонение допускается не больше 0,05 мм на 1000 лии длины.
Прямая грань замка бабы должна быть параллельна боковой стороне: отклонение допускается не больше 0,1 мм на длине замка.
Клиновая грань замка бабы должна иметь уклон, указанный в чертеже (по техническим условиям ЧТЗ) Г : 100 по отношению к прямой грани замка; отклонение допускается не больше 0,1 леи на 1000 мм длины.
Прямая я клиновая грани замка должны составлять с опорной плоскостью замка угол, обусловленный в чертеже; отклонение допускается не больше 0,05 мм на высоте замка.
Зубья направляющих бабы должны иметь углы, предусмотренные чертежом; отклонение Допускается не больше 0,03 лии на высоте зуба.
Центровая линия шпоночного гнезда должна проходить через центр конусного отверстия Для штока; допускается смещение не более 1,0 леи.
208
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
76. Технология ремонта замка бабы (см. рис. 98)
Операции База Оборудование или приспособление Способ выполнения
1. Наварка боковых граней 2 и 3 замка и шпоночного гнезда Боковая сторона бабы Электросварочный аппарат Наплавка производится элсктродуговой сваркой электродами ЦМ-7
2. Строжка опорной плоскости 1 замка бабы «на верность» Несработан-ная часть нижней плоскости бабы и ее боковые стороны Продольно-строгальный станок Бабу устанавливают на станок замком вверх под угольник к боковым песрабо-таппым сторонам, выверяют по проработанным участкам нижней плоскости при помощи штангенр-'йсмуса. Боковую сторону бабы устанавливают параллельно ходу стола. Установку проверяют резцом по боковой стороне
3. Строжка нижней плоскости ба- 1 бы Простроганная опорная плоскость 1 замка Строгается с той же установки
4. Строжка прямой боковой грани 2 замка Простроганная плоскость основания и боковая сторона бабы Боковую грань замка размечают штангенциркулем и строгают по шаблону. Операции 2—4 можно выполнить при установке бабы на боковую сторипу, замком к боковому суппорту с проверкой по ходу стола резцом бокового суппорта
5. Разметка клиповой грани 3 замка Простроганная боковая грань и опорная плоскость замка Клиновую сторону размечают от боковой грани замка в соответствии с размерами по чертежу
6. Строжка клиновой грани 3 замка Прямая боковая грань 2 замка и опорная плоскость замка Бабу устанавливают размеченным ребром клиновой грани замка по ходу стола. Установку проверяют резцом, закрепленным н поперечном суппорте при передвижении стола
7. Разметка шпоночной канавки Прямая грань замка и отверстие гнезда для штока Разметочная плита Разметка шпоночной канавки в соответствии с чертежом. За базу принимают простроганную прямую грань и центровую линию гнезда штока
8. Фрезерование шпоночного гнезда Боковая грань замка Расточной станок Бабу устанавливают на стол станка замком к шпиндельной бабке станка, боковой стороной на стол станка, нижней плоскостью параллельно планшайбе стола
9. Проверка правильности обработки Боковая сторона бабы и конусное отверстие для штока Разметочная плита Бабу устанавливают осью параллельно разметочной плите, направляющей стороной под угольник к столу. Ось находят штангенрейсмуеом по цилиндрической расточке в гнезде для штока. Нижнюю плоскость бабы проверяют по угольнику,, установленному на плоскости стола. Углы’ проверяют по шаблонам. Направляющие I (зубья) проверяют при помощи цилиндра- I ческих оправок одинакового диаметра, закладываемых во впадины зубьев бабы
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
209
Штамподержатели (соублоки, подштамповные подушки, шаботные вставки). Эти детали относятся к числу быстроизиашивающихся и нередко ломающихся деталей, требующих частого ремонта и замены.
Поломки штамподержателей происходят обычно по углу замка и по плоскости основания. Они связаны с большими напряжениями, возникающими при работе молота, и плохой подгонкой основания штамподержателя к шаботу пли его боковых граней к соответствующим плоскостям шабота.
Наибольшему износу подвергаются нижняя и боковые грани замка штамподержателя.
Технология ремонта штамподержателей. Ремонт штамподержателя заключается в паварке боковых граней и строжке замка в размер, а плоскости основания — «па верность».
Боковые грани замка наплавляют .электродами ЦМ-7. При определении толщины наплавляемого слоя, кроме величины износа, следует учитывать припуск 5 мм для обработки. Наплавлять рекомендуется не более 10 мм.
Нижнюю (опорную) плоскость замка штамподержателя нс наплавляют, а прострагивают. Боковые грани строгают в размер. Базой для установки при строгании служат песработаниые участки верхней плоскости штамподержателя п наружная прямая грань его.
При наличии трещин в углах замка или износе боковых грапей замка свыше 10 .«.« рекомендуется запрессовывать вставку, как это указано выше для ремонта замка бабы.
Материал штамподержателей. Для мелких и средних молотов штамподержатели изготовляют коваными. Для крупных молотов, начиная с 10 т п выше, штамподержатели обычно делают литыми из стали по техническим условиям на отливку шаботов.
Марки сталей, применяющихся для изготовления кованых штамподержателей, приведены в гл. III, т. I.
Легированную хромистую сталь применяют для штамподержателей молотов с весом падающих частей до 5 т, углеродистую — от 5 т и выше.
При изготовлении заготовки штамподержателя слиток должен подвергаться ковке на прессах с уковкой (обжатием) не менее 3.
Нагрев и ковка должны происходить в температурных интервалах, допускаемых для данной стали.
Поковка штамподержателя не должна иметь на поверхности дефектов (волосовин, закатов, плен, трещин и т. д.). Допускается зачистка трещин и других дефектов на глубину по более 10 мм.
Термическая и механическая обработка штамподержателей. После ковки заготовку штамподержателя подвергают отжигу по температурному режиму, соответствующему данной марке стали.
Черновую механическую обработку выполняют с припуском 5—10 лслс, за исключением торцовых поверхностей, обрабатываемых в размер.
После черновой механической обработки заготовку штамподержателя подвергают термообработке — закалке и отпуску.
Твердость нижней плоскости штамподержателя (опорной его части) должна быть не более НВ 207. Для получения такой твердости пижнюю плоскость штамподержателя подвергают дополнительному поверхностному отпуску.
Для удобства установки и снятия штамподержателя с помощью крана на торцовых его поверхностях просверливают отверстия диаметром 20—40 мм, глубиной 50—100 Л1Л1 в зависимости от тоннажа молотов (для установки штырей).
Длина штамподержателя не должна превышать длину выемки для него в шаботе. Если оп будет короче, то собирающаяся на шаботе окалина и грязь будут попадать под штамподержатель и могут повредить поверхность выемки в шаботе и сопрягающуюся с ней поверхность штамподержателя. Более длинный штамподержатель при перемещении вследствие осадки той части, которая находилась
210
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
в соприкосновении с шаботом, будет лежать неправильно, опираясь на неоса-женную часть, что может привести к его поломке.
При установке штампа в штамподержатель он должен опираться только центральной частью хвоста (опорной поверхностью ласточкина хвоста); боковые части штампа не должны доходить до верхних поверхностей штамподержателя на 1—2 мм *.
В противном случае при осадке штампа при работе молота штамп может оказаться опирающимся на крайние точки и будет работать на изгиб, что обычно ведет к поломке штампа.
Для предупреждения поломок штампов вследствие работы на изгиб из-за наличия отпечатков на нижней опорной плоскости замка штамподержателя твердость этой поверхности должна быть выше твердости центральной части хвоста штампа (опорной поверхности ласточкина хвоста).
Грундбуксы и сальниковые втулки молотов. Материалом для этих деталей служит обычно бронза; стальные грундбуксы (из стали 45Х) вполне заменяют бронзовые при работе по каленым штокам твердостью НВ 286—255.
Детали механизма управления штамповочных молотов чувствительны к износу, так как уже при небольшой их разработке нарушается управление молотом.
Для повышения долговечности рекомендуется пальцы и оси деталей управления делать из стали 45Х, подвергать закалке и по возможности заменять опоры скольжения в узлах управления ролико- и шарикоподшипниками.
Ковочные молоты
По характеру работы (отсутствие жестких и эксцентриковых ударов) ковочные молоты испытывают меньшее напряжение и поэтому значительно меньше изнашиваются и ломаются, чем штамповочные.
Шаботы ковочных молотов обычно служат в течение десятков лет. Более легкие условия работы шаботов ковочных молотов позволяют изготовлять их из чугуна (см. табл. 31 гл. III т. I, стр. 219).
Ремонт шаботов молотов свободной ковки с весом падающих частей 1 т и выше производят чаще всего на месте при помощи переносных строгальных и фрезерных станков или вручную пневматическими рубильными молотками и шлифовальными машинами. Наплавку при ремонте чугунных шаботов не применяют. Шаботы обрабатывают по уровню, для чего площадь замка подсоублок срубают и окончательно подгоняют по линейке и проверочной плите. Шаботы более мелких молотов при наличии соответствующего кранового оборудования снимают с фундамента и строгают на продольно-строгальных станках.
Станины небольших одностоечных молотов с весом падающих частей до 1 т изготовляют из чугуна, т. е. того же качества, что и для шаботов; стойки станин крупных молотов, от 2 т и выше, часто делают стальными. Технические условия па отливку стальных стоек те же, что и для штамповочных молотов.
Цилиндры. Наиболее подходящим материалом для цилиндров является чугун СЧ 29-48.
Для молотов с весом падающих частей более 2 т цилиндры часто отливают из стали. Отливка таких цилиндров может производиться по тем же техническим условиям, что и для штамповочных молотов.
При изготовлении стальных цилиндров их обязательно снабжают чугунными гильзами.
Чугунные цилиндры снабжают гильзами лишь на быстроходных молотах при массовом производстве.
Ремонт цилиндров ковочных молотов производят по той же технологии и техническим условиям, что и ремонт штамповочных молотов.
* Приведенные указания об увязке размеров замка штамподержателя с размерами хв стовиков штампов относятся также и к замкам баб молотов.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
211
Бабы и шаботные вставки. Для ковочных молотов с весом падающих частей до 2 т включительно бабы и шаботные вставки изготовляют коваными из стали 45, для молотов с весом падающих частей более 2 т отливают из стали нормального качества с содержанием 0,3—0,4% С или из стали повышенного качества, применяющейся для отливки баб штамповочных молотов.
Штоки для ковочных молотов изготовляются обычно из малолегированных и иногда из углеродистых сталей.
Детали пневматических молотов типа Беше. Цилиндры. Ввиду ограниченной производительности своих компрессоров пневматические молоты очень чувствительны к износу рабочего и компрессорного цилиндров.
При износе рабочего цилиндра до 1 .ил растачивают ту часть цилиндра, где движется рабочий поршень, и без изменения оставляют нижнюю часть его, куда заходит нижняя крышка цилиндра. Зазор в цилиндре компенсируют за счет увеличения диаметра поршневых колец, сам поршень оставляют без изменения. При расточке рабочей части цилиндра свыше 1 мм цилиндр растачивают по всей длине. Базами являются посадочные места верхней и нижней крышек и торцовые плоскости цилиндра — верхняя и нижняя.
При расточке цилиндра овальность допускается не больше 0,1 мм, конусность на длине цилиндра не больше 0,15 мм. Качество обработки должно соответствовать 8-му классу чистоты.
Расточка цилиндров молотов типа Беше производится обычно на горизонтально-расточном станке и при отсутствии такого станка требующихся размеров — при помощи переносного расточного приспособления.
Правильность установки станины молота на станке при расточке цилиндра проверяют индикатором по неизношенным поверхностям рабочего цилиндра.
Если при проверке оказывается, что торцовые плоскости цилиндра неперпендикулярны его оси (отклонение допускается пе более 0,05 мм на диаметре крышки цилиндра), то одновременно с расточкой цилиндра с той же установки обрабатывают и эти плоскости.
Нижняя крышка цилиндра должна плотно сидеть в рабочем цилиндре, зазор допускается не больше 0,05 мм на диаметр.
Зазор верхней крышки допускается не больше 0,1 мм на диаметр. При расточке цилиндра для компенсации получившегося зазора в посадочных местах для крышек, последние увеличивают в диаметре путем проточки и напрессовки па них специальных колец.
При расточке рабочего цилиндра более чем на 1 мм для уменьшения зазора между поршнем и цилиндром поршень штока протачивают и на него напрессовывают в горячем виде кольцо соответствующего наружного диаметра.
При расточке цилиндра компрессора базой является нижняя горловина н посадочное место для крышки компрессора. Зазор между поршнем и горловиной не должен превышать 0,15 мм на диаметр, поэтому при расточке компрессорного цилиндра обязательно изготовление нового поршня.
Ш т о к-б аба. Шток на молотах типа Беше одновременно является бабой; верхний боек устанавливают в замке, выполненном непосредственно в нижнем ого конце.
Шток-бабы у молотов этого типа ломаются относительно редко, их делают обычно коваными (см. гл. III, т. I).
Технические условия на механическую обработку шток-бабы. Несоосность внутренней полости штока и его наружной поверхности допускается не более 0,15 лл на длине внутренней полости штока.
Основание замка должно быть перпендикулярно осевой штока; отклонение допускается не больше 0,2 мм на 1000 лл длины.
Направляющие плоскости штока должны быть:
параллельны его оси; отклонение не должно быть больше 0,1 мл на всю длину;
взаимно параллельны; отклонение может быть допущено не более 0,1 лл на всю Олину;
находиться на одинаковом расстоянии от центра шток-бабы; допускаемое отклонение 0,1 лл цл всю длину.
212
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Верхние крышки рабочего цилиндра изготовляют из чугуна СЧ28-48; технические условия на отливку те же, что и для цилиндров ковочных молотов.
Поршневые кольца рабочего цилиндра изготовляют из стали 20 или 25, обрабатывают в два приема, как для штамповочных молотов.
Поршень цилиндра компрессора отливают из того же чугуна, что и крышку рабочего цилиндра.
Поршневые кольца цилиндра компрессора делают из чугуна, обрабатывают в два приема, как для штамповочных молотов.
Коленчатый вал является одной из деталей, наиболее часто выходящей из строя; его изготовляют кованым чаще всего пз стали 45.
Технические условия на механическую обработку коленчатого вала. Оси коренных шеек и шейки кривошипа должны быть параллельны; отклонение допускается не больше 0,1 мм на 500 мм длины.
Коренные шейки не должны иметь овальности больше 0,03 мм.
Шейка кривошипа не должна иметь овальности более 0,04 мм.
Конусность шеек допускается не больше 0,02 мм на всей их длине.
Биение шеек не должно превышать 0,03 мм.
Шейки должны быть обработаны по 9-му классу чистоты.
Горизонтально-ковочные машины
Коленчатые валы. Одной из наиболее дорогих деталей ковочных машин, нередко выходящей из строя, является коленчатый вал машины. Причиной выхода из строя коленчатого вала чаще всего бывает перегрузка машины из-за избыточной величины заготовки, низкая температура последней, а иногда — защемление заготовки между ползунами.
Существующие предохранительные устройства в виде ломающихся шатунов и фрикционных муфт не гарантируют коленчатый вал от перегрузки, так как
их регулировку трудно контроли-
Рис. 111. Основные рабочие поверхности коленчатого вала ковочной машины: 1 — коренные шейки; 2 — кривошипная шейка; 3 — шейка гнезда пальца включения; 4 — гнездо пальца включения; 5 — смазочное отверстие; 6 — замок под заглушку; 7 — шпоночный паз
ровать.
Большие напряжения, приводящие к поломке вала, иногда являются следствием несовершенной конструкции вала — наличия резких переходов в напряженных сечениях или несоответствия размеров его сечений.
Марки сталей, применяющихся для изготовления коленчатых валов ковочных машин, приведены в гл. Ill, т. I.
Технические условия на поковки валов такие же, как для баб штамповочных молотов.
Технические условия на механическую обработку коленчатого вала. Коренные шейки и шейка кривошипа должны быть параллельны; отклонение допускается не более 0,05 мм на длине шейки кривошипа.
Коренные шейки должны иметь форму правильной окружности; овальность допускается не больше 0,075 мм.
Овальность шейки кривошипа допускается не больше 0,15 мм.
Биение шеек коренных подшипников допускается не больше 0,1 мм, а шеек кривошипа — не более 0,15 мм.
Конусность шеек коренных подшипников допускается не больше 0,06 мм на их длине, а шейки кривошипа — 0,075 мм.
Грани шпоночных канавок должны быть параллельны оси вала; отклонение допускается не больше 0,05 мм на их длине.
Обработка поверхностей коренных шеек и шейки кривошипа должна быть выполнена по 8-му, а посадочных мест по 7-му классу чистоты.
Технология механической обработки коленчатого вала приведена в табл. 77.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 213
77. Технология механической обработки коленчатого вала ковочной машины (рис. И)
Операция База Станок или приспособление Способ выполнения
Предварительная разметка Осевая линия поковки Разметочная плита Вал устанавливают параллельно плите, размечают осевую линию; обмером кронциркулем и линейкой выясняют пригодность поковки для изготовления вала по чертежу
Обточка коренных шеек и других поверхностей, расположенных на одной оси с ними Поковка и разметка Специальный станок для обработки коленчатых валов или универсальный токарный станок Поковку крепят в четырехкулачковых патронах передней и задней бабок. Установку проверяют рейсмусом, на патроны крепят соответствующие контргрузы для балансировки вала, шейку з с отверстием для пальца включения обрабатывают с припуском 6 .ч.ч на диаметре, остальные шейки — в размер по чертежу
Обработка кривошипной шейки 2 Коренные шейки Вал смещают в патронах на необходимый эксцентрицитет, балансируют соответствующими грузами на патронах. Проверяют по проточенным коренным шейкам 1. Направление вертикальной плоскости, в которой устанавливают коренные шейки 1 и кривошипную шейку 3, указывают двумя угольниками, установленными на станине станка на постоянном расстоянии от обработанных концов вала
Разметка шпоночных пазов 7 и замка под заглушку 6' Обработанные поверхности коренных шеек Разметочная плита Вал устанавливают параллельно разметочной плите, штангенрейсмусом на уровне осевой линии вала проводят риску, соответствующую центровым линиям шпонок, штангенрейсмусом размечают верхние и нижние грани шпонок и замок для заглушки
Фрезерование шпоночных пазов Обработанная поверхность вала и разметка Одностанин-пый (консольный) продольно-строгальный станок Шпоночные пазы фрезеруют на одноколонном продольно-строгальном станке с помощью фрезерной головки. Вал устанавливают вдоль стола параллельно его ходу. Параллельность проверяют штангенрейсмусом со стола и индикатором на боковом суппорте по проточенным шейкам
Строжка замка । под заглушку Обработанные поверхности и раз-метка Вал устанавливают поперек стола станка размеченным основанием замка параллельно поверхности стола; проверяют штангенрейсмусом от стола и резцом на поперечном суппорте по осевой линии вала; замок строгают по разметке; углы проверяют по шаблону
Разметка отверстия для шпонки включения Замок заглушки Разметочная плита Вал устанавливают на плиту простроганной площадкой основания замка заглушки перпендикулярно плите (под угольник), при помощи штанген-рейсмуса и угольника размечают грани площадок гнезда
214
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл. 77
Операция База Станок или приспособление Способ выполнения
Сверление и расточка отверстий в гнезде для шпонки включения Замок заглушки и разметка Горизонтально-расточной Вал устанавливают параллельно столу станка, плоскостью под заглушку, перпендикулярно столу и шпинделю станка, сверлят и грубо растачивают сквозное отверстие для дальнейшей строжки гнезда
Строгание гнезда для пальца включения Одноколонный продольно-строгальный Вал устанавливается поперек станка параллельно столу и траверсе, основанием замка заглушки перпендикулярно столу. При помощи оправки, закрепленной в суппорте, строгается гнездо для пальца включения
Чистовая обработка шейки для пальца включения Обработанные коренные шейки вала Токарный Вал устанавливают концами в оба патрона станка, выверяют по обработанным коренным шейкам, балансируют контргрузами, шейку протачивают в размер по чертежу
Отрезка концов вала Обработка места и подрезка Дисковая пила Оба конца вала предварительно по длине прорезают на небольшую глубину на токарном станке, окончательно отрезают на пиле
Сверление отверстий для смазки Обработанные поверхности и раз-метка Горизонтально-расточной Вал устанавливается параллельно столу станка, сверлится по центру и по разметке “ ;
Зачистка заусенцев Рабочее место слесаря Зачистка заусенцев и вырубка смазочных каналов вручную
Проверка выполненной обработки Разметочная плита Проверяют по чертежам и техническим условиям
Высадные ползуны. В процессе эксплуатации ковочных машин ползуны их, в том числе высадные, подвергаются значительному износу. Больше всего изнашиваются боковые стенки ползунов, нижняя часть направляющих плеч, хвостовые направляющие и гнездо для штамподержателя.
Технические условия на ремонт высадного ползуна. Боковые рабочие плоскости ползуна должны быть взаимно параллельны, отклонение допускается но длине и высоте не больше 0,15 мм.
Непараллельность боковых граней хвоста не должна превышать 0,05 мм на длине хвоста.
Боковые грани хвоста должны быть параллельны боковым сторонам ползуна; допускается отклонение не больше 0,1 мм на длине хвоста.
Верхние плоскости плеч должны быть параллельны нижним плоскостям; отклонение допускается не больше 0,04 ли по длине плеч и не больше 0,02 о по ширине.
Перпендикулярность нижней плоскости плеч к боковой стороне обязательна, отклонение допускается не больше 0,05 мм на высоте ползуна.
Боковые грани гнезда пуансонодержателя должны быть параллельны боковой стороне ползуна; отклонение допускается не больше 0,15 мм по высоте и ширине гнезда.
Боковые грани гнезда пуансонодержателя должны быть взаимно параллельны; отклонение допускается не больше 0,2 лии.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
215
Центровая гнезда пуансонодержателя должна совпадать с центровой ползуна; отклонение допускается не больше 0,5 «л.
Отверстие для пальца шатуна должно быть перпендикулярно боковой стороне; допускается отклонение не больше 0,15 лш на длине боковой стороны ползуна.
Плечи ползуна должны быть взаимно параллельны, отклонение допускается не больше 0,05 Л4ж на длине плеч.
Ползуны ковочных машин отливают из стали 25Л по техническим условиям для отливок станин штамповочных молотов.
Прочие изнашивающиеся детали. К числу быстроизнагпиваюгцихся деталей ковочных машин относятся такие детали, как шестерня электродвигателя, пальцы включения, сухари и сегментные планки, вкладыши и втулки.
Шестерню электродвигателя изготовляют обычно наборной из чередующихся между собой пластин текстолита и латуни (латунь в практике часто заменяют мягкой сталью).
Долговечность шестерни зависит от точности установки и состояния находящегося с ней в зацеплении зубчатого венца маховика.
Палец включения, сухари и сегментные планки воспринимают большие давления и удары. Для повышения долговечности их рекомендуется изготовлять из стали 18Х2Н4ВА или 12ХНЗА, цементовать изнашиваемые поверхности на глубину 2—2,5 мм, калить и отпускать на твердость HRC 47—49.
Указанные детали при изпосе ремонтируют наплавкой изношенных мест твердым сплавом, с зачисткой шлифовальной машинкой. При повторном ремонте перед наплавкой твердого сплава наплавляют промежуточный слой из нержавеющей стали.
Вкладыши шатуна, втулки приводного вала, втулки большей шестерни и бронзовые плоские направляющие наиболее сильно подвержены износу. Для уменьшения их износа необходимо поддерживать в порядке систему смазки, оградить трущиеся поверхности от попадания пыли и грязи, не допускать чрезмерных зазоров между трущимися поверхностями, ограничивать овальность цапф.
Бронзовые втулки целесообразно заменять биметалллическими со слоем бронзы 3—5 мм, бронзовые пластины — стальными, наваренными обычным электродом, обвитым сверх обмазки проволокой красной меди толщиной 1,5— 2,5 мм.
Подшипники скольжения приводного вала и большой шестерни ковочных машин целесообразно заменять при ремонте игольчатыми.
Парогидравлические прессы
Парогидравлические прессы с точки зрения ремонта являются наиболее надежным видом кузнечно-прессового оборудования. Поломки гидравлических цилиндров, колонн или других крупных деталей пресса представляют исключительно редкие явления.
Рабочий цилиндр. При необходимости рабочий цилиндр отливают из стали 25Л по техническим условиям на отливку станин штамповочных молотов.
Появление мелких трещин, неглубоких рисок в месте сопряжения цилиндра с манжетой вызывает быструю порчу манжеты и необходимость расточки цилиндра в этом месте. Такие расточки сопровождаются сменой деталей узла, подвергнутого расточке.
Плунжеры. Под воздействием воды и посторонних тел, попадающих в цилиндр, па теле плунжера часто появляются царапины и риски. Для предохранения сальника от быстрого износа плунжер в таких случаях протачивают начисто до вывода повреждений поверхности. Работу выполняют на токарном станке. Плунжер протачивают только по рабочей части; низ плунжера, входящий в цилиндрическое гнездо траверсы, обработке при этом не подвергают.
Ось плунжера должна совпадать с центром нижней его части; отклонение допускается 0,1 мм; конусность должна быть не больше 0,15 мм на длине проточенной части.
216
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Материалом для плунжера может служить чугун СЧ 21-40, но для увеличения долговечности плунжеры лучше делать коваными из сталей, указанных в гл. III, т. 1, с последующей закалкой и отпуском.
Штоки мультипликаторов. Как и плунжер, шток мультипликатора при износе и особенно при появлении борозд даже небольшого сечения способен выводить из строя уплотняющие его манжеты и изнашивать сальниковую набивку. Ремонт штока мультипликатора производят проточкой до удаления царапин.
Штоки мультипликаторов для уменьшения износа рекомендуется делать из стали 40Х или другой легированной стали.
Втулки и грундбуксы штока мультипликатора. Эти детали обычно изготовляют из бронзы Бр. АЖ 9-4. Для увеличения долговечности целесообразно делать их биметаллическими со слоем бронзы 3—5 мм па стальной основе.
Кривошипные прессы
Коленчатые валы. Поломки коленчатых валов прессов имеют место сравнительно редко. Износу подвержены главным образом коленчатые валы мелких быстроходных прессов преимущественно в той части, которая сопряжена с деталями включения в виде подвижных шпонок, муфт и т. д. Поэтому гнезда валов, где помещаются шпонки включения, полезно упрочнять электроискровой обработкой, а при ремонте наплавлять электродами типа Сормайт с последующим шлифованием гнезда на шлифовальном станке. Реже имеет место пзнос шейки кривошипа и коренных шеек.
Крупные прессы (давлением 300 т и выше) работают без замены п ремонта валов по 10—15 лет и более. На менее мощных прессах износ коренных подшипников и шейки кривошипа наступает значительно раньше, и такие валы приходится периодически ремонтировать.
Ремонт коленчатых валов заключается в проточке коренных п кривошипных шеек, в наплавке и шлифовании гнезд для пальцев и шпонок включения, про-строжке плоскостей для скользящих муфт включения.
Технология ремонта в основном соответствует приведенной выше для коленчатых валон ковочных машип.
Для обработки небольших валов можно пользоваться обычными токарными станками без специальных патронов на задней бабке, В таком случае для размещения центра кривошипной шейки приходится напрессовывать или приваривать к валу вспомогательное технологическое кольцо пли планку, которые по выполнении работы удаляют. До установки на станок на технологической планке или кольце размечают осевые линии и засверлпвают центр для задней бабки.
Технические условия на ремонт коренных шеек коленчатых валов. Овальность коренных шеек и шейки под большую шестерню допускается не больше 40—60% указанного в чертеже допуска на обработку соответствующей шейки.
Конусность каждой из шеек не должна превосходить 0,01—0.02 м.к на 100 мм длины.
Непараллельность осей кривошипных шеек с осью коренных не должна превосходить 0,03—0,05 мм на 100 мм длины.
Шероховатость поверхности коренных и кривошипных шеек должна соответствовать 8-му классу чистоты.
Шейки, обработанные под посадку, должны соответствовать 7-му классу чистоты.
Плоскости под подвижную муфту должны быть параллельны, отклонение допускается не больше 0,03 мм на 100 мм длины.
Гнезда для шпонок должны быть параллельны оси вала, отклонение допускается не больше 0,05 мм на 100 мм длины.
Поковки для коленчатых валов изготовляют по техническим условиям на поковки из стали 45.
Втулки и вкладыши коренных подшипников коленчатого вала изготовляют обычно из бронзы (см. гл. III, т. I). Для коренных подшипников средних прессов (до 300 т давления) допустимо изготовлять их из антифрикционного чугуна АСЧ-1 по ГОСТу 1585—57.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
217
Подшипники из антифрикционного чугуна требуют особенно качественной чистовой обработки поверхности по 10-му классу чистоты, хорошего сопряжения трущихся поверхностей и обильной непрерывной смазки.
Вкладыши шатуна часто выходят из строя, и их рекомендуется делать из бронзы Бр. АЖ 9-4 пли еще лучше из биметалла.
Шатуны кривошипных прессов при наличии частых поломок рекомендуется делать не из чугуна, а пз стали с содержанием 0,3—0,4% С, с пределом прочности 50 кПммг. Отливки отжечь при температуре 880—900° С.
Детали механизма включения. К деталям, подверженным быстрому износу, относят пальцы включения, сухари, шайбы включения и фрикционные диски.
Сухари. Уменьшению износа сухарей способствует увеличение их рабочей площади, улучшение качества материала и его термообработки.
Технические условия на ремонт и изготовление сухарей механизма включения. Сухари должны плотно сидеть в своих гнездах, зазор допускается не больше 0,02 мм', плоскости сухарей должны быть перпендикулярны торцовой плоскости шайбы, отклонение не больше 0,01 мм на высоте сухаря.
Рабочая плоскость сухарей должна проходить через центр шайбы; допускаемое отклонение не больше 0,05 .нм.
Рабочие плоскости двух противоположных сухарей должны лежать на одной прямой; допускается отклонение не более 0,05 мм.
Рабочие плоскости смежных сухарей взаимно перпендикулярны, допускается отклонение не больше 0,03 м.м на длине сухаря. При сопряжении шайбы с муфтой включения сухари должны соприкасаться, отдельные зазоры не должны превышать 0,05 мм.
Сухари должны быть прочными и твердыми. Твердость должна быть HRC 44, временное сопротивление не меньше 100 кГ/мм*.
Сухари для мелких прессов изготовляют из стали 45Х, закаливают в масле при температуре 840“ С, отпускаются при температуре 340—350“ С.
Для тяжелых работ сухари рекомендуется изготовлять из легированных сталей с цементацией, как указано выше для ковочных машин. При ремонте сухари наплавляют электродами Сормайт и шлифуют.
Диски фрикционов, Диски после проточки рихтуют и шлифуют; отклонение прямолинейности допускается 0,01 мм на 100 мм диаметра. Наружные и внутренние шлицы проверяют по шаблону; допуски не больше 0,02 мм на высоте зуба. На диски приклепывают прессованное феродо, изготовленное в виде колец или секторов соответственно размерам дисков, Заклепки для этой цели обычно изготовляют из трубок красной меди 4x6 Л4.и; феродо зенкуют; трубки расклепывают впотай..
Материалом для дисков служит чугун СЧ 21-40 или листовая сталь 20 пли 45. У некоторых прессов диски фрикционов делают биметаллические сталь J- металлокерамика (железо—графит).
БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ
Замена при ремонте деталей, изготовленных из цветных металлов или их сплавов, биметаллическими снижает расход дефицитных материалов в 4—10 раз, ио ухудшая эксплуатационных качеств оборудования. В большинстве случаев толщина слоя бронзовой заливки в обработанных начисто втулках находится и пределах 0,5—2
В ремонтном производстве биметаллические детали обычно изготовляют заливкой заготовок, выполненных из стали и чугуна расплавленным цветным металлом или сплавом. Реже используют наплавку или нанайку цветных металлов. Этот метод применяют обычно только для восстановления крупных деталей, например, бронзостальных и баббитовых подшипников.
Высокое содержание углерода в стали заготовки уменьшает скорость диффузии цветного металла. Поэтому заготовки для биметаллических деталей обычно делают из стали с содержанием углерода 0,1—0,2% (стали 10 и 20) и лишь при необходимости нарезания резьбы прибегают к сталям с более высоким содержанием углерода (стали 30 и 35).
Замедляют и полностью прекращают диффузию окислы на заливаемой поверхности. Для предупреждения этого их необходимо тщательно удалять
218
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
механическим или химическим способом, а также принимать меры к предохра-
нению окисления в процессе заливки (применять флюсы, восстановительную атмо-
сферу и т. д.).
Соединения чугуна и цветного сплава менее прочны. Для повышения их прочности необходимо иметь возможно меньше структурно свободного графита. Та-
ким чугуном является чугун с перлпто-ферритной основой.
Для увеличения прочности соединения на чугунной заготовке можно наре-
зать резьбу.
Существуют два метода заливки расплавленного цветного металла (сплава): стационарный и центробежный.
Стационарная заливка
При этом методе заливки требуемую толщину и конфигурацию заливаемого слоя получают за счет земляной формы (или стержня).
Сборку формы для изготовления биметаллических втулок выполняют в следующем порядке.
Стальную или чугунную заготовку 6 втулки зажимают между поддоном 2 (рис. 112) и крышкой 7 при помощи стяжных болтов 4 и поперечин 1 п 8. Вну-
три заготовки предварительно устанавливают стержень 5. Правильное положение стержня и заливаемой втулки для получения одинаковой толщины слоя заливки обеспечивают наличием в крышке и поддоне соответствующих центрирующих расточек. Перед установкой заготовки и стержня внутренние поверхности крышки и поддона покрывают тонким слоем графито-асбестовой замазки. Последнюю приготовляют из равных частей графитового и асбестового (прокаленного) порошков, разбавленных водой до сметанообразного состояния. Внутреннюю поверхность заготовки зачищают наждачной бумагой. Замасленные заготовки обезжиривают кипячением в 10%-ном растворе каустической соды (Юлия) и промывкой в кипящей воде.
Стыки между поддоном, заготовкой и крышкой промазывают графито-асбестовой замазкой.
9 в 7
Рис. 112, Собранная форма для изготовления биметаллической втулки методом стационарной заливки: 1 — нижняя поперечина; 2 — поддон; 3 — уплотнительная замазка; 4 — стяжной болт; 5 — стержень; в — заливаемая заготовка; 7 — крышка; 8 — верхняя 10 — отверстие для вы-
поперечина; э — рымболт; _ . _
хода газов; 11 — отверстие для заливки формы;
12 — уголь
Для предупреждения образования окалины из наружной поверхности заготовки, ее следует покрывать краской, составленной из 60% графита и 40% мела, разведенных водой.
После сборки формы замазке и краске дают подсохнуть.
Окисление заливаемой поверхности предупреждают созданием внутри формы восстановительной атмосферы. Наиболее просто этого достигают применением стержней, изготовленных из смеси древесного угля в порошке (50%), серой глины (15%) и формовочной земли (35%). После сборки форму со стержнем нагревают до температуры 900—950° С, в результате чего внутренняя полость формы занол-
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
219
няется окисью углерода, которая при температуре 685° С и выше является энергичным восстановителем окислов железа.
При изготовлении стержней, отмеренные в указанных количествах материалы, смешивают сухими и затем увлажняют настолько, чтобы комок, обмятый руками, не давал трещин при падении с высоты 0,5 мм. Стержень формуют в обычном шишельном ящике, сушат при температуре 80—90° С (2 ч), затем при температуре 180—200° С (2 ч), после чего окрашивают для заглаживания поверхностей массой того же состава, но более мелкого помола.
Восстановительную атмосферу внутри формы можно создавать также засыпкой угля в пустотелый металлический стержень 5 (рис. 112). Этот способ наиболее целесообразен при изготовлении крупных втулок.
Заливку производят в нагретую форму, температура которой зависит от состава заливаемого сплава.
Залитые формы оставляют на воздухе для охлаждения до темно-красного каления или охлаждают на спрейере, после чего их разбирают и выбивают стержни.
При применении сильно ликвирующих сплавов (например, бинарных свинцовистых бронз), формы немедленно после заливки должны быть подвергнуты энергичному охлаждению (со скоростью 100—400° С мин).
Центробежная заливка
Этот метод имеет следующие преимущества по сравнению со стационарной заливкой: в залитом слое отсутствуют газовые и шлаковые включения, значительно выше механические свойства и чистота поверхности залитого слоя, благодаря более высокой скорости охлаждения цветной металл имеет мелкозернистую структуру.
К экономическим преимуществам центробежной заливки относят: отсутствие прибылей и литников, что значительно сокращает расход цветных металлов, а также отсутствие необходимости изготовлять стержни. Последнее резко снижает трудоемкость изготовления биметаллических деталей и уменьшает требующиеся для организации их производства площади и затраты.
При центробежной заливке качество залитого слоя и прочность его сцепления с металлом зависят от окружной скорости заготовки при заливке. Числа оборотов заготовки при изготовлении биметаллических втулок приведены в табл. 78.
78. Скорости вращения заготовки при центробежной заливке бронз
Наибольший диаметр заливки в мм Число оборотов заготовки в минуту при окружной скорости в .м/сек
4,5 5 5,5 6
40-50 1900-1500 2100—1700 240,0-1900 2600-2100 2900-2300
60-70 1300-1100 1400-1200 1600-1400 1800-1500 1900—1600
80-90 1000-800 1100-1000 1200-1100 1300-1200 1400-1300
100-110 800—700 900-800 1000-900 1100—1000 1200-1100
120-140 600-500 700-600 800-700 900-800 1000-800
160-190 500-400 550-450 600—500 650—550 700-600
220-250 350—300 400-350 450-400 500—400 500-450
При центробежной заливке сильно ликвирующих сплавов, например бронз типа Бр. СЗО, в результате большой разницы в удельных весах компонентов может получаться значительная неоднородность залитого слоя. Для предупреждения этого снижают число оборотов заготовки, ускоряют охлаждение детали, предохраняют сплав от газонасыщения, уменьшают толщину заливаемого слоя.
Центробежную заливку осуществляют двумя способами: расплавлением шихты внутри заготовки с последующим вращением ее или при одновременном вращении заготовки и заливкой расплавленного металла (сплава) во вращающуюся заготовку.
220
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Расплавление шихты внутри заготовки можно выполнить с нагревом: в печах (так называемый печной способ); электрической дугой внутри заготовки или т. в. ч. Эти три способа получили
распространение в практике ремонтно-механических цехов и имеют свои области применения.
II е ч н о й с и о с о Г>. Стальную заготовку втулки заполняют бронзовой стружкой или кусками бронзы, полученными от разделки старых изношенных бронзовых деталей, и закрывают с обоих торцов крышкой и дном из листового железа, которые закрепляют при помощи сварки (рис. 113).
В крышке делают отверстие для выхода газов диаметром 4— 5 мм.
Для предупреждения отрыва
а) б) 61
Рис. 113. Заготовки биметаллических втулок: а — с плоскими крышкой и дном; б — со сферическими крышкой и дном; в — со сферической крышкой и глухим дном: 1 — отверстие для выхода газов; i — бронза; 3 — измельченный уголь
пли разрыва крышки и днища при нагревании, что ведет к вытеканию и потере бронзы, рекомендуется делать их, как показано на рис. ИЗ, б. Толщина и стрела прогиба крышек зависят от диаметра заготовки (табл. 79).
79. Толщина и стрела прогиба крышек (днищ) в мм
Наружный диаметр заготовки Толщина Стрела прогиба Наружный диаметр заготовки Толщина Стрела прогиба
25-50 51-75 76-100 101-150 3-5 5-8 5-8 8-10 2 3 6 151-200 201-250 251-300 10 10-15 15 9 12 15
Если заготовку изготовляют не из трубы, а из целого материала, т. е. из штанги, поковки или отливки, ее можно делать с глухим дном (рис. ИЗ, в). Для этого при обработке отверстие недосверливают на величину, равную нормальной толщине крышки (табл. 79). Затем дно подрезают или растачивают.
Перед заполнением заготовки шихтой внутреннюю поверхность подвергают химической обработке, состоящей из следующих операций:
травление в течение 3—5 мин 70—75%-ным раствором технической соляной кислоты до матово-серого цвета и отсутствия пятен;
промывка в проточной воде (при 15—20° С);
окончательная нейтрализация соляной кислоты и удаление жиров промывкой в щелочной ванне с 5%-ным раствором каустической или кальцинированной соды при температуре 80—90° С (5—10 мин).
промывка от щелочи в горячей (желательно проточной) воде нри температуре 80-90° С (3-5 мин);
погружение заготовки в 3%-пый раствор буры при температуре 70—80° С на 5 мин для предохранения очищенной заготовки от окисления при последующей обработке;
сушка заготовки в электросушильном шкафу при температуре 120—150“ С (10—15 мин);
обмазка горячей заготовки внутри ровным слоем концентрированного раствора буры при помощи кисти (насыщенный раствор буры составляется растворением 150 г буры в 200 см2 холодной воды); при нанесении раствора буры на
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
221
горячую поверхность заготовки происходит испарение воды, а на стенках гильзы откладывается ровный белый слой буры, защищающий сталь от окисления при последующем нагреве заготовки до высокой температуры.
Вес бронзы, закладываемой в заготовку, рассчитывают по формуле
. . . D- — (Р ,
G = 1,1л--------/у,
4 1
где 1,1 — коэффициент, учитывающий потери на пробу (потери на угар отсутствуют): D — внутренний диаметр заготовки; d — внутренний диаметр отлитой втулки (следует учитывать припуск на обработку 2—5 лглт); I — длина заготовки; у - удельный вес бронзы.
К точно отвешенным порциям бронзы добавляют толченый березовый уголь в количестве 1% от веса бронзы и такое же количество сухой прокаленной, просеянной буры. Буру добавляют в качестве флюса, древесный же уголь обеспечивает восстановительную атмосферу.
Заварку крышек производят плотным швом, а при заливке свинцовыми бронзами — двойным плотным швом. Ввиду трудности контроля приварку крышек поручают высококвалифицированному
сварщику. Подготовленные под нагрев заготовки должны быть обработаны в тот же день, так как уголь и бура могут отсыреть, появится ржавчина. Заготовку нагревают в любой нагревательной печи, обеспечивающей температуру 1200° С. Нагрев ведут в дна этапа (табл. 80). Заготовку, поставленную вертикально, сначала нагревают на пороге печи, после чего пере- 80. Среднее время (в мин) нагрева заготовок диаметром 90—200 мм для расплавления бронзовой шихты
Вид бронз У порога печи В зоне нагрева
Оловянные . . . Свинцовые .... 10 10 20 15
двигают в зону нагрева при 1160—
1200° С (см. табл. 80). Конец нагрева характеризуется сравниванием цвета заготовки с цветом стенок и пода печи (до бела).
После расплавления бронзы заготовку устанавливают на центробежную машину и вращают до затвердевания бронзового слоя (700—750° С).
Наряду с достоинствами, этот способ имеет ряд существенных недостатков: большая трудоемкость изготовления, определяющаяся в значительной степени выполнением операций по изготовлению и привариванию крышек и их по-
следующему удалению;
относительно низкая производительность, связанная с достаточно большим временем, требующимся для расплавления бронзы внутри каждой заготовки и с невозможностью, при разных размерах заливаемых втулок, обеспечить непрерывную подачу заготовок с расплавленной бронзой на центробежную машину из-за различного времени, требующегося на расплавление в них бронзы;
потери металла в связи с необходимостью давать значительные припуски по длине втулок для отрезания приваренных крышек;
невозможность обнаружения брака заливки до удаления приваренных крышек п его исправления, после того как они срезаны.
Электродуговой способ* более производителен, однако он требует более сложных установок по сравнению с описанными выше.
Заготовку втулки, заполненную шихтой, составленной из кусков бронзы или бронзовой стружки и буры в количестве 1,5—2% от веса бронзы, устанавливают и центрируют в трехкулачковом патроне шпиндельной бабки специально приспособленного токарного или револьверного станка и зажимают между двумя планшайбами. Одна из этих планшайб своим конусным хвостовиком вставлена в
Предложен А. И. Рагузиным (ангорское свидетельство № 97413 от 5.1.1951 г.).
222
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
коническое отверстие шпинделя передней бабки (рис. 114), другая надета на смонтированный на шарикоподшипниках шпиндель задней бабки, установленной на? каретке станка (рис. 115). Сквозь отверстие в шпинделе и планшайбах, зажимаю-
щих заготовку втулки с торцов, внутрь нее пропускаются электроды, вставленные в электрододержатели. К обоим шпинделям через щетки и контактные кольца подведен электрический ток.
С помощью передней бабки, позволяющей изменять число оборотов шпинделя, в зависимости от диаметра заливаемой втулки, заготовке сообщается вращение с окружной скростью 4—6 л/сек (см. табл. 78), после чего электроды сближают для возбуждения электрической дуги. Для равномерного прогрева шихты и заготовки по всей ее длине после возбуждения дуги электроды постепенно разводят, увеличивая длину дуги до длины втулки. Если длина втулки настолько велика, что это сделать невозможно (при длине втулки более 150 мм), то для обеспечения равномерности нагрева и плавления оба электрода и. горящую между ним дугу медленно перемещают внутри заготовки по оси вращения. Для этого установка снабжена специальным приспособлением, позволяющим перемещать оба электрода поворотом одной рукоятки,
не изменяя расстояние между ними.
Лучшие результаты дает применение графитизированных электродов, но при их отсутствии могут использовать и угольные электроды, в частности изготовленные из отходов электродов, электросталеплавильных печей путем их механической обработки. Диаметр электродов и сила тока, рекомендуемые' при изготовлении втулок разных диаметров, приведены в табл. 81.
Увеличение силы тока сверх величин, указанных в табл. 81, ведет к перегреву электродов и появлению на них трещин.
81. Диаметр электродов и сила тока для наплавки втулок электродуговым способом
Размеры в м-м
Диаметр отверстия во втулке Диаметр электродов Сила тока в а
До 75 Св. 75 до 100 » 100 » 125 » 125 » 150 » 150 » 200 13 16-19 19-22 22-25 25-30 100-120 120-250 150-300 200-350 250-350
Конец плавки определяют по цвету наружной поверхности заготовки. К концу заливки заготовка по всей длине приобретает ярко-желтый цвет. После этогс питание дуги прекращают, а втулку продолжают вращать в течение несколькиз минут до полного затвердевания бронзы (пока наружная поверхность втулки не станет темно-вишневого цвета).
При заливке чугунных заготовок бронзой, во избежание оплавления вну тренпего слоя чугуна, плавку нужно вести на пониженной силе тока и не до пускать местных перегревов. Толщина стенок чугунных заготовок должна быт» не менее 12—13 мм.
Для предупреждения вытекания расплавленного металла между торца* заготовки и плоскостями планшайб, которыми она зажата, ставят прокладку i листового асбеста или на торцы заготовки надевают специальные технологическ! крышки с отверстиями в центре для пропуска электродов. Крышки закрывав торцы более надежно.
При использовании крышек плоскости торцов должны быть строго перпе:
дикулярны оси заготовки.
Поверхности шайб, чтобы не приставал расплавленный металл, покрывают то ким слоем порошкообразного графита, смешанного с жидким стеклом.
Питание электрической дуги можно осуществлять несколькими способам; непосредственно от сети, при напряжении между фазой и нулем 220 и 127 от сети через трансформатор (поскольку на трансформатор здесь подаете линейное напряжение, оно снижается в 1,73 раза);
от трансформатора, в качестве которого используется асинхронный электр двигатель с фазовым ротором, при этом статор включают на две фазы, он служ первичной обмоткой, а ротор используют как вторичную обмотку; ток регул руют поворотом ротора;
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
223
Рис. 114. Узел шпинделя установки для изготовленных биметаллических втулок электро» дуговым способом: 1 — LI-образные кулачки; 3 — специальная планшайба; 3 — электрод; 4 — самоцентрирующий трехкулачковый патрон; 5 — разрезная бронзовая втулка; 6 — шпиндель передней бабки; 7 — направляющие втулки; 8 — пиноль (электрододержатель); 9 — бронзовое контактное кольцо для подвода напряжения к электроду; 10 — контактные щетки; 11 — поводковое кольцо
Рис. 115. Шпиндельная бабка каретки для изготовления биметаллических втулок электродуговым способом: I — каретка; 2 — корпус бабки; 3 — текстолитовая изолирующая плита; 4 — крепежные болты; 5 — текстолитовые изолирующие втулки; в — текстолитовые изолирующие шайбы; 7 — шпиндель; 8 — пиноль (электрододержатель); 9 — бронзовое контактное кольцо; 10 — контактные щетки
224
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
от синхронного генератора с повышением частоты тока для обеспечения необходимой устойчивости горения электрической дуги;
от электросварочных аппаратов; в этом случае, поскольку вторичное напряжение сварочного трансформатора составляет 60—65 в, для увеличения напряжения в цепи электрической дуги установки прибегают к последовательному соединению нескольких сварочных трансформаторов: при соединении вторичных обмоток двух сварочных трансформаторов можно получить напряжение 120— 130 в, что достаточно для заливки втулок диаметром до 100 мм и длиной до 1,2 диаметра. Для обеспечения возможности заливки втулок диаметром до 200 мм используют три сварочных трансформатора, что обеспечивает напряжение ISO-195 в;
от преобразователя частоты и числа фаз.
Питание электрической дуги непосредственно от сети можно применять только для изготовления втулок небольших размеров. Возможности использования этого способа ограничены тем, что не всегда возможно брать с одной фазы 200—250 а.
Наиболее целесообразно применять питание от синхронного генератора. Генератор питается от трех фаз, не нуждается в дросселе и имеет высокий коэффициент мощности. Однако часто на заводе нет в наличии свободного генератора необходимой мощности.
Использование сварочных трансформаторов для питания электрической дуги — достаточно простой и доступный способ. По сравнению с питанием от сети при напряжении 380 в отбираемый от сети ток снижается примерно вдвое. Кроме того, есть возможность широкой бесступенчатой регулировки.
Питание электрической дуги от преобразователя частоты и числа фаз дает хорошие практические результаты и обеспечивает устойчивую работу установки, нагрузка здесь равномерно распределяется на все три фазы, а применение повышенной частоты уменьшает размеры необходимого дросселя и улучшает горение электрической дуги. Этот способ не требует специального оборудования.
Электрическая часть установки для изготовления биметаллических втулок электродуговым способом, применяющейся в ремонтно-механическом цехе Челябинского тракторного завода, состоит из электродвигателя (2V = 44 кет, п = 1450 об/мин), преобразователя и дросселя для регулирования силы тока. В качестве преобразователя используют электродвигатель (N = 35 кет, п = = 700 об/мин)', дроссель сварочного типа. В цепь дуги включен амперметр (500 а), но показаниям которого регулируют силу тока.
Электрическая схема установки предусматривает невозможность подачи напряжения и ее пуска при открытом предохранительном кожухе, закрывающем обе бабки и вращающуюся заготовку.
Схема обеспечивает частоту тока 150 гц, силу тока 200—350 а и напряжение 170-220 в.
Достоинства электродугового способа: не требуется изготовлять крышки для заготовок (как при печном) или предусматривать буртики (как при заливке жидким металлом): более высокая производительность (не требует химической обработки заготовок).
Изготовление биметаллических втулок при нагреве т. в. ч. Этот способ наиболее совершенный, в отношении производительности и условий труда, но значительного распространения в ремонтно-механических цехах пока не получил, ввиду малого числа установок т. в. ч., имеющихся в ремонтно-механических цехах.
Установка для изготовления биметаллических втулок, применяющаяся в Центральном ремонтном цехе ленинградского Кировского завода, спроектированная отделом главного механика завода совместно с Ленинградским научно-исследовательским институтом токов высокой частоты показана на рис. 116.
Установка рассчитана па заливку втулок диаметром 50—200 мм, длиной 100—400 мм. Основными узлами станка являются: сварная станина 5 (рис. 117) со стальными накладными направляющими 3 и 6' и передняя бабка 1, салазки 2,
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
225
новки для изготовления би-
металлических втулок с помощью т. в. ч.: 1 — передняя бабка; 2 — электродвигатель; з — коллектор охлаждающей системы; 4 — защитный кожух; 5 — задняя бабка; 6 — маховичок перемещения задней бабки; 7 — маховичок перемещения салазок (подача индуктора)
Гис. 117. Установка для изготовления биметаллических втулок с помощью т. в. ч. (поперечный разрез): 1 — иередняя бабка; 2 — салазки; 3 — передняя направляющая станины; в — маховичок перемещения салазок; 7 — станина; 6 — задняя направляющая станины; 7 — передняя колодка; 3 — трансформатор (на 800 ец); 9 — кожух трансформатора; 10 — гибкий шланг © 13 мм; 11 - коллектор охлаждающей системы; 12 — защитный кожух; 13 — гибкий шланг ф 19 мм
Ь Справочник механика, т. 2
226
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
трансформатор 8, электродвигатель 2 (см. рис. 116) привода, задняя бабка 5 и система водяного охлаждения.
Шпиндель станка имеет 700—2600 об/мин.
Задняя бабка станка перемещается по станине с помощью винта. Конструкция пиноли задней бабки обеспечивает возможность перемещения в осевом направлении вращающегося центра для компенсации линейного расширения втулки в процессе нагрева.
Салазки 2 станка перемещаются по направляющим стапины на шарикоподшипниках.
Втулка нагревается двухвитковым индуктором от машинного генератора мощностью 100 кет (8000 гц). Индуктор закреплен на трансформаторе, смонтированном на каретке станка. При установке заготовки индикатор отводят вместе с кареткой вдоль оси станка без нарушения его центровки относительно оси шпин
деля.
Для предохранения рабочего от разбрызгивания расплавленной бронзы при заливке, суппорт станка закрыт кожухом 4. Охлаждение трансформатора, ин-
дуктора и конденсаторов водяное; давление воды 1,5—2 ат.
Заливку втулок выполняют в следующем порядке.
Стальную заготовку втулки заполняют бронзовой шихтой. С обоих концов заготовку закрывают крышками с асбестовыми уплотняющими прокладками и ставят в центре станка. Передвижением каретки на заготовку заводят
Рис. 118. Заготовка для изготовления биметаллической втулки заливкой расплавленного сплава центробежным методом
индуктор, после чего закрывают кожух и включают ток. По расплавлении внутри заготовки бронзовой шихты включают электродвигатель, вращающий шпиндель. Вращение заготовки прекращают по остывании расплавленной бронзы до температуры 700° С.
Химической обработке заготовку не подвергают, если только подлежащие заливке поверхности не подверглись коррозии. В последнем случае поверхность обрабатывают в 25%-ном растворе соляной кислоты в течение 4—5 мин и промывают в горячей и холодной воде.
Описанный порядок операций называют последовательным. Возможна также заливка при одновременном включении генератора и электродвигателя, вращающего заготовку (параллельный метод).
Опыты, проводившиеся в ЭНИМСе, показали, что лучше применять последовательный метод. В этом случае частицы основного металла (железа) переходят в расплавленную бронзу менее активно (меньше поверхность соприкосновения).
Заливка жидкого металла во вращающуюся заготовку. Изготовление биметаллических втулок заливкой во вращающуюся заготовку жидкого металла является одним из наиболее производительных и универсальных способов. Он заключается в следующем.
Заготовку втулки выполненную в виде стальной или чугунной гильзы обезжиривают в растворе каустической соды и промывают в воде; внутреннюю поверхность покрывают кашицей буры. После этого заготовку нагревают в горн или печи до 650—700 0 С, в процессе нагрева ее посыпают порошкообразно, бурой.
Нагретую заготовку устанавливают па центробежную машину. По достиж нии необходимого числа оборотов внутрь заготовки по желобу подают опред ленную порцию расплавленного сплава. Чтобы сплав не вытекал, с одной ст роны гильзы делают буртик, высота которого h должна быть на 1—4 мм болы толщины заливки (рис. 118), другую же сторону, прилегающую к плоское патрона центробежной машины, уплотняют асбестовой прокладкой.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
227
На рис. 119 показаны конструкции малогабаритной установки, в которой совмещены в одном агрегате машина для центробежной заливки и небольшая электроплавильная печь (изготовлена ремонтной службой Днепродзержинского вагоностроительного завода им. газеты «Правда»). Установка имеет небольшие размеры (600 X 1700 X 1400 мм), допускающие размещение ее в ремонтно-механических цехах.
Центробежная машина установки состоит из смонтированного на сварной станине трехскоростного редуктора 1 (940, 1880 и 2920 об/мин) и желоба 7, по которому подается жидкий металл. Жёлоб перемещают при помощи винта 8, Для
Рис. 119. Установка для изготовления биметаллических втулок заливкой расплавленного металла во вращающуюся заготовку: 1 — трехскоростной редуктор; а — защитный кожух, 3 — электрододержатели: 6 — электродуговая печь; 5 — пустотелые цапфы печи; 6 — угольные электроды; 7 — желоб; з — винт перемещения желоба
предохранения от брызг жидкого металла машина снабжена защитным кожухом 2 со смотровым стеклом.
Заготовку закрепляют на шпинделе с помощью самоцснтрирующего патрона, снабженного специальными кулачками.
Плавильная часть агрегата представляет собой электродуговую печь 4, питающуюся от сварочного трансформатора со сварочным регулятором. Печь покоится на двух пустотелых цапфах 5, на которых она может поворачиваться при сливе металла. Сквозь цапфы внутрь иечи проходят угольные электроды 6, крепящиеся в специальных держателях 3, охлаждаемых водой.
Техническая характеристика
Полезный объем печи в ка...................................
Диаметр электродов в .«.«..................................
<'нла тока в а ............................................
Напряжение ш...............................................
Мощность в кот ...................................
Время плавления бронзы в мин .............. . ............
Размеры заливаемых втулок в мм: диаметр ...................................................
. длина ...................................................
'фиизводительность в шт/ч , . , .........................
10
40
540
56
24 20—30
50-180
50-180 3—5
8*
228
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Шихту загружают в печь после ее предварительного подогрева. В качестве шихты используют бронзовый лом и брикетированную стружку (размер брикетов 60 X 70 мм). Перед брикетированием стружку тщательно очищают от посторонних примесей и смачивают жидким стеклом.
Бронзу плавят при закрытой крышке печи и уплотненных асбестом цапфах, через которые проходят электроды.
Расплавленную бронзу заливают в желоб наклоном печи.
При наличии отдельной плавильной установки используют более простую установку для заливки (рис. 120).
920—\
Рис. 120. Машина для центробежной отливки
Преимущества способа заливки жидким металлом: меньшая трудоемкост (отсутствие крышек); возможность наблюдения в процессе изготовления втулг за качеством заливки; универсальность установки, печь можно использова: для изготовления биметаллических втулок расплавлением цветного сплава вн
три заготовки, на установке можно отливать меткие детали из бронзы, установив на шпиндель bmi сто заготовки кокиль (рис. 121), а также цель» бронзовые втулки.
Детали сложной формы
Рис. 121. Кокиль для отливки цельнобронзовых втулок центробежным сиособом
Темп же методами, что и втулки, т. е. заливко в стационарные формы или центробежным спосс бом можно изготовлять следующие выполняем*
обычно из цветных металлов детали: конусные по шипникишпинделей металлорежущих станков (ри 122), гайки ходовых винтов (рис, 123), гайки фр кционных прессов (рис. 124),
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
229
Рис. 122. Биметаллические подшипники шпинделей: а — с внутренним конусом; б — с наружным конусом
Рис. 123. Биметаллическая гайка винта подачи
Рис. 12b. Заготовка биметаллического червячного колеса с уплотненным зубом: а — отверстия для заливки зубьев
Рис. 126. Заготовка биметаллического червячного колеса, подготовленного для расплавления шихты печным способом: I — крышки с выступом для закрепления в патроне центробежной машины; 2 - обод; Ц — крышка) i — заготовка червячного колеса
230
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
Центробежным способом можно изготовлять биметаллическими и такие детали, у которых заливка сплавами цветных металлов должна быть произведена но внешнему контуру (например, червячные колеса).
Такую заливку выполняют через специальные технологические отверстия в заготовке, соединяющие внутреннюю полость с внешней, служащей для образования наружного контура биметаллической детали (рис. 125 и 126). Через эти отверстия расплавленная бронза, под действием центробежной силы, попадает из внутренней полости во внешнюю. Этот способ используют и для изготовления биметаллических деталей с заливкой но торцу.
Цветной металл можно подавать в жидком виде во вращающуюся заготовку или плавить внутри заготовки с нагревом в печи (наиболее распространенный способ).
Примеры изготовления сложных деталей с плавлением металла внутри заготовки (в печи) приведены в табл. 82.
82. Форма заготовок и последовательность их обработки при изготовлении биметаллических деталей
Стадия изготовления
Ходовая гайка (заливка внутренней полости)
Червячное колесо (заливка внутренней полости и внешнего контура)
Опорная шайба (заливка торцовой поверхности)
Заготовка, подготовленная под загрузку шихты
Заготовка после заливки
Предварительно обработанная заготовка
Окончательно обработанная деталь
Нитки резьбы гаек нарезают на заготовке с утонением, обеспечивающим необходимую толщину наплавленного слоя по их контуру. После заливки резьбу
ЛИТЕРАТУРА
231
таких гаек подвергают окончательной обработке. При выполнении этой операции необходимо обеспечивать одинаковую толщину бронзового слоя но обеим сторонам ниток резьбы.
ЛИТЕРАТУРА
Клеевые соединения и синтетические клеи
1. Кардашов Д. А. Синтетические • клеи. М., «Химия», 1968.
2. Клеи и технология склеивания. Сборник статей иод ред. Кардашова Д. А. М., Оборонгиз, i960.
3. Лапидус А. С.. Майорова Э. А. Применение накладных направляющих из капрона в станках. ЭНИМС. Руководящие материалы. М., ОНТИ, 1963.
4. М а й о р о в а Э. А., Бахман Т. В. Конструкционные и несиловые клеи в станкостроении. ЭНИМС. Руководящие материалы. М., ОНТИ, 1968.
5. Предельно допустимые концентрации ядовитых газов, паров и пыли в воздухе рабочих помещений, утвержденные Госсанинспекцией СССР 10 января 1959 г. (№ 279—59), и дополнения к ним от 31 декабря 1960 г. (№ 350—60) и от 30 декабря 1961 г. (М 388—61).
0. Фридман И. М. Эксплуатация фильмокопий. М. «Искусство», 1959.
7. Черняв К. И. Эпоксидные компаунды и их применение. Л., Судпромгиз, 1963.
8. Э п in т е й н Г.' Склеивание металлов Перев. с англ, под ред. А. Т. Туманова. М., Оборонгиз, 1956.
Сварка и наплавка металлов
1 Б а т м а н о в В. А. Сварка чугуна. Сварка сталей. М., Машгиз, 1961.
2. Вощанов К. П. Сварка чугуна. М., Общественный университет НТО Маширом. 1961.
3. Вощанов К. Г1 Сварка и наплавка при ремонте машин. М.. Общественный университет НТО Маширом, 1964
4. Газопламенная обработка металлов. Сборник под ред. Д. Л. Глизманенко, М., Профтех-издат, 1962.
5. Грохольский II. Ф. Восстановление деталей машин и механизмов сваркой и наплавкой. М,, Машгиз,. 1962.
6. Пацкевич И. Р. Внбродуговая наплавка. М., Машгиз, 1958.
7. Справочник по сварке. Под ред. Е. В. Соколова, т. I и II М., Машгиз, 1960, 1961.
8. Т а р х о в Н. А. Наплавка твердых сплавов ручным способом. Общественный университет НТО Машпром, 1961.
9. Технология электрической сварки плавлением. Под ред. Б. Е. Патона. М., Машгиз, 1962.
10. Ф р у м и н И. И. Автоматическая износостойкая наплавка. М., Общественный университет НТО Машпром, 1961.
И. Ф р у м и н И. И и др. Основы технологии механизированной наплавки. М., Профтех-издат, 1961.
12. Черняк В. С., Вощанов К. П. Справочник молодого сварщика. Изд. 3-ег М., Профтехиздат, 1963.
Гальванические покрытия и химическая обработка металлов
1. Вайнер Я. В. и Дас о ян М. А. Технология электрохимических покрытий. М.< Машгиз, 1962.
2. Г и н б е р г А. М. Технология гальванотехники. Л., Судпромгиз, 1962.
3. Ж и х В. А. Ремонт деталей хромированием. В кн. «Ремонт автомобильных деталей». М., Машгиз, 1954.
4. Л а й н е р В. И. и Кудрявцев Н. Т. Основы гальваностегии. Ч. I и II. М., Мс-таллургиздат, 1957.
5. Сцибовская Н. Б Оксидные и цинкофосфатныс покрытия металлов. М,, Оборопгиз 1961.
6. Темкина Б. Я. Прогрессивная технология нанесения гальванических и химических покрытий. М., Машгиз, 1962.
'•Ямпольский А. М. и Ильин В. А. Краткий справочник гальванотехника. М.; Машгиз, 1962.
Кинематическая настройка металлорежущих станков
1. Ананьин С. Г. и др. Металлорежущие станки, Машгиз, 1958.
2. Головин Г. М. Кинематика станков. Ч. 1 и 2. М., изд. МВТУ, 1946, 1950.
3. К е д р и н с к и й В. И., П и с м а н и к К. М. Станки для обработки конических зуб-, чатых колес. М., «Машиностроение», 1967.
’• П р о н и к о в А. С. Расчет и конструирование металлорежущих станков. М., «Высшая г школа», 1967.
‘’Соболев Н. П. Повышение кинематической точности металлорежущих станков, М,; Машгиз, 1955.
ч-Витепберг Ю. Р. и Соболев Н. П. Зубообрабатывающис ставки и инстру менты в приборостроении. Паа. 2-е. М. — Л., «Машиностроение», 1969.
232
ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРИ РЕМОНТЕ
7. Сандак ou М. В. Таблицы для подбора шестерен. М., Машгиз, 1960.
8. Федотенок А. А. Кинематические связи металлорежущих станков. М.,- Машгиз, I960.
9. П е т р и к М. И. и Шишков В. А. Таблицы для подбора зубчатых колес. М., «Машиностроение», 1964.
Детали металлорежущих станков
1. Беляев Г. С. Технология производства червячных и зубчатых передач в судовом машиностроении. Л., Судпромгиз, 1956.
2. Б е л я е в Г. С., Табачников П. И. Технология производства валов, М. — Л., Машгиз, 1961.
3. Б о р и с о в Г. С., Сахаров В. П. Краткий справочник цехового механика, «Машиностроение», 1965.
4. Б о р и с о в Ю. С., Сахаров В. П. Механизация обработки зубьев шестерен. «Машиностроитель», 1962, № 12.
5. Борисов Ю. С., Сахаров В. П. Приспособления для нарезания реек в ремонтных цехах и мастерских. «Машиностроитель», 1963, № 9.
6. Вакс Д. И. Технология изготовления шпинделей и шлицевых валов в условиях ремонтно-механических цехов. М., Общественный университет Научно-технического общества машиностроительной промышленности. М., «Машиностроение», 1965.
7. Гельберг Б. Т., Пекелис Г. Д Ремонт промышленного оборудования. М.. «Высшая школа», 1965.
8. Калашников С. Н. и др. Производство зубчатых колес. М., Машгиз, 1963.
9 Климов В. И. Нарезание зубчатых колес. М., «Машиностроение», 1964.
10 Маслов Д. П., Данилевский В. В., Сасов В. В. Технология машиностроения. М. — Л., Машгиз, 1958.
И. Птицын Г, А., К о к и ч е в В. Н. Расчет и изготовление зубчатых передач в ремонтном деле. Л., Судпромгиз, 1961.
12. Я к о б с о н М. О. Технология станкостроения. М., Машгиз, 1960.
Детали кузнечно-прессового оборудования
1. Игнатов А. А. Штамповочные молоты. М., Машгиз, 1950.
Биметаллические детали
1; Борисов Ю. С. Экономия цветных металлов при ремонте заводского оборудования (Из опыта заводов транспортного машиностроения). Сборник «Экономия материалов в ремонтно-механических и инструментальных цехах». М., Машгиз, 1953.
2. Хабаров И. Н, Изготовление биметаллических втулок, подшипников, червячных шестерен и других деталей методами центробежной заливки бронзы. Сборник «Экономия и замена цветных металлов». М., Машгиз, 1953.
3. Г у з о в с к и й А. П., Бар г штейн И. И. Экономия цветных металлов при ремонте оборудования (Из опыта Челябинского тракторного завода). Сборник «Экономия материалов в механических и инструментальных цехах». Машгиз, 1953.
4. М о р о з о в а Е. М. Изготовление биметаллических втулок с применением нагрева токами высокий частоты. Сборник «Экономия и замена цветных металлов». Машгиз, 1953.
Глава II
СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ
СЛЕСАРНО-МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
Напильники. По числу насечек, приходящихся на 10 мм длины, напильники делят на шесть номеров: 0-й — драчевые (для грубого опиливания); 1-й — личные (чистовая обработка); 2—5-й — бархатные (для подгонки, отделки, доводки и шлифования).
Напильники-брусовки применяют для самого грубого опиливания (очень крупная насечка).
Рашпили используют для грубого опиливания баббитов, свинца, цинка и других материалов; они имеют два класса. Рашпили 2-го класса имеют более мелкую насечку, чем рашпили 1-го класса, поэтому ими пользуются и для чистовой обработки (там, где не требуется высокое качество чистоты поверхности).
Надфили применяют при опиливании очень точных и мелких изделий, при опиливании изделий в местах, не доступных для обычных напильников, при изготовлении инструментов и обработке штампов.
Надфили подразделяют по количеству насечек па 10 мм длины на шесть номеров:
Номера насечек .....'......................... 1 2 3 4 5 6
Число насечек (основных)..................... 25 32 40 50 63 80
Высокие требования к точности ручного опиливания в современных условиях предъявляют только как исключение, например, в инструментальном производстве и при доводке поверхностей, к которым невозможно обеспечить подход на станках.
Средние величины снимаемого слоя и точность опиливания поверхности 1
размером ~ у длины рабочей части напильника приведены в табл. 1.
1. Точность опиливания при работе напильниками разных классов
Размеры в мм
Напильник Слой металла, снимаемый за общий рабочий ход Припуск на обработку Отклонение от прямолинейности или плоскостности на размер поверхности Среднее отклонение от заданного размера Группа чистоты обработки
Драчевый 0,08-0,15 0,5-1 0,15-0,20 0,2-0,3 1
Личный 0,02-0.03 0,1-0,3 0.03-0,06 0,05-0,1 2
Бархатный - 0,05-0,1 0,02-0,03 0,02-0,05 3
Примечание. В пределах одной группы можно получить любой класс чистоты поверхности, в зависимости от опытности слесаря и применяемого им инструмента.
234 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Материаломдля них служит углеродистая сталь У13 или У13А, а также сталь ШХ15.
Форма сечения напильника определяется очертанием обрабатываемой поверхности (табл. 2),
2. Навильники и их назначение
Эскиз Вид Назначение
Плоские и плоские остроносые Опиливание легкодоступных плоских и выпуклых поверхностей, а также пропиливание шлицев и канавок
?==— 7 Квадратные (четырехгранные) Распиливание квадратных и прямоугольных отверстий, узких плоских поверхностей, не доступных для работы широким плоским напильником
ji/
Трехгранные Опиливание внутренних углов и трехгранных отв’ерстий; плоскостей в не доступных для плоского напильника местах
0^=7.-, /
А Ромбические
( \ii7o —•— Круглые Распиливание круглых или овальных отверстий и вогнутых поверхностей, не доступных для полукруглого напильника
Полукруглые Плоской стороной опиливание плоскостей, полукруглой стороной опиливание вогнутых поверхностей (полукруглые выемки)
1 fciiihw. ж Ножовочные Опиливание внутренних углов, клиновидных канавок, узких пазов, плоскостей в трехгранных, квадратных и прямоугольных отверстиях
Новые напильники поступают без ручек. Ручки подбирают в зависимости от длины напильника. Длина ручки должна быть примерно в 1,5 раза длиннее хвостовика напильника. Хвостовик напильника должен входить в ручку на глу-2 3
бпну от у до его длины.
При насаживании ручки на хвостовик напильника между плечиками пятки и концами ручки должно оставляться расстояние 10—20 мм. Это необходимо
СЛЕСАРНО-МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
235
для последующего углубления хвостовика напильника в случае ослабления ручки.
Рекомендуемые размеры ручек напильников приведены в табл. 3.
3. деревянные ручки напильников
Ручки к напильникам изготовляют из твердых пород дерева: березы, клена, бука, ясени. Поверхность ручки должна быть чистой, ровной, гладко отполированной. На конец ручки надевают стальное кольцо. Отверстие в ручке для хвостовика напильника просверливают или прожигают.
Основные размеры и число насечек напильника приведены в табл. 4.
Ножовочные полотна. Количество зубьев на 25 мм длины ножовочного полотна 15—32.
Зубья ножовочного полотна разводят. Величина развода должна быть такова, чтобы образующаяся при распиловке канавка (пропил) была шире толщины ножовочного полотна на 0,25—0,5 мм.
Развод зубьев осуществляют: при шаге 0,8 мм 8 зубьев отводят вправо и 8 влево (гофрированный развод); при шаге свыше 0,8 мм отводят один зуб влево, второй —вправо, третий не разводят.
Размеры ножовочных полотен для ручных и машинных ножовок приведены в табл. 5.
Для резки мягких и вязких металлов (медь, латунь) применяют ножовочные полотна с шагом зубьев s = 1 мм, для резки твердых металлов (сталь, чугун)— с шагом s = 1,6 лл, для мягкой стали — с шагом s = 2 мм.
Для слесарных работ используют преимущественно ножовочные полотна с шагом 1,6 мм, при котором на длине 25 мм насчитывается 15 зубьев.
Прорези в головках винтов под отвертку (шлицы) прорезают в мелких винтах особыми ножовками с тонким полотном.
В головках более крупных винтов шлицы прорезают обыкновенной ножовкой. Широкие шлицы в крупных винтах прорезают специальными полотнами толщиной 1,5 — 3 мм или вставляют в ножовку одновременно два-три полотна нормальной толщины.
Шаберы. Материал —высокоуглеродистая инструментальная сталь У10—У12. Режущий консцшабера подвергают термической обработке на высокую твердость — закалка без отпуска.
Часто шаберы делают из старых напильников, сошлифовывая насечку.
Наиболее распространенные конструкции шаберов и их назначение приведены в табл. 6.
Сверлильный ручной немеханизированный инструмент. Для сверления используют дрели и трещотки (табл. 7).
Инструмент для сборки резьбовых соединений. Основные размеры стандартных ключей приведены в табл. 8—11, а конструкции нестандартных ключей — в табл. 12—16.
236 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
4. Напильники слесарные общего назначения (по ГОСТу 1465—69)
СЛЕСАРНО-МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
237
Продолжение табл. 4
Тип Основные размеры в .мз< Количестоо основных насечек на 10 мм длины для номера насечки
5 h а 0 1 2 3 4 5
Трехгранные
— ’ * г
;Г
150 200 250 300 350 400 12 15 18 21 II 1111 50 55 60 70 80 90 12 10 8,5 7 17 14 12 10 24 20 17 14 34 28 24 20 48 40 34 28
24 27 4,5 6 8,5 12 - —
Круглые
-^=— «ЯКН - .1.
1
100 4 40 - 14 40 56
125 5 - 45
150 200 250 300 350 400 6 8 10 12 14 10 — 50 55 60 70 80 90 - 12 10 8,5 7 17 14 12 10 24 20 17 14 34 28 24 20 48 40 34 28
4,5 6 8,5 12 - -
Полукруглые — .ЛМЖЫ-
-—— 1 -н
100 10 3,5 40 14 20 ‘fl- 40 56
(125) 12,5 4 45 45
150 200 250 300 350 400 16 20 25 30 35 40 4,5 6 7 8,5 10 11 50 55 60 70 80 90 - 12 10 8,5 7 17 14 12 10 24 20 17 14 34 28 24 20 48 40 34 28
4,5 6 8,5 12 - -
Ромбические
дата» > , А
♦ ,®И
М
100 12,5 3,25 40 - - 20 40 56
(125) 16 4 45 45
150 200 250 19 25 32 5 6,5 8 50 55 60 - - 17 14 12 24 20 17 34 28 24 48 40 34
238 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
5. Ножовочные полотна машинные и ручные (по ГОСТу 6645—68) Размеры в мм
СЛЕСАРНО-МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
239
6, Основные виды шаберов и их назначение
Эскиз Форма Обрабатываемые поверхности
Односторонние Плоские прямые Простые плоские поверхности
Двусторонние
Односторонние «г у Плоские с отогнутым концом Пазы, канавки, примыкающие одна к другой поверхности, образующие углы
Двусторонние
Прямые Трехгранные Вогнутые и цилиндрические поверхности (вкладыши подшипников) и поверхности, где плоским шабером работать неудобно, например, в местах, имеющих острые углы
Фасонные
Ложкообразные полые Криволинейные поверхности, поверхности различных отверстий, поверхности скольжения подшипников
{" Ложкообразные фасонные
Фасонные Пазы, канавки, желобки и стенки различных фасонных поверхностей. Форма шаберов зависит от формы поверхностей, подлежащих шабрению
240 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл. 6
Эскиз Форма Обрабатываемые поверхности
Составные Плоские поверхности
Примечание. Длина плоских односторонних шаберов 150—309 .ил», двусторонних шаберов 250—400 леи, ширина 5—30 .ч.ч, толщина лезвия 3—4 ли» в зависимости от величины обрабатываемой поверхности. Длина лопаточки двустороннего шабера 30—70 зм».
7. Ручной немеханизированный инструмент для сверления
Эскиз Назначение
1 -{оловорот 21" Сверление мелких отверстий в дереве, фибре и мягких
металлах, а также отвинчивание и завинчивание шурупов
и винтов, гаек, притирка клапанов.
/г3 Состоит из изогнутого стального стержня г, на верхнем
конце которого имеется свободно вращающаяся упорная
§ шляпка 1, а на нижнем конце укреплен патрон 4. На ко-
§ лене посажена свободно вращающаяся вокруг своей оси
деревянная ручка з
Винтовая дрель Сверление отверстий диаметром не более 3 мм. Винтовая
Тцп 1 0 дрель (тип I) состоит из шпинделя, имеющего на своем
стержне чстырехзаходную резьбу, по которой свободно
перемещается гайка. На верхний конец шпинделя надета
рукоятка, в которой конец шпинделя вращается свободно,
а на нижнем конце укреплена головка или патрон, в кото-
рых зажимают сверло. При перемещении гайки по нарезке
Кг вниз и вверх, шпиндель и сверло вращаются то в одну, то
в другую сторону. Поэтому сверла для винтовых дрелей
применяются перовые двусторонние.
3 =о Дрели, у которых вращение шпинделя при перемещении
й гайки вниз и вверх происходит только в одну сторону
V (тип 11), под гайкой имеют спиральную пружину, а в ниж-
А ней части шпинделя — маховичок
СЛЕСАРНО-МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
241
Продолжение табл. 7
Эскиз Назначение
Ручная
дрелъ * с конической передачей 3^ 7 Ч? 3 Сверление отверстий диаметром до 8 леи. Состоит из стального стержня, г, на котором неподвижно укреплены рукоятка 3 и шляпка 1. При вращении ручки 7 движение передается большой конической шестерне 8, свободно сидящей на оси, а от нее малой конической шестерне 4, неподвижно сидящей па втулке 5, и патрону в, в котором за-
с 7 2 4-4 креплено сверло. Дрель с зубчатой передачей делает до 300 об/мин. Крутящий момент у нее значительно выше, чем у коловорота и винтовой дрели
Трещотка П? ♦ Сверление отверстий в труднодоступных местах и отверстий больших диаметров (до 30 мм). При повороте рукоятки 4 по часовой стрелке собачка 7 через храповое колесо 6 вращает шпиндель 5, а вместе с ним
и закрепленное сверло. Высокая граненая гайка г при этом свинчивается с резьбы з на шпинделе и, упираясь в неподвижную опору 1 или скобу, создает необходимое давление подачи сверла. Величина подачи на один оборот сверла составляет около 0,1 мм
J—5 7
8. Ключи гаечные плоские Размеры в мм
Тип и ГОСТ Размеры зева (S) или наружный диаметр круглых гаек
Двусторонние (ГОСТы 2839—62 и 10112—62) 7» остальной -ZEEB 4-5; 4,5-6; 5,5-7; 8-10; 9-11; (10-12); 12—14; (14-17); 17-19; (19-22); 22-24
242 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл. 8
Тип и гост Размеры зева (S) или наружный диаметр круглых гаек
Односторонние (ГОСТ 2841—62) V4 остальное -fe- 3,2; 4; 5; 5,5; 7; 8; 10; 12; 14; 17; 19; 22; 24; 27; 30; 32; 36; 41; 46; 50; 55; 60; 65; 70; 75; 80
Односторонние укороченные (ГОСТ 3108-62) V костальное. V5 )>—'S'' 85; 90; 95; 100; 105; 110; 115; 130; 145; 155; 175; 180; 185; 200; 210; 225
• д А *S‘ вусторонние накидные (ГОСТ 2906-62) остальное 15± l“'s° L ! ч , vf _ 8-10; (10-12); 12-14; (14-17); 17-19; (19-22); 22-24; (24-27); 27-30; (30-32); 32-36; 36-41; (41-46); 46-50; 50-55
Нормальные для круглых гаек (ГОСТ 3106-G2) *5%»’ V ь оставим ' У ’::ЗЛ 22-26; 28-32; 34-36; 38—42; 45—52; 55-62; 68—72; 78- 85 ; 90-95; 100-110; 115-130; 135-145; 150-160
4 — L - »l
СЛЕСАРНО-МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
243
Продолжение табл. 8
Тип и ГОСТ
Размеры зева (S) или наружный диаметр круглых гаек
Укороченные для круглых гаек (ГОСТ 3109-02)
V4 остальное
165-170; 180-195; 205 -220 ; 230 -240; 250-260
Примечания: 1. Материал: сталь 40 по ГОСТу 1050—00 * или сталь 40Х по ГОСТу 4543—61 * твердостью для размеров зева до 36 мм ИКС 40—45 и для размеров зева свыше 41 мм HRC 38—45.
2. Размеры зева, указанные в скобках, по возможности не применять.
9. Ключи гаечные разводные (по ГОСТу 7275-62)
Размеры в мм
• 74 остальное
min у о —s
1 — —
Ц и» Хл Вид А •CJ
$наиб в L ь 1
12 30 110 8 13
19 40 160 и 18
30 68 250 16 28
46 105 400 23 43
Примечания 1. Материал: корпусы ключей из стали нс ниже марки 40 по ГОСТу 1050—60 *, а губки и червяк — из стали не ниже марки 40Х по ГОСТу 4543—61 *.
2. Твердость головки корпуса ключа, подвижной губки и червяка должна быть в пределах ННС 40—45.
244 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
10. Головки (ио ГОСТу 3329—54) к гаечным торцовым ключам со сменными головками
Размеры в л.ч
Головки цельноштамцованные
Головки сварные
S •Оо L о. а Головки цельноштампованные Головки сварные
° й 1 D 1г Д2 <3
8 921 20 18 12 10 8
9 10,4 20 18 13 10 8 —— —
10 11,5 12,7 22 18 15 11 8 18 и — ——
И 22 20 17 11 10 18 и —
12 13,8 24 22 17 12 10 20 12 —
14 16,2 24 2_’ 20 12 10 22 12 — —
17 19,6 34 26 25 15 12 28 15
19 21,9 35 26 28 16 18 30 16 — —
22 25,4 40 28 14 32 20 34 22 28 20
24 27,7 42 30 35 ор 25 37 24 30 20
27 31,2 45 30 39 23 25 40 25 34 22
30 34,6 55 36 42 25 28 43 27 36 30
32 36,9 55 36 45 26 28 45 28 40 29
36 41,6 60 38 50 30 32 50 32 44 30
41 47,3 65 40 20 56 35 38 58 37 50 30
46 53,1 70 42 63 38 38 65 40 55 32
50 57,7 75 45 68 40 44 70 42 62 • 35
55 63,5 80 48 74 45 48 78 48 68 35
Примечания: 1. Материал головок: сталь 40 до ГОСТу 1050—60 • или стали 40Х и ЗОХГСА по ГОСТу 4543-61 •.
2. После термообработки твердость головок должна быть HRC 40—45.
3. Допускается изготовление головок с размерами до 12 мм с одинарным шестигранником.
СЛЕСАРНО-МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
245
11. Переходники к именным головкам гаечных торцовых ключей
Размеры в мм
з шарик и -заваль — L—— певать
а 8 L k Диаметр шарика з
7 10 14 20 9 9 14 19 22 22 32 40 1,3 1,5 2,0 2,5 3 4 5 6
Примечание. Материал: стержень 1 — сталь 45; пружина 2 — пружинная сталь; шарик 3 — сталь ШХ15. Стержень калить.
12. Ключи для завертывания шпилек
Размеры в мм
D Dt d do L Ll 1 Л
20 16 6 М8х 1,25 95 90 45 12
22 18 8 M10xl,5 100 106 45 15
24 22 10 М12х1,75 110 122 55 18
30 26 12 М16Х2 120 138 65 20
35 32 16 М20х2,5 130 155 70 25
40 38 20 М24хЗ 135 175 75 30
Примечания: 1. Втулка и штырь — сталь У7 (ГОСТ 1435—54). Калить: втулку До HRC 44—48, штырь HRC 48—52.
2. Винт — сталь 15, штырь — сталь 45 (ГОСТ 1050—60 *).
3. Поперечина и кольцо — сталь Ст. 3 (ГОСТ 380—60 *1
246 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
13. Ключи гаечные иестандартизованные
А. К л го ч и монтажные накидные одно- и двусторонние
Эскиз
Размеры в лк
S - Si L н-д/ O-D1 А в
5 95 8 10 6
6 95 8 10 6
8 120 12 16 4 10
9 120 12 16 10
И 130 15 20 12
14 150 15 24 14
17 170 20 28 5 16
19 200 20 32 20
22 200 25 36 8 20
27 220 25 48 25
32 250 30 50 10 30
36 250 35 55 30
Материал и термообработка
Сталь 40.
Головку калить до НДС 40—45
14-17
19-22
250
300
12-14
16-18
23-26
30-35
8
10
16
20
Сталь 45.
Головку калить до НДС 40-45
Б. Ключи для установочных сверленых гаек
Эскиз Размеры в мм Материал и термообработка
Наружный диаметр гайки L Д Д1 А В
26-32 130 13 24 5 15
34-36 140 17 28 6 15
40-42 150 18,5 32 7 16
45—52 170 36 7 18
Э 55—62 68-72 190 210 27 32 45 50 8 8 20 20
—-Ш— _ 78-85 230 37 58 8 22
90-95 250 40,5 65 10 24
100-110 270 48,5 72 10 26
115—130 290 80 10 28 Сталь 40.
135-145 310 67 95 12 30 Головку калить до НД С 37-42
Наружный диаметр 155—165 330 76,5 110 12 32
гайки 170-180 350 84 120 12 36
а°
26-32 60 200—220 370 98 140 t4 40
34-72 55
78—165 50 240-260 390 118 165 14 45
170-300 75 280-300 400 138 188 14 50
СЛЕСАРНО-МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
247
Продолжение табл. 13
В, Ключи торцовые для наружного квадрата
Эскиз
А-А
Размеры в ли» Материал и термообработка
8 D d L и 1 G di L,
5,5 70 20 16 6 80
6,2 70 20 16 6 100
7 80 22 18 8 100
8 18 12 80 Ju 18 8 120
9 90 22 18 8 120
10 22 13 100 2ft 22 10 140
11 110 25 22 10 160
12 24 16 30 22 10 160
13 24 16 120 30 26 12 180 Сталь 45,
головку калить
14,5 28 18 34 28 14 200 до НДС 40—45
16 32 20 130 36 28 14 220
18 32 24 38 30 16 240
20 35 26 40 30 16 260
22 38 30 42 34 18 280
24 42 32 140 45 34 18
26 45 35 48 38 20 300
29 50 38 150 52 38 20
32 55 40 55 40 20
Г. Ключи с трещоткой двусторонние
Эскиз Размеры п мм Материал и термообработка
S х S, L А В b 01 d
4 'Ж _ ! 1 1д 9x11 14x17 19x22 т 228 279 24 28 30 30 35 43 20 25 30 8 10 12 6 8 8 Рукоятка 1, планка 2 и ось 3 — сталь 45, калить до 1IRC 35— 40; храповик 4, плунжер, защелка —сталь У8А, калить: храповик до HRC 45—50, остальное до НЯ С 40—45
ч rtf 1 1
JU 1 -И . /
L J R
6 X > ф да ч
Д. Ключи гаечные терновые рожковые
Размеры n jkxi
Эскиз
S
dt
R ! Я,I b
2,5
6,5
13
7,5
t(58
14
15
15
105
115
9
И
135
145
155
15
18
3,5
70
т
Материал и термообработка
Корпус — сталь 45. калить рабочую часть до НДС 36—42, штифт — сталь 45, калить до HRC 30—35
80
18
248 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Е. Ключи торцовые со сменными головками
Эскиз
Размеры в леи
d j L j 1 К | Д | d
Материал и термообработка
7 100 250 1,3 16 0
7 150 250 1,3 16 9
10 100 300 1,5 22 12 Стержень — сталь 45, калить до
10 200 300 1,5 22 12 ИКС 40—45; рукоятка — сталь
14 100 350 о 28 15 45, калить до HR С 35—40, хроми-
14 250 350 2 28 15 ровать; шарики — сталь ШХ15
20 150 400 2,5 40 20
20 350 400 2,5 40 20
14. Ключи специальные нестаидартизованные для завинчивания и отвинчивания гаек и болтов в труднодоступных местах
Эскиз | Назначение
Ключ с укороченным рожком головки. Этим ключом можно пользоваться как трещоточным. Применяется для завертывания гаек в узких местах. Рожок нормальной длины имеет закругление, описанное радиусом EF из точки F
СЛЕСАРНО-МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
249
Продолжение табл. 14
Эскиз
Штифты
Назначение
О
Ключ с передвижной рукояткой позволяет завертывать гайки в труднодоступных местах, ограничивающих его нормальный поворот. При невозможности завертывания в положении I рукоятку переставляют в положение II, штифт упирается в следующий уступ и производится дальнейшее завертывание гайки. При перестановке штифт скользит по прорези головки ключа
Коленчатый торцовый ключ для завинчивания гаек в труднодоступных местах. Шестигранная втулка приварена к рычагу, соединенному шарнирно с рукояткой
без крышки а —~ЛТ/ "—7 вид А Трещоточный ключ позволяет производить завертывание гаек при угле поворота менее 20“
Kg— > Трещоточный ключ для гаек, расположенных в труднодоступных местах
250 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАКОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл, 14
Эскиз
Назначение
Трещоточный ключ. Конструкция ключа дает возможность завертывать гайки и болты с правой и с левой резьбой, что достигают переключением защелки вправо или влево, Сменные насадки удерживаются на выступающем конце звездочки при помощи шарика, подпираемого пружиной
Торцовый трещоточный ключ предназначен для работы в труднодоступных местах, с гайками, расположенными в углублении. При отвертывании гайки пружина 2 прижимает собачку к храповику, а пружина 1 откинута
Торцовый (фрикционный ключ Оля сменных головок. Состоит из рукоятки в, в которую запрессовано стальное закаленное кольцо 5. Внутри кольца имеется стальной закаленный вкладыш 3 е квадратным выступом 1 и тремя скошенными пазами. Вкладыш вставлен в кольцо с небольшим зазором. В пазах вкладыша помещены стальные ролики 4, отжимающиеся пружинами, находящимися в гнездах 2. На квадратный выступ вкладыша надевают сменную головку. При завинчивании гайки (вращение по часовой стрелке) ролики заклиниваются между кольцом и вкладышем, начинает поворачиваться сменная головка, завинчивая гайку или болт. При обратном вращении рукоятки ролики, закатываясь внутрь паза, освобождают вкладыш, и сменная головка не поворачивается. Для отвинчивания гаек или болтов сменную головку надевают на квадратный выступ с другой стороны ключа
Многогранный торцовый ключ для заверты--вания саек и болтов в местах, где трудно повернуть нормальный ключ на 60“ (для шестигранной гайки) и на 90“ (для квадратной гайки).
Для шестигранных гаек применяют двенадцатигранные ключи, они допускают поворот на 30°, и для квадратных гаек восьмигранные, допускающие поворот на 45“
СЛЕСАРНО-МОНТАЖНЫЙ ИНСТРУМЕНТ
251
Продолжение табл. 14
Эскиз Назначение
Шарнирный ключ прямой позволяет завертывать райки под углом к оси болта (гайки)
Шарнирный коловоротиый ключ состоит из сменной головки с отверстиями под головку гайки и коловорота, соединенных двойным шарниром
~ЗЬ. У////////' Колоооротный ключ торцовый для зевертывания гаек и болтов, расположённых в узких карманах деталей
/ J wwwwwwwv
У м /л
15. Ключи для круглых гаек, универсальные, специальные, нестандартизованные
Эскиз Назначение
Ключи для круглых гаек со шлицами Универсальный ключ с поворотным захватом для различных размеров круглых открытых гаек со шлицевыми пазами. Ключ состоит из рукоятки и поводка, качающегося вокруг оси
Ключ для завертывания открытых гаек со щлицс-выми пазами, с передвижным угольником с шипом, перемещающимся по зубцам рукоятки
252 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл.
Зеки Назначение
Д- -,м Ключ для завертывания утопленных гаек со шлицевыми пазами
J> Ключи для круглых гаек с отверстиями в торце Универсальный ключ для круглых гаек. Достоинством этого ключа является то, что при пользовании 1 им не нужно каждый раз ловить штифтами каждое из отверстий в гайке
1 L — Универсальный ключ для круглых гаек с отвер- J стиями в торце. Состоит из рукоятки, неподвижного | п подвижного поводков. На концах поводков имеются штыри, входящие в отверстия гайки
Sir Ключ раздвижной для гаек с отверстиями под ключ в торце
1 И3, Ключ цельный для отвинчивания и завинчивания j гаек с отверстиями под ключ в торце
is $ Ключ-головка для гайковертов для круглых гаек ] с отверстиями на торце |
слесарно-монтажный инструмент
253
16. Ключи тарированные предельные и динамометрические
Эскиз
Назначение и конструкция
Тарированный торцовый ключ позволяет обеспечить одинаковую затяжку всех гаек, но не показывает величину усилия затяжки. Вращение рукоятки через шарики 3 передается диску 2, жестко соединенному шпилькой 1 со стержнем 7, на конце которого закреплена сменная головка. В начале завинчивания гайки (болта) ключ работает как одно целое. В момент окончательной затяжки гайки (болта) создается большое усилие, вследствие чего шарики перемещаются до упоров (перемычек канавок) диска 2, затем шарики выходят вверх (до перемычки) и через стойки 4 сжимают пружину 5, выключая диск 2. После этого диск работает вхолостую. Гайками в можно регулировать усилие затяжки гаек (болтов) при сборке. Для уменьшения трения диска г предусмотрены текстолитовые шайбы 8
Тарированный торцовый ключ позволяет завертывать гайки с определенным усилием затяжки. Ключ состоит из корпуса 10, звездочки в, стержня з, на квадратном конце которого закреплена сменная головка 1 с помощью утопающего штифта 2. Стержень закреплен в звездочке болтом 7. Ключ регулируют на определенный момент сжатием пружины 9 гайками 11, расположенными в ручках 4. Пружины через сухари 8 прижимают шарики 5 к звездочкам. При превышении заданного усилия затяжки шарики выходят из впадин звездочки и ключ выключается
Тарированный торцовый ключ, выключающийся автоматически при достигнутом моменте затяжки гайки, применяют при завертывании гаек в узких глубоких местах. Ключ состоит из стержня 8, на конце которого установлена сменная головка 1, закрепленная утопающим штифтом 2. На другом конце стержня при помощи винта 7 укреплена полумуфта 9, которая соединена зубьями 10 с по-лумуфтойз, опирающейся в буртик стержня. Полумуфта 5 соединена со стержнем запрессованной в пего шпилькой в, входящей в наклонную прорезь полумуфты 5. Величину момента затяжки регулируют пружиной 4, гайкой 3 и контргайкой 11. При достижении требуемого момента затяжки шпилька 6 перемещается по наклонной плоскости прорези полумуфты 5 и выводит ее зубцы из зацепления с зубцами полумуфты 9
Динамометрический ключ позволяет измерять усилие затяжки гаек (болтов). Ключ имеет дополнительный рычаг 4, соединенный с ключом 7 шариком 2. Рукоятка ключа связана с дополнительным рычагом пружинным динамометром 3, стрелка которого указывает усилие затяжки
254 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл, 18I
Эскиз
Назначение и конструкция
Динамометрический ключ с контролером момента затяжки рабочим при завертывании гайки работает по принципу торсиона. Изменение угла закручивания торсиона в зависимости от усилия затяжки отмечается указателем 5 на шкале 4. На квадратный конец торсиона 8 надевают сменную головку I, удерживаемую утопающим штифтом 12 с пружиной 1з. На второй конец торсиона надевают трубку 9, прикрепляемую к торсиону коническим штифтом 10. К трубе приварена рукоятка ключа 11. В корпус рукоятки запрессован шарикоподшипник 7, насаженный па тор-сион. Указатель 5 свободно поворачивается на втулке 2 поводком й, закрепленным на корпусе рукоятки. Шкала 4 закреплена на втулке г винтом 3
Торцовый динамометрический клип имеет головку, жестко соединенную с трубкой 2, к верхнему концу которой приварен сектор 3 со шкалой. Рукоятка 5 ключа проходит через стержень 1, на котором насажена головка со стрелкой 4. Стержень работает как торсион
Торцовый динамометрический ключ имеет упругий элемент в виде трубы 1, жестко связанной в нижней части со стержнем 2, в верхней — с поводком 3, который перемещает стрелку 4 относительно циферблата 7. Коробка циферблата закрыта прозрачной крышкой 5, удерживаемой кольцом 6
СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
255
СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
РАЗБОРКА МАШИН
Организация работ по разборке
Перед разборкой поступающей в ремонт машины ее осматривают и фиксируют дефекты, выявленные в процессе эксплуатации. Перед разборкой металлорежущего станка проверяют его точность и определнют характер нарушения основных координат. Выявлению дефектов машины помогает опрос производственного персонала (рабочих, мастеров). Разборку производят по узлам. Узлы снимают со станины по возможности нерасчлененными.
Метка деталей
При разборке узлов производят метку деталей для фиксации правильного
Рис. 1. Пример плеймспия, определяющего взаимное расположение сопрягаемых деталей
взаимного их положения в сопряжениях.
Существуют следующие способы метки деталей: стальным клеймом (буквами, цифрами, кернением), электрографии или электроштихелем, кислотным клеимом и краской.
Клеймить незакаленную деталь можно, если клеймение не нарушает рабочую поверхность и не деформирует деталь; электрографом или электроштихелем можно метить и закаленные стальные детали.
Кислотное клеимо наносят резиновым штампом, смоченным кислотой. Во избежание корродирования кислота после двухмипутиой выдержки должна быть снята с детали фильтровальной бумагой, после чего поверхность нейтрализуют, обтирая ее ветошью, смоченной 10%-ным раствором кальцинированной соды.
Краской метку можно наносить и на рабочую поверхность детали. Такую метку снимают при сборке растворителем (бензином, ацетоном).
Метку, указывающую, что данные дс-
Рис. 2. Щипцы для колец, монтируемые в корпусе (а) или ца валу (6)
тали сопрягаются, ставят произвольно; если же необходимо выдержать точное взаимное положение деталей, метку ставят так, чтобы она определяла это положение (зацепление зубчатых колес па рис. 1, взаимное расположение кулачков и т. д.).
Удаление плоских пружинных колец
Пружинные кольца, которыми замыкаются подшипники качения в корпусах или на валах, удобно снимать, разжимая их или сжимая с помощью специального инструмента — щшщов (рис. 2). Закругленные губки щипцов (их выполняют прямыми и отогнутыми) вводят в отверстия, имеющиеся в пружинных кольцах.
Удаление шплинтов и штифтов
Шплинты удаляют гаплинтодером (рис. 3) или срубают головку зубилом, а тело шплинта извлекают плоскогубцами или выталкивают выколоткой.
25в СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ Й ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРЙ РЕМОНТЕ
Штифты с резьбовым концом удаляют навертыванием гайки на резьбовую часть его; штифты, установленные в сквозных отверстиях, выбивают с помощью выколотки.
Разборка шпоночных соединений
Клиновые шпонки извлекают ударами со сто-
Рис. 3. Шплинтодер роны меньшего ее сечения (рис. 4, а), с помощью рычажного приспособления нажимом на головку (рис. 4, б) или специальным приспособлением (рис. 4, в); ударами груза 1 об упор 2 шпонку смещают, а затем извлекают.
Разборка тугих соединений
Наиболее производительным методом разборки является распрессовка на гидравлических прессах.
При отсутствии необходимых прессов можно применять ручные и гидравлические съемники. Распрессовка съемниками может быть использована и тогда,' когда невозможно применить прессы (при больших габаритах узла, при разборке машины).
Простейший съемник — винт с гайкой, такая пара является основой цело» серии съемников для демонтажа туго посаженных деталей. Например, удобнц демонтировать шпиндели любых станков приспособлением, показанным на рис. 5.
Маховики, шкивы, муфты и другие подобные детали снимают с помощью съемников, конструкции которых показаны на рис. 6. В конструкции на рис. 6, Ц оси А рассчитывают на максимальную нагрузку с тем, чтобы при перегрузке о <М| срезались, предохраняя остальные детали съемника от поломки.
Пята винта, упирающаяся в неподвижную деталь соединения, вращается, опираясь на шарик.
По принципу приведенных универсальных съемников изготовляют специальные, предназначенные для использования в определенном узле. На рис. 7 пока-, зана специальная двухлапая скоба, изготовленная для демонтажа муфты вклим
СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
257
чсния гильотинных ножниц. Кольцо А с клиновым замком
надежно фиксирует лапы стяжки при захвате муфты.
Кроме ручных съемников при меняют гидравлические. Такие съемники работают от электропривода и способны осуществлять большие усилия распрессовки.
Если в распоряжении ремонтной службы нет приведенного оборудования и приспособлений, распрессовку выполняют удара-
2 — гай-S — упор-
Рис. 5. Винтовой съемник: ка: 3 — съемная шайба; 4
1 — винт;
- стакан; ный шарикоподшипник
ми ручного молота, кувалды или так называемым «соколом», представляющим собой подвешенную на тросе тяжелую стальпую болванку. Однако производить рас-прессовку таким образом можно , . _____ _„j._ ______
соблюдать большую осторожность, чтобы не травмировать работающих. «Сокол»
только в крайних случаях. При этом надо
Рис. 6. Ручные съемники: а — двухлапый, простой; б — трехлапый простой; в — трехлапый самовентрирующийся
изготовляют из мягкой стали, не дающей осколков при ударе, трос должен быть в хорошем состоянии, рабочие,
Рис 7 Специальная авух-яапая скоба
манипулирующие «соколом», должны располагаться так, чтобы «сокол» при ударе их не затронул. Удары наносят по торцу выпрессовы-ваемой детали через наставку из материала, не дающего осколков при ударе.
Приведенные способы разъема сопряженных деталей можно применять без подогрева или с подогревом охватывающей детали.
Охватывающую деталь нагревают как можно бо лее интенсивно при наиболее полной изоляции охватываемой детали. Если соединение не поддается разборке, прибегают к воздействию на него керосина в течение 8—10 « (опускают в со суд с керосином, вводят керосин с помощью шприца, закладывают смоченные в нем салфетки).
Б Справочник механика, т. 2
258 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Демонтаж подшипников качения
При демонтаже следует беречь от повреждений подшипники, их гнезда в корпусах и шейки валов, на которых они насажены. Наилучшим способом демонтажа подшипников является снятие их с вала или удаление из гнезда с помощью прессов с использованием соответствующих наставок, винтовых приспособлений, обеспечивающих равномерное смещение подшипника. При этом усилие следует прилагать только к тугопосаженному кольцу, которое определяют по чертежам или по характеру подшипникового узла. При
Рис. 8»Жтоды демонтажа подшипников качения: а — стягивание с помощью хомута; б — использование детали узла вместо хомута; в — применение подкладки — разрезного кольца; г — использование винтов для демонтажа подшипника
демонтаже подшипника нельзя наносить удары по кольцам, использовать
зубила, выколотки и другие наставки. Это приводит к поломке подшипников и повреждению мест посадки. Ия универсальных съемников широкое применение нашла конструкция, показанная па рис. 6, в. Наличие трех лап в этом приспособ
лении позволяет равномерно распределять усилие стягивания по кольцу. При необходимости под лапы подкладывают разрезное кольцо, чтобы усилие стяжки было приложено к нужному эле
Рис. 9. Демонтаж подшипников качения с подогревом его горячим маслом
менту подшипника.
При возможности за подшипни-; ком крепят разрезной хомут (рис/ 8, а), к которому прилагают усилие: смещения. Хомут, выполненный по; размерам соответствующего кольца, подшипника, обеспечивает равномер-1 ный нажим на кольцо.
Любая деталь, расположенная^ непосредственно за подшипником^ может выполнять роль хомута; к де--тали крепят стяжку (рис. 8, б), чтя
позволяет плавно снять подшипник^ Если конфигурация детали таковая
что она касается подшипника не t тугопосаженному кольцу, надо использовать подкладки, чтобы усилие выж мания подшипника передавалось на соответствующее его кольцо (рис. 8, t В корпусах подшипниковых узлов или в крышках корпусов конструктив»
должны предусматриваться полости или пазы, в которые можно ввести лаг я съемника для извлечения подшипника из гнезда. Если это не было предусмотрев»^ приходится в соответствующих деталях сверлить отверстия, нарезать резьбу • использовать винты для выталкивания подшипника из гнезда (рис. 8, г).
Если подшипник запрессован на вал с большим натягом, перед демонтаж^ его следует прогреть маслом, нагретым до 90—100° С. Схема демонтажа подпита ников с подогревом приведена па рис. 9. Производят эту операцию так: устанавлч вают съемник и создают натяг; изолируют вал асбестом или картоном в местах еч примыкания к подшипнику; затем из лейки льют на подшипник горячее масля
СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
259
Удаление сломанных болтов, винтов и шпилек
Сломанные болты, винты и шпильки удаляют следующими способами:
1. Если сломанная шпилька или резьбовая часть болта выступают над плоскостью детали, то на выступающую часть навертывают гайку и контргайку и вывертывают остаток шпильки (рис. 10, а).
2. Если выступающий резьбовой конец короток, приваривают гайку к шпильке (рис. 10, б).
3. Когда место обрыва находится па уровне плоскости детали или ниже ее, прибегают к одному из трех приемов: на торце сломанной шпильки пли болта вырубается шлиц (рис. 10, в), шпильку удаляют отверткой; на торец излома накладывают гайку и приваривают ее изнутри (рис. 10, г) пли приваривают шестигранный или квадратный стержень (рис. 10, е).
к. В теле сломанной шпильки сверлят отверстие, равное примерно половине ее диаметра, в отверстии нарезают резьбу, обратную по направлению основной резьбе. В нарезанное отверстие ввертывают болт или нарезанный конец шестигранника и ключом вывертывают сломанный конец (рис. 10, д'). Можно также
a) 6) 1) г) S) е)
Рис. 10. Методы удаления сломанных пшилек
в просверленное в шпильке отверстие забить трехгранный закаленный стержень и, вращая его ключом, вывернуть сломанную шпильку (болт).
5. Высверливают сломанную часть шпильки или болта так, чтобы не испортить резьбы в детали, начиная с отверстий малого диаметра. Если болт (шпилька) закален, его следует сначала отжечь (нагревая пламенем горелки или паяльной лампы), а затем удалить одним из приведенных способов.
Сломанные закаленные болты и шпильки без предварительного их отжига можно удалять электроискровой обработкой (см. гл. I). При этом используют в качестве электрода медный круглый стержень (трубку), чуть меньшую внутреннего диаметра резьбы, и как бы выжигают остаток детали. Можно применить трехгранный электрод, с помощью которого образуют отверстие соответствующей формы, позволяющее применить ключ для вывертывания остатка детали.
Промывка деталей
При разборке ремонтируемого агрегата узлы и детали подвергают промывке. Коррозию с деталей снимают абразивной шкуркой или пастами. Вручную детали промывают в органических растворителях (керосине, бензине). При этом детали выдерживают некоторое время в сосуде с растворителем, а затем их моют Щетками и обтирают.Из отверстий и глубоких полостей грязь извлекают прутками и крючками. Такой простейший способ промывки не требует специального оборудования, по он малопроизводителен и вреден для здоровья рабочих. На рис. И показана ванна для мойки деталей вручную. Ванна разделена на две части сеткой. В нижнюю часть ванны (ниже сетки; наливают воду, верхний объем заполняют керосином. Ванпа имеет два спускных отверстия: одно над сеткой для спуска керосина, второе в дне для спуска воды и грязи, оседающей там в процессе промывки. При перезарядке ванны спускают п одновременно фильтруют керосин,
9*
260 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
затем выливают воду с грязью, промывают ванпу и снова заполняют ее во-
дой и керосином. При промывке деталей
Рис. 11. Ванна для мойки деталей вручную: / — сетка; г — отверстие для слива керосина
в таких ваннах растворитель расходуется более экономно до сравнению с промывкой в простых баках или противнях.
Промывку в баках целесообразно вести моющими растворами (экономия органических растворителей, улучшение условий труда, уменьшение пожарной опасности). Для усиления моющего эффекта растворы подогревают до температуры кипения (электронагрев или подогрев паром) и перемешивают с помощью сжатого воздуха, подводимого к баку (барботаж). Моющие составы приготовляют по следующим рецептам.
1. Водный раствор моноэталомина 1%, эмульгатор ОП 10% или Буне-галь 1%.
2. 3—5%-ный раствор кальцинированной соды.
3. 0,5%-ный водный раствор мыла.
4. Тринатрийфосфат и кальцинированная сода по 30 г/л.
5. Водный раствор кальцинированной соды 0,7 — 1%,
0,7 — 1% уайтспирита 6—8%.
В моечных камерах и машинах детали промывают также подогретым моющим раствором, который подают струей под давлением.
Моечные машины могут быть однокамерные (только промывка), двухкамерные (промывка и ополаскивание) и трехкамерпые (промывка, ополаскивание и сушка). На ремонтных работах обычно применяют однокамерные моечные машины (рис. 12).
По методу загрузки моечные машины бывают конвейерные и с ручной загрузкой. Машины могут быть стационарные и передвижные.
Если деталь после мойки надо на короткий срок законсервировать, ее окунают и выдерживают несколько минут в 20%-ном вод-
ном растворе нитрита натрия.
стекла
жидкого
Ф Ф
Рио 12. Однокамерная моечная машина
РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
Правка деформированных деталей
Деталь можно подвергать правке в холодном или нагретом состоянии. Обычно при ремонте правят полностью обработанные детали; поэтому подогревать их следует только в исключительных случаях, так как возможны нежелательные
СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
261
деформации и окисление. Правка деталей при минусовой температуре может привести к их поломке. При правке с подогревом деталь надо пагреть до температуры ковки. Править в интервале температур 150—450 ° С не следует, так как при этом могут образоваться трещины в материале. Правку ведут на винтовых пли гидравлических прессах. Гидравлические прессы наиболее удобны для выполнения работ по правке любых деталей.
Большинство гидравлических прессов, используемых для работ но запрессовке и распрессовке сопряжений, имеют съемные столы с центрами и призмами. Эти столы крепят на основной стол пресса, превращая запрессовочный пресс в правильный. Для правки валы укладывают в призмы так, чтобы выпуклая часть вала находилась между ними. Затем вал вместе с призмами перемещают вдоль стола, пока наиболее выпуклая часть вала окажется под поршнем пресса. Несколькими нажимами на вал выправляют его ось. Если вал имеет центровые гнезда, его для проверки крепят
в центры и, вращая, определяют прямолинейность оси по индикатору. При отсутствии центровых гнезд правильность оси проверяют на контрольной плите по зазорам между валом и плитой. Нежесткие валы можно править на токарных станках, одновре-
Рис. 13. Приспособления для правки валов на товарных станках: а — пресс-скоба; б — пресс, устанавливаемый на станине
менно проверяя результаты правки. При этом следует применять приспособления, замыкающие усилия правки на себя, с тем, чтобы станок не нагружался. Два из таких приспособлений показаны па рис. 13.
Правка ручными винтовыми прессами требует от рабочего определенных навыков, а также значительных физических усилий, поэтому применима лишь для валов небольших сечений или при отсутствии механизированных нравйльных средств.
Детали, изготовленные из листа, правят на правильных вальцах. При их отсутствии такие детали можно править вручную (рихтовать). Эту операцию производят на чугунной или стальной плите. Удары наносят не по выпуклостям, а по соседним с ними участкам. Если деталь имеет выпуклость в середине, удары следует наносить, начиная с краев к середине. Для предохранения поверхности Деталей от повреждения при ручной правке применяют молотки из мягкого металла (меди, латуни, свинца), а для тонкого материала — из дерева. Результаты правки проверяют по плите с помощью щупа или на краску.
Наряду с приведенными методами правки все большее распространение приобретает правка термическим воздействием. Этим способом выравнивают изогнутые детали прямоугольной и круглой формы. Вследствие изогнутости одна сторона детали (выпуклая) удлиняется, а противоположная (вогнутая) укорачивается. Необходимые напряжения в детали вызываются интенсивным местным нагревом небольшого ее участка на удлиненной (выпуклой) ее стороне. При
262 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
прекращении нагрева эта сторона укорачивается за счет высадки металла в месте интенсивного (до пластического состояния) нагрева. Укорочение удлиненной части детали приводит к ее выравниванию. Этот метод имеет несомненные преимущества перед другими. Им можно исправлять детали, которые но габаритам и требуемым усилиям правки на правильных средствах предприятия править нельзя, а также править детали из чугунных отливок, которые не поддаются правке на прессах. Особенностью этого метода правки является его универсальность.Пользуясь им можно править детали, изгиб оси которых измеряется миллиметрами и сотыми долями миллиметра.
В ремонтной практике термическим воздействием правят: согнутые столы продольно-строгальных, фрезерных и других станков; деформированные шпиндели и валы разных размеров;
станины токарных и револьверных станков, у которых нарушена прямолинейность направляющих в процессе их закалки или по другим причинам.
Этим же методом при достаточных навыках можно править детали из листов, сварные конструкции из малоуглеродистых сталей и другие детали и узлы.
Нагрев исправляемой детали следует вести интенсивно. Этому требованию удовлетворяет ацетилено-кислородное пламя. Керосино-кислородное и бензино-кислородное пламя также могут быть применены, хотя и менее эффективно. Изогнутые детали можно нагревать обычными сварочными горелками. Размеры горелок для правки выбирают на 1—2 номера больше, чем для обычных работ.
Рис. 14» Схема нагрева вала при правке ме- Деталь, подлежащую правке, тодом термического воздействия укладывают на плиту (плоскую де-
таль), закрепляют в центры или в патрон и люнет токарного станка (вал). В обоих случаях деталь устанавливают выпуклостью кверху.
При правке столов станков определяют место наибольшей выпуклости и помечают чертой поперек стола. Исправляемый стол устанавливают на подкладках на плите. Против места наибольшей выпуклости (снизу) ставят два индикатора, по показаниям которых следят за ходом правки. Нагрев ведут до температуры 800— 900° С, что определяют с помощью термопары, а при наличии достаточного опыта — визуально по вишнево-красному цвету нагретого участка. Горелку по линии нагрева следует перемещать по возможности равномерно.
При правке термическим воздействием происходят следующие явления: под влиянием нагрева верхние слои металла у места нагрева расширяются и стол еще больше выпучивается; нижпие слои металла вследствие этого сжимаются. Деформация стола значительно увеличивается. Это состояние продолжается до тех пор, пока нагреваемый участок не достигнет температуры свыше 800° С. При этой температуре металл нагреваемого участка становится пластичным и начинает высаживаться. Прекращение нагрева и охлаждение нагретого участка интенсифицирует высаживание металла. При этом верхние, ранее нагретые слои детали сжимаются. Внутренние напряжения, создавшиеся в процессе нагрева в нижних слоях стола, теперь также содействуют сжатию верхних слоев детали, а значит, высаживанию металла, находящегося в пластическом состоянии. Индикаторы показывают постепенное (по мере охлаждения детали) исчезновение выпуклости. Если за один прием выправить деталь полностью не удается, операцию можно повторить, нагревая соседний с прежним участок детали. Дважды нагревать один и тот же участок не рекомендуется. Охлаждение можно ускорить обдувкой сжатым воздухом или смачиванием водой. Однако применять ускоренное охлаждение следует не ранее, чем нагретый участок остынет до 300—400° С (во избежание закаливания чугунной детали).
Аналогично описанному правят валы-шпиндели. В данном случае место наибольшей выпуклости (а значит, и место нагрева) ограничивают отверстием в
СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
263
куске листового асбеста, который смачивают водой и накладывают на место наибольшей выпуклости (рис. 14). Такой метод хорошо ограничивает участок нагрева, предохраняя деталь от ненужного распространения тепла. В зависимости от интенсивности ведения процесса выправление оси при правке термическим воздействием может достигать различных величин. При овладении процессом можно добиться выравнивания детали с точностью до 0,03 мм.
Так как правка за счет термического воздействия создает внутренние напряжения в детали, а величина этих напряжений не поддается контролю, возможно последующее нарушение правильности геометрической оси вала, выправленного этим методом. Для контроля стабильности сохранения правильности оси вала полезно подвергнуть его пробному подогреву до температуры, в полтора раза превышающей температуру нагрева детали во время ее работы в узле. Такое испытание в течение 3—4 ч может дать уверенность в стабильности направления оси исправленного вала.
Ремонт резьбовых отверстий
В чугунных деталях ремонт резьб производят обычно путем нарезания новой резьбы большого размера. Если следующая по ГОСТу большая резьба имеет тот
же шаг, что и исправляемая, можно ограничиться сравнительно небольшим увеличением размера резьбы. При этом, не рассверливая отверстия, прорезают резьбу соответствующими метчиками. Если шаг резьбы следующего размера не совпадает с шагом ранее нарезанной резьбы, отверстие рассверливают и нарезают новую резьбу.
В стальных деталях резьба при работе узла нередко растягивается; такие резьбы исправляют прорезкой с помощью метчика того же размера. Если этим способом резьбы исправить не удается, применяют способ, описанный выше для чугун-
Рис. 15, Ремонт изношенного резьбового отверстия установкой резьбовых втулок
ных деталей, или заваривают отверстие электросваркой, а затем сверлят новое отверстие и нарезают в нем резьбу.
В стальных деталях, если позволяет конструкция, изношенные резьбы высверливают, нарезают новую резьбу, вставляют резьбовые пробки, которые приваривают к телу электросваркой. В этих пробках сверлят отверстия и нарезают резьбу (рис. 15).
Пришабриваннс плоскостей и подшипников
При шабрении снимают слой металла в пределах 0,005—0,05 мм,
Пришабривание обычно применяют как доводочную операцию при обработке плоских или внутренних цилиндрических поверхностей, а также в других случаях, требующих точной взаимной пригонки сопрягаемых деталей.
Шаберам придают формы и размеры, обеспечивающие наиболее удобное их применение (см. табл. 6).
Шаберы (пластины к ним) изготовляют из инструментальных сталей У10 и *12 и закаляют на твердость HRC 56—60. Можно применять шаберы с пластинками из твердых сплавов.
После заточки шабера режущую кромку следует доводить путем притирки на чугунной плите с химической или абразивной пастой. В процессе шабрения доводку режущей кромки приходится периодически повторять.
Существует два основных метода ведения шабровочных работ:
~ шабрение по специальному (поверочному) инструменту, представляющему собой эталонную деталь с идеально выполненными контрольными поверхностями;
264 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
шабрение по предварительно исправленной (отшабренной) сопряженной детали.
Пршпабрпвание чаще всего производят «по краске». Для этого на рабочую поверхность поверочного инструмента или детали, по которой ведут проверку, наносят тонкий слой разведенной в машинном масле краски. В качестве красителя используют ультрамарин, для более тонкого шабрения — лазурь. Затем поверочный инструмент или деталь накладывают на подлежащую проверке поверхность и перемещают по ней, в результате чего в местах контакта остаются следы краски, отмечающие выпуклости, подлежащие снятию шабером. Частота расположения закрашенных пятен определяет степень приближения шабруемой поверхности к эталонной. Если поверхности сопрягаемых деталей подвергались механической обработке, их следует шабрить предварительно по поверочному инструменту, а уже затем одну но другой. Это позволяет избежать появления задиров в начале шабренпя.
Выполнение шабровочных работ по поверочному инструменту избавляет слесарей от необходимости использовать сопряженную деталь в качестве эталона на протяжении значительной части операции. Это важно, так как сопряженная деталь часто имеет большой вес и размеры, что делает использование ее в качестве поверочного инструмента неудобным. Вместе с тем, работая по поверочному инструменту, необходимо на протяжении всего процесса контролировать направление шабрения, чтобы не нарушить заданное взаиморасположение рабочих поверхностей; при шабрении по сопряженной детали это делать нет необходимости.
Как бы хорошо ни были предварительно о сшабрены рабочие поверхности деталей по поверочному инструменту, высококачественная работа сопряжения будет обеспечена только при окончательном пришабривании деталей одна по другой. Для этого сопрягают предварительно отшабрениую деталь со второй (также предварительно отшабренной) и производят так называемую «протяжку». Суть «протяжки» в том, что одна из сопряженных деталей, предварительно покрытая тонким слоем краски, несколько раз перемещается по другой, в результате чего на сопряженной детали появляются в местах контакта пятна краски, по размерам и расположению которых можно судить о том, насколько совпадают предварительно отшабренные поверхности сопрягаемых деталей. По результатам «протяжки» производят окончательную пригонку деталей. «Протяжку» выполняют вручную или механизируют различными методами (см. гл. IV).
При шабрении внутренней цилиндрической поверхности краску наносят на вал, с которым данная поверхность будет работать, или на эталон, по которому ведут предварительное шабрение. Для ио лучения окрашенных точек на цилиндрической поверхности шабруемой детали вал или эталон вращают вокруг своей оси, сообщая ему качательныс движения.
Наличие краски на эталоне скрадывает некоторые неточности касания пришабриваемых поверхностей (за счет толщины слоя краски). При особо точном пришабривании этр обстоятельство становится препятствием к обеспечению необходимого качества пригонки. Поэтому в таких случаях шабрение ведут «на блеск», т. е. но следам натиров перемещающихся одна по другой (не покрытых краской) деталей.
Качество шабрения или степень приближения шабруемой поверхности к эталонной поверхности поверочного инструмента или уже отшабренной сопрягаемой детали определяется количеством закрашенных точек (пятен), приходящихся на квадрат площадью 25 X 25 мм. По ГОСТу 7599—55* количество не--сущих пятен на указанную площадь для металлорежущих и деревообрабатывающих станков должно быть пе менее:
Направляющие скольжения высокоточных станков ........................ 20
Направляющие скольжения точных станков и подшипников валов диаметром до 120 мм . 16' Направляющие скольжения шириной до ?50 мм, подшипников валов диаметром свыше
120 мм, а также для клиньев и планок салазок, столов, суппортов и других переме- ' щающихся частей................................................. 101
СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
265
Направляющие перестановки шириной до too мм.............................8
Направляющие скольжения шириной более 250 мм и направляющие перестановки шириной более 100 .ш....................................................6
Величины припусков па шабрение определяют ориентировочно по табл. 17 и 18.
17. Припуски на пришабривание плоскостей
Размеры в .о
Длина плоскости
Ширина плоскости О Н §1 «О Св. 1000 до 2000 Св. 200(1 до 4000 СВ. 4000 до 6000
До 100 Св. 100 до 150 0.10 0,15 0,15 0,20 0.20 0,25 0,25 0,30 0,30 0,40
18. Припуски на пришабривание отверстий
Размеры в мм
Диаметр отверстия Длина отверстия
До 1(Ю Св. 100 до 200 So Я о Оц
До 80 Св. 80 ДО 180 Св. 180 до 360 0,05 0.10 0,15 0,08 0.15 0,25 0,12 0,25 0,35
Шабрят обычно вручную. Сначала снимают большие выпуклости, а затем меньшие, руководствуясь расположением закрашенных пятеп.
Шабрение чугуна производят без смачивания шабруемой поверхности и шабера; при шабрении стали шабер смачивают в керосине или мыльной воде.
Шабрение — процесс малопроизводительный. Однако он и до сих пор полностью не вытеснен из ремонтной практики, благодаря тому, что позволяет получить весьма точные поверхности простыми средствами. Было сделано много попыток механизировать этот процесс, создан ряд приспособлений и шабровочных станков. Однако все они не были настолько удачны, чтобы найти широкое применение и вытеснить процесс ручного шабрения.
Замена пришабривании механической обработкой
По мере возможности пришабривание следует заменять обработкой на станках: шлифованием, точным строганием, тонким фрезерованием. Экономическую целесообразность применения механической обработки вместо шабрения при ремонте направляющих определяют в зависимости от их размера и величины износа. По данным Харьковского завода им. Малышева выгодно применять механическую обработку при следующих величинах износа:
Длина направляющих в мм
Величина износа в мм, нс менее.............
От ,300 Св. 1000 Св. 2000
до 1000 до 2000
0.3
0,2
0,1
Притирка
В результате притирки могут быть получены поверхности высокой чистоты и точности, не достижимых никакими другими методами обработки металлов. Притирку выполняют с помощью специального инструмента — притира, на который наносят соответствующие порошки или пасты. При взаимной притирке двух Деталей роль притира выполняет одна из них. Притирка позволяет осуществлять очень плотные соединения и герметичную пригонку двух поверхностей. Притиркой можно добиться максимального прилегания плоскостей, какого шабрением Достичь невозможно.
В качестве притирочных порошков используют наждак, корунд, толченое стекло, окиси железа (крокусы), венскую известь, окись хрома. Величина зерна
266 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
притирочного порошка определяется размерами ячеек контрольных сит, применяемых для анализа. Задаются размеры сторон ячейки в свету (в микронах) двух смежных сит или линейные размеры зерен, измеренные под микроскопом.
Если перед обозначением порошка стоит буква М, то цифра, следующая за ней, указывает величину зерна в микронах.
Материал порошка для притирки выбирают в зависимости от металла притираемых деталей. Стальные детали притирают корундовыми и наждачными порошками; чугунные и бронзовые — наждачным порошком и толченым стеклом.
Номера зернистости абразивных материалов приведены в табл. 19.
19. Номера зернистости дробленых абразивных материалов (ГОСТ 3647-59 •)
Шлифзерно 200, 100, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 16
Шлифпорошки 12, 10, 8, 6, 5, 4, 3
Микропорошки М40, М28, М20, М14, М10, М7, М5
Кроме притирочных порошков применяют различные пасты, из которых наибольшее распространение имеет паста ГОИ. Паста ГОИ окисляет металл, в результате чего поверхность покрывается окисной пленкой. Процесс образования пленки и снятия ее продолжается все время притирки, в результате чего площадь касания притираемых поверхностей прогрессивно увеличивается.
Пасту выпускают трех сортов: грубую, среднюю и тонкую; обозначается она толщиной пленки (в микронах), снимаемой в процессе притирки, за 40 м пути (при перемещении притирающей детали по притираемой).
Взаимную притирку микропорошками производят следующим образом: обтирают поверхность детали салфетками, смоченными в керосине, и проверяют степень прилегания сопрягаемых поверхностей; затем притирочный порошок смешивают с разбавителем (для чугуна — с керосином, для стали и бронзы — с машинным маслом) и наносят образовавшийся состав на притираемые поверхности; перемещая одну поверхность по другой, добиваются хорошего их взаимного прилегания. Смесь следует сменять каждые 1—2 мин, снимая отработанный слой смоченной в керосине салфеткой. Тела вращения притирают, вращая их то в одну, то в противоположную сторону на 30—45°.
Если в качестве притирочного материала применяют пасту ГОИ, то поверхность детали смачивают керосином и натирают пасту, касаясь детали тюбиком; можно развести пасту керосином до густоты смотаны и наносить ее па деталь кисточкой. Работая с пастой ГОИ, надо следить за ее цветом. Когда она в процессе притирки начинает темнеть, ее следует удалить и заменить свежей, так как побуревшая паста может вызвать задиры,
Обычно притирку пастой начинают с грубых сортов (18—40 мк), переходя постепенно к более тонким,
Для доводки размера и повышения класса чистоты поверхности применяют притиры из чугуна, бронзы, меди, свинца, баббита, стекла, фибры, дерева. Притиры из стекла хороши для работы с пастой ГОИ. Притирам придают форму, обеспечивающую рациональное ведение процесса: для притирки плоскостей применяют плиты; наружные и внутренние цилиндрические, конические и фасонные поверхности притирают соответственно притирами-втулками. Притиры-втулки обычно разрезают по винтовой линии, что обеспечивает их разжим или сжатие для компенсации износа притира и изменения размера притираемой детали. Разжим и сжатие притира возможны благодаря конусному сопряжению его с оправкой в одних случаях или сжатию притира надетым на него хомутом — в других. Для выполнения операции иногда одного притира оказывается недостаточно; тогда используют один пли несколько промежуточных притиров. Материал притира должен быть мягче материала притираемой детали,
СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
267
Притирку можно выполнять вручную и с помощью механизмов. Для механизации притирки применяют коловороты, дрели, пневматические сверлильные ручные машинки. Для постоянной работы по притирке деталей приспосабливают токарные и сверлильные станки, пристраивая к ним механизмы, обеспечивающие выполнение движений, необходимых для рационального ведения процесса. Для облегчения притирочных операций проектируют приспособления, механизирующие труд слесаря.
Папка и лужение
Пайка имеет следующие преимущества:
процесс протекает при сравнительно низкой температуре, не вызывающей изменений физических и механических свойств соединяемых деталей, а также коробления;
технология папки проста и может быть осуществлена малоквалифицированным рабочим.
Паять можно все металлы и их сплавы.
Припои делят на мягкие (температура плавления до 400° С) и твердые (температура плавления 550—1100° С). Мягкие припои применяют обычно для соединения деталей, подверженных действию небольших усилии; твердые припои применяют для прочных соединений. В качестве мягких припоев используются сплавы из олова и свинца, твердые припои составляются из сплавов меди с цинком и серебра с медью.
Поверхности, подлежащие пайке, должны быть очищены от грязи, окисных пленок и жиров органическими растворителями и механическими средствами (шабером, напильником, наждачной бумагой), а затем покрыты флюсом для защиты от окисления в процессе пайки и растворения образующихся окислов. Флюсы способствуют также смачиванию металла и растеканию припоя по соединяемым поверхностям. Флюс в виде раствора или пасты наносят на место пайки кисточкой, а порошкообразный флюс насыпают лопаточкой.
При выборе флюса можно руководствоваться табл. 20.
20. Флюсы, применяющиеся при пайке
Припой Флюс
Мягкие (оловянно-свинцовыс) Хлористый цинк, соляная кислота, нашатырь, фосфорная кислота, канифоль (при пайке меди и латуни), стеарин (при пайке свинца)
Твердые (медно-ципковые) Бура обезвоженная
Серебряные Фтористый натрий, борная кислота (60%) и фтористый калий (40%)
Покрытые флюсом поверхности деталей следует перед пайкой как можно плотнее прижать одну к другой. Меньший зазор между поверхностями обеспечивает большую прочность шва. При пайке оловянно-свинцовыми припоями зазор должен быть не болей 0,025—0,075 мм, а при пайке медными сплавами — 0,012 мм.
В качестве инструмента для пайки мягкими припоями служат паяльники, изготовляемые из красной меди, обладающей высокой теплопроводностью и способностью быстро облуживаться. Нагретым паяльником с расплавленным на нем припоем прогревают подвергаемые пайке поверхности, при этом припой стекает в зазор между поверхностями деталей.
268 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
21. Основные сведения о припоях
А. Мягкие припои (по ГОСТу 1499—54)
Марка Химический состав в % Материал соединяемых деталей и примерное назначение
Sn Sb Pb
ПОС 90 89-90 =S 0,15 Остальное Латунь, железо, медь. Пайка внутренних швов пищевой посуды и медицинской аппаратуры
ПОС 40 39-40 1,5-2,0 » Латунь, железо, медные изделия и медные провода
ПОС 30 29-30 1,5-2,0 » Латунь, сталь, медь, оцинкованная сталь, белая жесть (радиоаппаратура, гибкие шланги и др.)
ПОС 18 17-18 2,0-2,5 » Свинец, железо, латунь, медь, оцинкованное железо. Лужение железа перед пайкой. Пайка изделий широкого потребления
ПОСС 4-6 3-4 5-6 » Белая жесть, латунь, медь, железо. Выравнивание сварных швов и вмятин в частности у кузовов легковых автомобилей
Б. Твердые припои
Медно-цннковые (по ГОСТу 1534—42)
Марка Химический состав в % Материал соединяемых деталей
Си Sn
ПМЦ-36 ПМЦ-48 ПМЦ-54 36+2 48+2 54+2 Остальное Латунь с содержанием меди до 68% Медные сплавы с содержанием меди свыше 68% Медь, томпак, бронза, сталь
Серебряные припои (по ГОСТу 8190—56)
Марка Химический состав в % Материал соединяемых деталей и примерное назначение
Ag Си Zn
ПСр-70 70,0±0,5 26,0+0,5 4,0+1,0 Медь, латунь, серебро. Пайка проводив и деталей, где требуется высокая электропроводность
ПСр-65 65,0+0,5 20,0+0,5 li+1,0 l0—1,5 Пайка ленточных пил
СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
269
Продолжение табл. 21
Марка Химический состав в % Материал соединяемых деталей и примерное назначение
Ag Си Zn
ПС р-45 45,0+0,5 30,0±0,5 25,от};» Медные, латунные, детали, нержавеющая сталь
ПСр-25 25,0+0,3 40,0+0,1 35,о+};» Сталь, медь и медные сплавы. Когда требуется повышенная прочность или стойкость против коррозии
ПСр-12М 12,0+0,3 52,0+1,0 кв irH»5 Латунь с содержанием меди 58% и более
Примечание. Заменителями серебряных припоев ПСр-25 и ПСр-45 для пайки меди и латуни являются медно-фосфористые припои.
Для пайки твердыми припоями используют паяльные лампы, газовые горелки, нагрев электрической дугой, нагрев в печи и другие способы нагрева, позволяющие получить необходимую температуру.
Составы припоев и их назначение приведены в табл. 21.
Заливка вкладышей подшипников баббитом
Вкладыши, у которых износилась баббитовая заливка, ремонтируют следующим образом: нагревают до 240—260° С (температуры плавления баббита), сливают баббит и очищают поверхность от его остатков. Чистят шкуркой или стальными щетками. После этого вкладыши подвергают травлению в 10—15%-ном растворе соляной или серной кислоты, нагретом до температуры 40—60° С, и промывают в горячей воде. Перед заливкой баббитом обезжиривают вкладыши в нагретом до 80—90° С 10—15%-ном растворе едкого натра, едкого кали или кальцинированной соды при температуре 90—100° С. Остатки щелочи с деталей после обезжиривания удаляют промывкой в горячей воде.
Для удаления масла с заливаемых поверхностей можно применить прогрев вкладышей при температуре 200—250° С, при котором масло выгорает; для лучшего приставания полуды поверхность травят обычно раствором хлористого цинка с добавкой 5—10%-ного хлористого аммония (нашатыря). Можно также применять флюсы: а) 47% воды, 23,5% соляной кислоты, 21% хлористого цинка и 8,5% хлористого аммония; б) 27% хлористого цинка, 11% хлористого аммония и 62% воды. Флюсы наносят на поверхность войлоком, паклей или волосяной Щеткой.
Поверхности, которые не должны подвергаться лужению, покрываются защитными пастами (например, пастой, состоящей из 1 вес ч. мела, 2—3 вес. ч. воды с добавлением 1 —2% столярного клея или 2 вес. ч. мела, 2 вес. ч. жидкого стекла и 1 вес. ч. воды). После нанесепия пасты подшипники просушивают при температуре 120—140° С.
Небольшие вкладыши лудят погружением в ванну с расплавленной полудой (300—320° С) на 2—7 мин в завимости от их размеров. Перед погружением подшипников в ванну их рекомендуется нагреть до температуры 120—130° С в
270 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
муфельной печи или па горячей плите (на железном листе). Вкладыши подшипников крупных размеров нагревают до температуры 260—300° С в печи, с помощью паяльных ламп, газовых горелок и другими способами. Полуду наносят па поверхность прутком припоя (натирают) или посыпают порошком и растирают щеткой и паклей. Рекомендуется применять полуду, содержащую 70% свинца и 30% олова.
Вкладыши подшипников, изготовленные из чугуна, перед лужением необходимо подвергать предварительному поверхностному обезуглероживанию. Для этого деталь нагревают в присутствии перекиси марганца или красной окиси железа до температуры 500—550° С в течение 5—6 ч затем травят ее в кислоте, покрывают флюсом и лудят. Для лужения обезуглероженных таким способом чугунных поверхностей рекомендуется применять полуду, состоящую из 90% свинца, 5% олова и 5% сурьмы. Перед заливкой баббитом вкладыши нагревают до температуры 250—270° С с тем, чтобы слой наложенной полуды стал жидким. Нагрев производят после сборки формы или после установки подшипников в приспособление. Если подшипники подвергают заливке баббитом сразу же после лужения, то повторного нагрева их не требуется. И нтервал между лужением и заливкой для небольших подшипников не должен превышать 7—15 сек, а для крупных 30—G0 сек.
Расплавление баббита производят обычно в тиглях, подогреваемых на горне, электричеством или газом. Тигель предварительно должен быть очищен от шлака, окислов и остатков баббита и нагрет до температуры 400— 500° С. Баббит загружают кусками весом 1—2 кг. Расплавленный баббит покрывают древесным углем слоем толщиной 20—30 мм (без угольной пыли и мелочи). При плавке баббита его периодически рафинируют хлористым аммонием или оловянно-фосфористой лигатурой с содержанием фосфора 3—5%.
Заливку баббитом можно производить вручную, центробежным способом и с расплавлением баббита внутри формы.
Заливка с последующим уплотнением баббита рекомендуется при изготовлении крупных подшипников. Баббит на залитой поверхности уплотняют ручными и пневматическими трамбовками. Соединение баббита с поверхностью вкладыша обеспечивается устройством на ней канавок в виде ласточкина хвоста и засверленных отверстий. При таком способе заливки не нужны предварительная очистка, лужение и нагрев подшипников.
Брак при заливке подшипников баббитом может получаться по следующим причинам:
неравномерная толщина залитого слоя имеет место при неправильной сборке формы и как следствие смещения подшипника по отношению к стержню; ври центробежной заливке—из-за неточной центрировки подшипника;
плохое приставание баббита к внутренней поверхности подшипника является обычно следствием плохой очистки, травления, недогрева или перегрева вкладыша при заливке баббита. Указанный дефект обнаруживается по дребезжащему звуку при простукивании;
пористость образуется из-за плохой рафинировки и сильного окисления баббита, неравномерного охлаждения формы, заливки баббита длинной струей;
усадочные раковины получаются при охлаждении подшипника (односторонняя подача струн охлаждающего воздуха или воды);
крупнозернистое строение залитого баббита получается из-за медленного охлаждения вкладыша, неправильной температуры заливки, плохой рафипиров-кп и неправильного состава баббита. Крупнозернистое строение обнаруживают при отламывании литников;
трещины в залитом слое возникают вследствие внутренних напряжений, образующихся при заливке, их обнаруживают по дребезжащему звуку при простукивании;
посторонние включения появляются при небрежной рафинировке н низком качестве подготовительных работ перед заливкой.
СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
271
СБОРКА МАШИН
Организация сборочных работ
Сборку ремонтируемой машины начинают с установки базовой детали, к которой затем крепят другие детали, узлы и механизмы, Обычно базовой деталью служит станина. Сборку начинают с ее установки и выверки. Убедившись в правильности установки станины и точности ее направляющих поверхностей, приступают к установке узлов и деталей, монтируемых на ней.
Сборка неподвижных соединений
Наиболее распространены шпоночные соединения. Шпонки изготовляют из стали марки не ниже Ст. 5, более мягкие стали ненадежны, так как рабочие, поверхности шпонок сминаются. Призматические шпонки изготовляют из чисто-' тянутой стали (ГОСТ 8787—68). При отсутствии таковой шпонки должны быть чисто обработаны на станке или вручную. Клиновые шпонки изготовляют из поковок.
Ремонт изношенных шпоночных соединений производят следующими способами:
во всех случаях, когда это допускает прочность и жесткость сопрягающихся деталей, увеличивают размеры пазов в обеих деталях до ближайшего большего (по ГОСТу) размера шпоночного соединения;
при возможности предохранения детали от поводки (или отсутствия такой опасности вследствие конструкции ее), наваривают стенки изношенных пазов и механической или ручной обработкой доводят их до первоначальных размеров;
если разрешает конструкция деталей, обрабатывают новые шпоночные пазы в другом месте, заделав старые пазы или оставив их без заделки.
Когда ни один из приведенных методов не осуществим, допускается при текущем ремонте в виде исключения, обработка одного паза до большего размера с установкой ступенчатой шпонки.
Шпонки следует пригонять (припиливать, пришабривать) по рабочим поверхностям; призматические шпонки — но боковым; клиновые — по верхней и нижней; тангенциальные — по всем поверхностям, за исключением торцов. Тщательная пригонка шпоночного соединения (в ответственных соединениях пришабрива-нием по краске) обязательна.
Геометрию шпоночного паза как в валу, так и в ступице следует тщательно проверять и выдерживать в пределах допусков. Плохо выполненное шпоночное соединение нередко является причиной аварийного выхода из строя машины, связанного часто с большим объемом разборочно-сборочных работ.
Следует обращать внимание на осуществление оговоренных чертежом закруглений в местах сопряжений вертикальных стенок с дном шпоночного паза. При отсутствии плавного перехода от вертикальных к горизонтальной степке паза создается зона концентрации напряжений, появляются быстро развивающиеся мпкротрещины, которые ведут к разрушению детали.
Сборку шпоночного соединения начинают с проверки паза в валу. Дно паза должно быть параллельно оси вала, стенки паза перпендикулярны дну. Острые кромки паза закругляют. Шпонку пригоняют по пазу, смазывают жидкой смазкой и запрессовывают в паз под прессом, струбциной или ударами молотка через наставку. Правильность прилегания шпонки к боковым степкам паза проверяют Щупом. Затем выверяют паз в ступице (перпендикулярность его к торцу ступицы) л производят пригонку паза по шпонке. После этого ступицу насаживают на вал (отверстие в ступице смазывают). При подгонке клиновой шпонки сперва собирают сопряжение, а затем закладывают шпонку и проверяют щупом прилегание шпонкп по наклонной поверхности паза (наклон 1 : 100). Если прилегание недостаточное, шпонку исправляют, а уже затем загоняют в гнездо ударами молота по головке. Клиновая шпонка после посадки на место должна иметь запас для
272 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
дальнейшего ее осаживания в процессе эксплуатации. Зазор между торцом соединения и головкой шпонки должен составлять не менее 1,5 высоты шпонки.
Все напряженные соединения лучше всего осуществлять под прессами, прокладывая между поршнем пресса и запрессовываемой деталью пластину из мягкого металла, предохраняющую деталь от повреждений в процессе запрессовки. В ряде случаев при отсутствии прессов и из соображений удобства вместо прессов используют ручные молотки различного веса. При этом пользование накладкой обязательно.
Хорошо применять для запрессовочных работ молотки из мягкого металла (свинца, красной меди) или стальные молотки с встроенными в них пластинами из мягкого металла. При запрессовке, как правило, следует смазывать поверхности, но которым происходит сопряжение, чтобы избежать возможного заедания.
Домкраты, винтовые съемники, гидравлические съемники и другие средства, применяемые при разборке узлов, успешно используют для сборки неподвижных соединений. Особенно широко применяют випт с гайкой в качестве простейшего запрессовочиого устройства. Часто с этой целью подбирают имеющуюся под рукой винтовую пару. Нередко специально изготовляют винт с гайкой для запрессовки детали в труднодоступном месте, где применение других средств неудобно или невозможно.
Для подбора пресса необходимо подсчитать усилие запрессовки, ориентировочно оно может быть подсчитано (в Г) по формуле
4+6)35
где I — натяг в мм; D — наружный диаметр ступицы насаживаемой детали в мм; I — длина ступицы насаживаемой детали в мм; а — коэффициент, зависящий от материала насаживаемой детали (для стали а = 7,5; для чугуна а = 4,3).
В оборудовании часто встречаются неподвижные соединения, осуществляемые с большим патягом. Это — прессовые соединения. В ремонтной практике такие соединения воспроизводят не только путем использования ирессов, но и применением нагрева охватывающей детали, охлаждения охватываемой детали и комбинацией этих обоих методов. Самым простым (по технологии и потребному оборудованию) является метод нагрева охватывающей детали, для выполнения которого всегда имеются под рукой необходимые средства. Поэтому данный способ охотнее других используют в ремонтной практике. Для охлаждения охватываемой детали надо иметь соответствующую среду, оборудование и соблюдать известные правила безопасного ведения процесса.
Методы нагрева можно применять самые разнообразные: в печи, в жидкой среде (воде, масле), паром, открытым огнем (горелками), а также методами, основанными на электросопротивлении и электроиндукции.
Нагрев производят в интервале температур 75—450° С в зависимости от требуемой величины натяга и коэффициента расширения металла детали.
Совершенно недопустимо образование окалипы на сопрягаемых поверхностях деталей; поэтому при нагреве в печи должна быть создана восстановительная атмосфера, а при нагреве открытым огнем придерживаются температуры, не дающей окисления.
Открытым огнемнагреваютобычно'круппогабаритные детали, при этом следят за тем, чтобы обеспечить равномерность нагрева.
В предварительных расчетах величин расширения (сжатия) можно принять, что перепад температур в 100° С для чугуна и стали дает расширение (сжатие), равное 1 мк на 1 мм диаметра. Для более точных расчетов температуры нагрева (охлаждения) детали используют формулу
«S (б^тах + б0) adlO3 -f-1|,
СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
273
где 6rmax — наибольший натяг посадки в мк; 60 — минимально необходимый зазор при сборке; а — коэффициент линейного расширения (сжатия) материала детали (табл. 22); d — диаметр соединения в мм; tj — температура помещения, где происходит сборка в “С.
22. значения коэффициента линейного расширения (сжатия) а
Материал а-10в Материал а-10»
Расширение Сжатие Расширение Сжатие
Алюминий Бронза Дуралюмин Латунь Медь Олово 27 17,5 22,6 19,8 16,5 23,0 -15 -18 -16 -14 Сталь углеродистая не-закалсннаи (<1?6 С) Сталь углеродистая закаленная (>1% С) . , Чугун Электрон 11,5 12 10,4 28,5 со со 1 III
Охлаждают детали путем полного или частичного погружения в охлаждающую среду или охладительную камеру. В качестве охладительных сред применяют сжиженные газы, имеющие низкие температуры (в °C):
Жидкий воздух —193
Жидкий кислород —183
Жидкий азот —190
Сухой лед (твердая двуокись углерода) —72
С точки зрения безопасности выполнения работ из приведенных сред лучше всего использовать двуокись углерода и жидкий азот. Применение жидкого воздуха и особенно кислорода предполагает обязательное осуществление ряда мер по созданию безопасных условий работы.
При работе с жидкими газами следует соблюдать следующие правила техники безопасности:
сосуд, в котором находится сжиженный газ, не должен быть заполнен до краев, ибо при погружении детали газ интенсивно кипит и может выплескиваться из сосуда;
деталь, погружаемая в жидкий газ, должна быть тщательно обезжирена;
для опускания деталей в ванну с жидким газом и извлечения их из ванны следует использовать тщательно обезжиренный инструмент, изготовленный из металла, не высекающего искру при ударах о края сосуда;
при работе с жидким кислородом не применять дерево, так как органические материалы при насыщении кислородом становятся взрывоопасными;
рабочий, оперирующий у сосуда с жидким газом, должен работать в очках, рукавицах, фартуке и сапогах; одежда рабочего, насыщенная газообразным кислородом, может воспламениться от искры, поэтому ее систематически проветривают;
сосуд с жидким газом должен находиться на полу, чтобы избежать случайного его опрокидывания, могущего повлечь за собой ожоги работающих.
Охлаждение деталей целесообразно применять в следующих случаях:
если натяг, создаваемый нагревом охватывающей детали, недостаточен для осуществления заданного соединения;
когда нагреть охватывающую деталь из-за ее габаритов сложнее, чем охладить охватываемую;
когда конструкция охватывающей детали такова, что нагрев детали до заданной температуры может отразиться па ее кондиции;
если охватываемая деталь тонкостенна и не может быть запрессована обычными методами.
274 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Чтобы соединение нагреваемых и охлаждаемых деталей с сопряженными-происходило нормально, в ответственных случаях рекомендуется-заранее изго- . товлять предельные скобы (пробки), размер которых предусматривает получение); заданного натяга. Сопряжение нагретых или охлажденных деталей должно производиться лишь после того, как замерами с помощью предельной пробки или ! предельной скобы установлено, что посадочное место достигло необходимого размера.
Монтаж подшипников качения
Перед началом монтажа необходимо подготовить и проверить посадочные i места на валу и в корпусе. Детали следует промыть и тщательно обмерить, чтобы обеспечить заданный натяг.
Подшипники перед монтажом освобождают от упаковки п тщательно промывают бензином, а затем теплым маслом.
Монтаж подшипников качения выполняют с натягом: на валу, в корпусе или на валу и в корпусе.
Мелкие и средние подшипники, монтируемые на вал, при посадках от плотной до глухой, а крупногабаритные при всех посадках предварительно нагревают в горячем масле. Нагрев производят в специальной ванне или в любом металлическом баке. Специальная ваниа имеет в нижней части решетку, па которую укладывают подшипники. При использовании бака подшипники подвешивают внутри его, что обеспечивает равномерное нагревание. Специальные ванны оборудуют электрическим или паровым подогревом; баки же устанавливают на электроплиты или подогревают открытым огпем. Температуру масла поддерживают в пределах 90—100° С.
При монтаже подшипника без подогрева усилие прессования прилагают к туго' насаживаемому кольцу; при этом место посадки должно быть смазано жидкой смазкой. Следует стремиться запрессовывать кольцо под прессом пли с помощью винтового приспособления, обеспечивающего плавное движение кольца. Посадка кольца ударами молотка нежелательна и допускается только при отсутствии пресса или невозможности его применения. Усилие посадки должно быть приложено равномерно по окружности кольца. Для этого применяют простейшее приспособление — монтажную оправку (рис. 16). Эта оправка передает усилие запрессовки, приложенное к ее сферической головке на торцы колец подшипника (при напряженной посадке на вал и в корпус одновременно).
Вместо специальной оправки можно применять отрезок трубы соответствующего размера, закрыв отверстие в трубе сферической пробкой. Если для запрессовки кольца нельзя использовать пресс или винтовое приспособление, по монтажной оправке наносят удары ручным молотом. При недостаточно мягком материале монтажной трубы кладут подкладку из мягкого металла.
Подшипники, нагретые для посадки на вал, перед монтажом в корпус должны. остыть до температуры окружающего воздуха.
В тех случаях, когда это возможно, подшипники устанавливают так, чтобы маркировка была обращена в сторону крышки корпуса подшипника. Это облегчает определение номера подшипника в собранном узле при его ремонте.
При монтаже подшипников с витыми роликами и разрезными наружными кольцами следует применять приспособление, приведенное на рис. 17; оно сжимает наружное кольцо подшипника, облегчая его посадку в корпус. После запрессовки подшипников необходимо проверить прилегание подшипника к заплечику вала или к борту корпуса подшипника, щуп толщиной 0,05 мм не должен проходить.
При монтаже упорных подшипников необходимо проверять точность носадкй кольца, вращающегося вместе с валом. Эту проверку производят при помощи) индикатора, мерительный стержень которого должен упираться в беговую дорожку подшипника.
Проверку подшипников, монтируемых с натягом одновременно на вал и £ корпус, приведенными методами выполнить невозможно. Поэтому в таких слу
СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
275
чаях необходимо особенно тщательно проверять точность обработки посадочных мест.
В подшипниках качения различают два вида зазоров: радиальный зазор и осевой зазор. Радиальный зазор может быть начальный, т. е. в свободном подшипнике до его запрессовки; посадочный — после посадки подшипника па место; рабочий — в рабочем состоянии подшипника. После посадки подшипника необходимо проверить посадочный зазор в подшипнике.
При монтаже подшипников на вал с натягом при неподвижных посадках вследствие разности диаметров вала и отверстия кольца получается увеличение диаметра дорожки качения внутреннего кольца подшипника и, следовательно, уменьшение начального радиального зазора. При монтаже подшипников в корпус при неподвижных посадках получается уменьшение диаметра дорожки качения наружного кольца и, следовательно, также уменьшение начального радиального зазора. Поэтому посадочный зазор всегда меньше начального. Рабочий зазор обычно бывает несколько больше посадочного за счет деформации тел качения и дорожек под нагрузкой.
Рис. 16. Монтажная опраика для подшипника с напряженной посадкой на пал и я корпус
Рис. 17. Приспособление для сжатия наружного кольца подшипника
При определении посадочных радиальных зазоров подшипников нормальной точности можно принимать с достаточной практической точностью увеличение размера диаметра дорожки качения внутреннего кольца па 55—70% номинального натяга (в среднем около 65%). Для наружных колец подшипников уменьшение диаметра составляет в среднем 50—60% номинального натяга. Значения номинальных натягов для подшипников нормального класса точности приведены в табл. 23.
Радиально-упорные подшипники используют как опоры точных шпинделей. Эти подшипники, как правило, спаривают с тем, чтобы создать определенный строго заданный зазор между телами качения и беговыми дорожками. Наружный зазор получают за счет определенного осевого смещения наружных колец нары подшипников по отношению к внутренним. Достигают этого притиркой торцов колец спариваемых подшипников или установкой дистанционных колец между торцами колец подшипника. Для того чтобы установленные зазоры не изменялись при работе подшипников под нагрузкой, их при спаривании нагружают в осевом направлении грузом, задаваемым чертежом при проектировании узла. Так как посадка колец на вал и в корпус с натягом изменяет величину зазора в подшипнике Для особо точных узлов чертежом задается величина этого натяга. Если кольца имеют размеры больше задаваемых натягом, их перед установкой доводят до нужного размера.
Двухрядные регулируемые роликовые подшипники 3182100, широко используемые как опоры шпинделей, требуют несколько отличных условий монтажа. Вследствие тонкостеннрсти внутреннего кольца, отверстие которого выполнено по копусу, посадочная шейка шпинделя должна быть обработана с точностью по овальности и конусности в пределах 0,25 допуска на диаметр и не ниже 8-го
276 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
23. Натяги при посадках шарики- и роликоподшипников нормального класса точности
Нормальный диаметр в мм Глухая Г Тугая Т Напряженная Н Плотная П Скользящая С Движения Д
Натяг в мк
а О О ю S Л Д 2 S л Д © S л Д S § Я © S л Д S S л Д © S л 2 л Д ю S л д S S л Д ю S л Д S S л Д
6 10 18 30 50 80 120 180 250 260 315 360 18 30 50 80 120 150 180 250 260 315 360 400 6 10 18 30 50 80 120 180 250 260 315 360 400 18 30 50 80 120 150 180 250 260 315 360 400 500 26 30 34 40 47 55 65 77 90 95 105 110 120 24 30 35 40 45 52 52 60 60 70 70 80 80 8 10 12 15 18 20 23 25 30 30 35 35 40 -3 -3 -4 -5 -5 -6 -13 -15 -20 -17 -22 -20 -25 23 26 29 33 39 45 55 65 75 80 85 . 90 100 19 23 27 30 35 40 40 45 45 50 50 60 60 I 5 6 7 8 9 10 12 13 15 15 15 15 20 П -8 —9 -11 -13 — 15 -18 -25 -30 -35 -35 -40 -40 —45 Тосадк 19 22 24 27 32 38 46 55 65 70 75 80 85 кадка 14 17 20 23 26 30 30 35 35 40 40 45 45 а на на 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4 5 в корт -13 -15 -18 -21 -24 -28 -35 -41 -46 -47 -52 -55 -60 1 14 15 16 17 20 25 32 39 46 51 53 58 60 IC 6 7 8 10 12 14 14 16 16 18 18 20 20 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 II III II qo оо —1 -д 05 аъ оч>ссс*5 югого St St St St00 02 Сп О С” о О ' О ГО О' СО СО СО ел О ОО QO 05 S35 1\ЗО 10 10 10 10 12 15 20 25 30 35 35 40 40 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 -8 -10 -12 -14 -17 -20 -23 -27 -30 -30 -35 -35 -40 27 32 38 43 50 58 65 75 80 85 90 100 105 6 5 4 2 2 3 5 7 8 13 9 14 10 1 1 1 I 1 , . , . > , , 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ’ -J С5 С5 СЛ СЛ |₽» СО СС ГО ГО (-» »-* *-* ОООГОГОСЛ OO to ГО ОО СЛ to
(до диаметра 80 мм) и 7-го (свыше диаметра 80мм) класса чистоты. Гнездо в корпусе подшипникового узла, куда напряженно входит наружное кольцо подшипника, также должно соответствовать этим величинам. Невыполнение этих условий может привести к деформации колец подшипника, особенно внутреннего, что изменит заданные (обычно весьма небольшие) радиальные зазоры и быстро выведет из строя узел.
Радиальные зазоры между телами качения и беговыми дорожками в подшипниках этого типа регулируют за счет увеличения размера внутреннего кольца, получающего осевое перемещение по конической посадочной поверхности шпинделя.
Внутреннее кольцо насаживают па конусную, предварительно пригнаннух по кольцевому калибру, посадочную шейку шпинделя, а затем с помощью гайю затягивают кольцо на этой шейке. При этом диаметр внутреннего кольца увели чивается, обеспечивая заданный посадочный зазор (табл. 24).
Величину осевого перемещения внутреннего кольца, необходимую для созда ния посадочного радиального зазора, определяют по формуле
б0 = к (1Н — 1п + 0,01) мм,
где 1Н — начальный радиальный зазор в подшипнике в мм (табл. 25); 1п — посч дочный радиальный зазор в мм (см. табл. 24); к — коэффициент (см. табл. 26)
Слесарно-ремонтные работы
277
24. Рекомендуемые посадочные зазоры для подшипников шпинделей станков
rfrtmax 8 ММ'Об/МЧН Радиальный зазор в мм
для универсальных станков с большим диапазоном скоростей для специализированных станков с малым диапазоном скоростей
< 1,5-10» 0-0,005 0,005-0,010
(1,5—2,5)-10» 0,005—0,010 0,010—04)15
(2,5—3,5) • 10» 0,010-0,015 0,015-0,020
25. Начальные зазоры в радиальных двухрядных роликоподшипниках с короткими цилиндрическими роликами (условное обозначение 3182100)
Диаметр отверстия подшипника в мм Радиальный зазор в мк Диаметр отверстия подшипника в мм Радиальный зазор в мк
Св. До Наим. Наиб. Св. До Наим. Наиб.
14 20 10 20 140 160 35 70
20 30 15 25 160 180 35 75
30 40 15 30 180 200 40 80
40 50 15 30 200 225 45 90
50 65 15 35 225 250 50 100
65 80 20 40 250 280 55 110
80 100 25 45 280 315 60 120
100 120 25 50 315 355 65 135
120 140 30 60 355 400 75 150
26. Значение коэффициентов k
d$ d k d k Обозначения
0,20 0,50 0,55 0,60 14,0 15,0 15,5 16,0 0,65 0,70 0,75 0,80 16,5 17,3 18,5 20.2 do—диаметр отверстия полого вала в месте посадки подшипника; ti—диаметр наружной поверхности посадочной конической шейки в средней плоскости подшипника.
В некоторых конструкциях между заплечиком шпинделя и торцом внутреннего кольца подшипника монтируют дистанционное кольцо (обычно разъемное), толщина которого рассчитана заранее с тем, чтобы обеспечить нужное увеличение диаметра внутреннего кольца. В этих случаях при монтаже подшипника внутреннее его кольцо подают на копус шпинделя до упора в дистанционное кольцо.
После монтажа подшипников производят окончательную сборку подшипниковых узлов. Для этой цели подготовляют и проверяют все сопряженные с подшипниками детали: фланцы, крышки, шайбы, уплотнения и т. д.
Монтаж уплотняющих устройств выполняют очень тщательно, так как от него зависит надежность работы подшипникового узла.
Для защиты от попадания пыли в подшипник применяют уплотнения различных конструкций. Простейшие уплотнения из войлока (фетра) приведены на Рис. 18. Перед установкой войлочные и фетровые кольца пропитывают смесью
278 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
трансформаторного масла (75%) и технического вазелина (25%) при температура 75—90° С в течение 25 мин.
Более эффективными являются кожаные уплотнения (рис. 19). Перед установкой на место их погружают в смесь, состоящую из 50% минерального масла и 50% керосина, подогретую до 50° С.
6)
Рис. 18. Войлочные и фетровые уплотнения: а — в трапецеидальной расточке; б — в штампованном кожухе; в — с автоматической подтяжкой с помощью пружин
Уплотнительные кольца изготовляют также па пластмасс. Поверхности деталей, соприкасающиеся с контактирующими уплотнениями, должны быть
Очень надежны лабиринтовые уплотнения (рпс. 20). В этих уплотнениях важно строго выдержать заданные чертежами зазоры между вращающейся и неподвижной частями уплотнений. Зазоры в уплотнении при монтаже должны быть заполнены консистентной смазкой.
Болтовые соединения
При затяжке болтовых соединений важно осуществлять постоянное усилие, достаточное для создания необходимой плотности соединения, по не чрезмерное Слишком сильная затяжка сможет вызвать разрыв болтов или поломку соедини мых деталей, а также повести к недопустимым деформациям или перенапряжен* соединения. В обычных случаях создание нужного усилия обеспечивается пр менением ключа длиной, равной 15—20 диаметрам резьбы болта. В особо отве ственных случаях затяжку болтов производят тарированным ключом, огранич: вающим величину прилагаемого усилия. Приступая к затяжке болтового соед нения, необходимо проверить резьбу болта и гайки. Гайка должна от усилг руки навертываться на резьбу до конца. Торец гайки при навинчивании i должен иметь биения. Вставив болты в отверстия, следует смазать резьбу жи, ким маслом, а затем навернуть гайку на резьбовую часть болта. Затяжку болто ведут в следующем порядке; сначала затягивают все гайки с небольшим усилием при этом необходимо производить затяжку гаек накрест лежащих; затянув оди
СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ
279
из них, начинают затягивать другую, расположенную по отношению к первой на таком же расстоянии от центра по диаметру или по диагонали; затем переходят к следующей паре и т. д., пока все гайки не будут затянуты равномерно. При затяжке болтов, расположенных по одной линии, следует начинать затяжку со средних болтов, а затем от средних переходить к крайним попеременно с обеих сторон. При пользовании тарированным ключом затяжку ведут до тех пор, пока ключ не начнет пробуксовывать.
При сборке болтовых соединений необходимо уделять внимание мерам предупреждения самоотвипчивания винтов и гаек. Для машин, работающих в условиях ударной нагрузки или вибрации, ослабление соединений по этой причине может приводить к весьма тяжелым авариям, особенно на молотах, крапах, встряхивающих формовочных машинах и др.
Пригонка стыков
В узлах машин часто встречаются поверхности, являющиеся стыковыми при соединении одной детали с другой. К стыкам предъявляют различные требования, которые в основном сводятся к созданию необходимой плотности стыка. От качества пригонки стыков зависит жесткость узла, что имеет особое значение для металлорежущих станков.
Пригонку стыков ведут обычно механической обработкой, в частности, шлифованием, а также припиловкой, шабрением, притиркой. Стыки в картерах, содержащих смазку, а также стыки в гидросистемах и системах, действующих от сжатого воздуха, в случаях, исключающих применение прокладок (наличие среды, разъедающей прокладку, особая ответственность соединения), следует пригонять очень точно шабрением и притиркой. В остальных случаях стыки, от которых требуется герметичность, уплотняют соответствующей прокладкой, обеспечивающей необходимую плотность соединения. В качестве прокладок используют картон, клингерит, бумагу, резину, свинец, красную медь, латунь и пр.
Установка штифтов
Рис. 21. Призов-цый болт
Штифты фиксируют взаимное положение двух соединенных деталей и, как правило, нагрузок не несут. В некоторых конструкциях они воспринимают силы сдвига и служат таким образом для разгрузки болтов или шпилек от изгибающих или срезающих усилий. Штифты облегчают сочленение деталей при последующих ремонтах узла.
Штифты делают цилиндрические и конические. Отверстия для их установки обрабатывают сверлением с последующим развертыванием. Сверление лучше производить одновременно в предварительно скрепленных (с помощью болтов или струбцин) деталях. Если это невозможно, то детали сверлят раздельно, а затем скрепляют и уже совместно развертывают отверстие.
Конусность штифтов стандартизована и выражается отношением 1 : 50. Промышленность страны выпускает соответствующие конические развертки.
Штифты шлифуют по конусному калибру. Штифт вставляют в отверстие легкими ударами молотка из мягкого материала (свинец, медь).
Цилиндрические штифты бывают гладкие, с насечкой и с резьбовым хвостовиком (для удобства извлечения штифта). Штифты пригоняют по напряженной Посадке.
Разновидностью штифта является призонный болт (рис. 21), конус которого имеет уклон 1 : 20. Призонный болт имеет то же назначение, что и штифт, но влужит одновременно и крепежной деталью,
280 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ ОБОРУДОВАНИЯ
ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ПРОИЗВОДСТВА ТАКЕЛАЖНЫХ РАБОТ
При ремонте оборудования для выполнения такелажных работ используют
грузоподъемные механизмы, имеющиеся в цехе, например, мостовые и другие краны, и специально монтируемые механизмы (козлы, треноги, монтажные мачты, лебедки, тали, домкраты и т. п.), а также автомобильные краны, автопогрузчики и некоторые специальные грузоподъемные устройства.
Такелажные операции при ремонте тяжелого оборудования выполняют на основе заранее разработанного проекта производства работ.
При выполнении такелажных работ, связанных с выполнением демонтажных и сборочных работ при ремонте оборудования, надлежит руководствоваться соответствующими требованиями технических условий на монтаж оборудования,
Рис. 22. Специальная траверса для подъема и перемещения грузов двумя крапами
утвержденных Госстроем СССР (СН 94-60), в частности, сле-
дующими.
Оборудование или его узлы и детали, подвешиваемые к крюку подъемного механизма, должны быть прочно и надежно застропованы с учетом; следующих требований:
стропы накладывают на поднимаемый груз равномерно, без узлов или перекруток;
стропы должны обеспечи-, вать устойчивость оборудовав
ния или отдельных узлов иг деталей во время их подъема и
перемещения;
на острых ребрах поднимаемого изделия под стропы подкладывают подкладки для предохранения их от перегибов под острым углом и перетирания.
Строповка оборудования и его узлов и деталей за обработанные поверхности запрещается. При отсутствии специальных приспособлений (рымов, проушин, ложных штуцеров и др.) строповку оборудования производят за основные базо-' вые детали (корпусы, рамы, станины).
Возможность приложения дополнительных нагрузок на строительные конст-,’ рукции в связи с подвеской или опиранием такелажных средств должна быть
определена соответствующими расчетами и приняты
меры,
исключающие
воз».
мощность повреждения строительных конструкции.
Правила Госгортехнадзора допускают в отдельных случаях подъем и перем5 щение крупногабаритных и тяжелых грузов двумя кранами. Для этого исполь зуют специальную траверсу, подвешиваемую на крюки кранов (рис. 22).
При подъеме груза посредством траверсы груз обвязывают и подвешиваю так, чтобы нагрузка распределялась равномерно на обе стороны траверсы. Крю:
для крепления транспортируемого изделия устанавливают на траверсе на ра стоянии от крюков кранов, обратно пропорциональном их грузоподъемносп
/3 Qi
При кранах равной грузоподъемности крюк на траверсе размещают поо редине.
При подъемах и перемещениях грузов двумя кранами должны быть обесп чены вертикальное положение грузовых канатов и согласованная работа ле бе до Нагрузка, приходящаяся на каждый кран, не должна превышать его грузопод
ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ
281
емность. Работа может производиться только по письменному разрешению главного инженера под непосредственным руководством специально выделенного опытного мастера или другого инженерно-технического работника.
Стропальные работы относят к группе работ с повышенной опасностью, поэтому к таким работам могут быть допущены только лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр, специальное обучение и имеющие удостоверение на право ведения стропальпых работ, выданное квалификационной комиссией завода.
На стропальщика (чальщика) возлагается особая ответственность за правильное, безопасное перемещение и устойчивую укладку грузов, за четкое согласование своих действий с крановщиком и рабочими, работающими рядом или в зоне перемещения грузов.
Перед выполнением работ необходимо проверить исправность цепей, канатов, захватов и других приспособлении, применяемых для зацепки грузов:
в канатах не должно быть ни одной оборванной пряди, число оборванных проволок не должно превышать величин, приведенных в табл. 27;
27. Количество обрывов проволок на длине одного шага свивки каната, при котором канат должен быть забракован
re о я =s к 2 ге э ге Конструкция каната
6X19=114 6X37=222 и один органический сердечник 6X61=366 и один органический сердечник 18X19=342 и один органический сердечник
И один СК ИЙ органиче-зердечник
начальи ициент □сти г ИОН( = = о а 0 S о CQ Ьё □ X с S крестовой свивки горон-швки ТВОЙ и гирин-зивки !
nibodn ффеоя оаЯэц кресте свивш Й « О Ш £ 2 и к к о одиос 1 ней ст ОДНОС1 ней с г крест( СВИВК] 3 и > и
До 6 12 6 22 и 36 18 36 18
Св. 6 до 7 14 7 26 13 38 19 38 19
Св. 7 16 8 30 15 40 20 40 20
стропы не должны иметь надорванных прядей («ершей»), узлов и скруток, они не должны состоять из двух или более частей; соединение двух стропов в один запрещается;
цепь не должна иметь звеньев, сработанных (стертых) более чем на 10% по диаметру их стержня, а также заметно вытянутых и погнутых звеньев и трещин в них;
в крюках, кольцах и других приспособлениях не должно быть трещин и других дефектов.
До начала работы должно быть проверено наличие на цепях, канатах и других приспособлениях бирок или клейм с указанием даты их испытания и допускаемой грузоподъемности.
Стропы и другие вспомогательные приспособления (траверсы, крюки и т. д.), а также верхолазные пояса должны быть занумерованы и зарегистрированы в специальной книге, в которую заносят результаты испытаний и освидетельствования.
Испытания стропов производят подвешиванием на них груза, вдвое превышающего рабочую грузоподъемность стропа, на 10 мин.
Чалочные канаты и цени необходимо подбирать такой длины, чтобы угол между их ветвями не превышал 90“, Увеличение угла (но не более как до 120J)
282 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАВОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Вид В
14
Рис. 23. Предохранительные подкладки под канаты
может быть допущено лишь в исключительных случаях, когда высота подъема' крана не позволяет применять более длинные канаты плп цепи, при этом следует исключать возможность скольжения их по грузу.
Длинномерные грузы в горизонтальном положении (валы, трубы и т. д.) необходимо поднимать не менее чем двумя стропами с углом наклона к горизонтали не менее 45°, закрепленными распорками так, чтобы не произошло сдвига стропа при подъеме груза. Поднимать длинномерные грузы одним стропом категорически запрещается.
Пользоваться неисправными или изношенными чалочными приспособлениями, а также с просроченной датой их испытания запрещается.
Пришедшие в негодность чалочные канаты, цепи и другие захватные приспособления сдают работнику, ведающему чалочным хозяйством, для ремонта илн изъятия их из употребления.
Запрещается применять случайные закладки (ломы, штыри) для зачаливания грузов, а также соединять звенья цепей болтами.
Необходимо следить, чтобы на месте производства работ не находились лица, не имеющие отношения к выполняемой работе.
Если вместе со стропальщиками в работе по зацепке и обвязке грузов участвуют другие рабочие (бригада), стропальщик является ответственным за работу всей бригады.
Поручать подвязку груза посторонним лицам запрещается.
При обвязке предназначенного для подъема груза чалочные канаты ц цепи надлежит накладывать на основной массив груза или крепить за специально предназначенные для этого устройства (рымы).
Деревянные подкладки под острые углы часто применяют при монтаже металлоконструкций и транспортировке единичных грузов, они легки и дешевы, но быстро выходят из строя. Лучше применять подкладки сварные (рис. 23, айв) или литые (рис. 23, б).
Может быть применена установка на канат набора втулок, надетых одна к одной, сгибаемых из полосы вокруг каната с последующей прихваткой (рис. 23, г). На рис. 23; д показаны подкладки, изготовленные из алюминиевого сплава с ре-
ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ
283
зииовыми накладками. Подкладки удерживаются прижимными иружинами на любом участке каната. Иногда па канаты надевают резиновые рукава.
При подвешивании груза па двурогие крюки чалочные канаты (цепи) следует накладывать в его зевы так, чтобы нагрузка равномерно распределялась на оба рога. Не допускается подвешивать груз на один рог двурогого крюка.
Запрещается загонять в зев крюка ветви чалочных канатов и цепей, которыми обвязан поднимаемый груз, ударами молотка и других предметов.
После обвязки свободные концы чалочных канатов (цепей) необходимо укрепить, чтобы при перемещении груза'они не задевали за встречающиеся на пути предметы.
Перед подъемом или перемещением краном груз должен быть поднят на высоту 0,5 м от земли или пола, чтобы убедиться, что он надежно захвачен и отбалансирован. Только после этого можно подавать сигналы о дальнейшем подъеме и перемещении груза.
Нельзя допускать раскачивания груза, подвешенного на крюке крана.
Перед подъемом машин, станин или других грузов, установленных на фундаменте, следует убедиться, что все гайки крепления отвернуты и груз ничем не удерживается; подъем следует производить короткими движениями и следить за тем, чтобы при этом не было перекосов и заеданий.
Необходимо следить,чтобы перед подъемом груза канаты крана или подъемного механизма находились в вертикальном положении; подтаскивать груз при косом натяжении канатов не разрешается.
Перед каждой операцией но перемещению груза краном или подъемным механизмом стропальщик должен лично подавать соответствующие сигналы крановщику.
Перед подачей сигнала о подъеме груза стропальщик должен убедиться в следующем:
груз, предназначенный для подъема, ничем не удерживается;
на грузе нет незакрепленных деталей и инструмента;
груз не может во время подъема за что-либо зацепиться;
около груза нет людей.
Место производства работ по подъему и перемещению грузов должно быть во время работы хорошо освещено. При слабом освещении, когда крановщик не видит подаваемых сигналов, работа крапом должна быть прекращена, а крановщик обязан сообщить об этом лицу которому он подчинен.
Перед подъемом и опусканием груза, установленного около стены, колонны, оборудования и т. п., необходимо убедиться в том, что между поднимаемым грузом и указанными частями здания или оборудования нет людей, и выйти из этой зоны самому.
Перед перемещением груза стропальщик должен проверить, что поднимаемый груз прочно укреплен и не может перевернуться во время транспортировки, а чалочные канаты, цепи или другие захватные приспособления не могут с пего соскользнуть.
Груз следует подавать на заранее подготовленное для укладки место.
На месте установки груза должны быть предварительно уложены соответствующие прочные прокладки, для того чтобы чалочные канаты или цепи могли быть легко и без повреждений извлечены из-под груза. Запрещается укладывать груз на круглые подкладки (трубы, катки), на неисправные стеллажи, козлы и подмости.
Перед опусканием груза следует осмотреть место для его установки и убедиться, что устанавливаемый груз не сможет упасть, опрокинуться.
Устанавливать груз в проходах, проездах, непосредственно на трубы паро-воздухо- и газопроводов и т. п. не разрешается. Устанавливать груз па краях приямков, канав и формовочных ям можно только с разрешения администрации.
Снимать чалочные канаты или цепи с крюка крана или подъемного механизма можно лишь после того, как груз будет надежно установлен,
284 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Не разрешается выдергивание силой крана защемленных грузом стропов. Это : приводит к развалу груза и опасному косому натяжению грузовых канатов крана : и стропов.
Запрещается длительное время держать груз в подвешенном состоянии на крюке крана. В случае вынужденной остановки крана, когда груз опустить невозможно, стропальщик должен оградить место возможного падения груза ( и не отлучаться до тех пор, пока груз не будет опущен. При длительной остановке ; крана вследствие его неисправности под подвешенный груз надлежит установить козлы достаточной прочности или выложить клеть.
Запрещается:
поднимать груз, вес которого превышает грузоподъемность крана; если вес . груза не известен и имеется опасение, что кран может быть перегружен, узнать i вес груза у администрации цеха;
поднимать грузы, засыпанные землей, заложенные другими грузами, привер- ‘ нутые болтами или залитые бетоном;
поднимать груз, находящийся в неустойчивом положении;
поправлять ударами молотка, лома и т. и. чалочные канаты (цепи), которыми обвязан поднимаемый груз;
удерживать руками или клещами соскальзывающие с груза при его подъеме чалочные канаты (цепи); если чалочные канаты соскальзывают, немедленно дать сигнал крановщику опустить груз и лишь после этого поправить его обвязку;
находиться на грузе во время его подъема (для выравнивания груза и других целей), а также поднимать груз, если на нем находятся люди;
оттягивать груз во время его подъема, спуска и перемещения.
Освобождение домкратов из-под поднятого груза и перестановка их допускается лишь после надежного укрепления груза в поднятом положении (или после укладки его на устойчивые подкладки).
Каждый гидравлический домкрат или батарея домкратов должны быть снабжены манометром.
Соединения гидравлических домкратов должны быть плотными, исключающими утечку жидкости из рабочих цилиндров во время подъема груза.
Домкраты должны быть оборудованы приспособлениями, обеспечивающими ; медленное и спокойное опускание штока или остановку его движения в случае повреждения труб, подводящих или отводящих жидкость.
Винтовые и реечные домкраты должны иметь стопорные приспособления, исключающие выход винта или рейки. Форма опорной поверхности головки (лапы) домкрата не должна допускать соскальзывания груза.
Домкраты с электрическим приводом должны быть снабжены устройством для автоматического выключения двигателя в крайних (верхнем и нижнем) положениях.
На каждом грузоподъемном приспособлении обязательно должна быть табличка или бирка с указанием предельной рабочей нагрузки, а также даты испытания и его инвентарного номера.
Грузоподъемную машину не разрешается пускать в ход при наличии в ней неисправностей, угрожающих безопасной работе: при наличии трещин в узлах металлоконструкций, при недопустимом износе канатов, цепей и механизмов подъема, при неисправности тормозного устройства, ограничителей подъема . и грузоподъемности и др.
Перед каждым подъемом тяжелых грузов нужно тщательно проверить состоя- ' ние блоков, полиспастов, канатов, лебедок и других подъемных приспособлений. Выявленные неисправности следует устранять до начала подъема.
При работе на высоте нужно пользоваться обувью ^нескользящей подошвой и предохранительным поясом, прикрепляя его к надежным конструкциям или к специально натянутому для этой цели канату. •'
Согласно правилам техники безопасности, подъемные работы на открытом ,! воздухе при ветре 6 баллов, при гололедице, сильном снегопаде, в грозу и дождь ; должны прекращаться.
ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ
285
КАНАТЫ
Виды стальных канатов
По конструктивным признакам канаты классифицируют по следующим признакам.
1. По типу каната в зависимости от характера контакта проволок в пряди: ТК (точечное касание проволок в прядях) ЛК (линейное), ТЛК (точечно-линейное) и ЛТК (линейно-точечное).
В канатах ТК слои проволок в пряди свивают с одинаковыми углами, но при разных шагах свивки для каждого слоя, что образует точечное касание между проволоками соседних слоев. При таком положении проволок (рис. 24, а, б) происходит их повышенный износ и увеличивается жесткость прядей.
В канатах ЛК проволоки прядей свивают с разными углами свивки, но при одинаковых шагах свивки для всех слоев, что образует линейное касание между проволоками соседних слоев (рис. 24. в).
2. По форме поперечного сечения: круглые и плоские. Круглые канаты могут быть одинарной свивки (спиральные открытые, закрытые и полузакрытые),
Рис. 24. Виды касания проволок в прядях: а — точечное с одинаковым направлением свивки; б — точечное с разным направлением свивки; в — линейное
двойной свивки, или тросовые, и тройной свивки (кабельтовые канаты). По форме
поперечного сечения пряди делают: круглые, трехгранные, плоские и овальные.
3. По виду свивки: обыкновенные, нераскручивающиеся (Н), некрутящиеся (N), нераскр^ивающиеся и некрутящиеся (HN).
4. По направлению свивки каната: правая (Z) и левая (S).
5. По роду свивки (по сочетанию направлений свивки элементов каната):
крестовая (Z или S), односторонняя (Zz или Ss) и комбинированная (ZS или SZ),
По видам проволок канаты подразделяют:
по вязким свойствам проволоки: высшая (В), первая (I) и вторая (II);
по качеству оцинкованной проволоки: ЛС, СС и ЖС.
Кроме указанных основных элементов классификации, стальные канаты характеризуют:
диаметром проволок в канате (одинакового и различного диаметра);
числом сердечников (с одним центральным сердечником и с несколькими сердечниками);
материалом сердечников (металлический или органический);
расчетным пределом прочности проволоки при растяжении (100—260 кГ/см2).
Круглые спиральные канаты или пряди получают путем одинарного скручивания группы проволок (рис. 25, а).
Круглые канаты двойной свивки или канаты тросовой конструкции получают путем свивки между собой спиральных прядей (рис. 25, б).
Круглые канаты тройной свивки или канаты кабельтовой конструкции получают путем свивки между собой стренг двойной свивки (рис. 25, в).
Закрытые спиральные канаты свивают из круглых и фасонных проволок (рис. 25, г). Обычно такие канаты изготовляют многослойными из проволок круглых, X-образных и Z-образных.
Плоские и квадратные канаты на кранах ночти не применяют.
286 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Для изготовления фасоннопрядных канатов используют пряди трехгранные, плоские и овальные (рис, 26). Такие канаты называют соответственно трехгра; подрядными, плоскопрядпыми и овальнопрядными.
Рис. 25. Конструкции канатов: а — одинарная свивка (спиральный канат из круглых проволок); б — двойная свивка (тросы); в — тройная свивка (кабельтовый канат); г — закрытый и полузакрытый канат из круглой и фасонной проволоки
Основным преимуществом фасоннопрядных канатов является большая опорная поверхность, что увеличивает износостойкость за счет снижения удельной
Рис. 26. Фасоннопрядные канаты: а — трехграннопрядные; б — овальнопрядные-в — плоскопрядные
давления на проволоки каната. Большую гибкость имеют фасоннопрядные ка; наты с круглым сечением проволок. ’
Пряди канатов свивают в один и несколько слоев. ’
ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ
287
Однослойные пряди получают из проволок одинакового диаметра, которые свивают вокруг одной центральной проволоки или органического сердечника (или же без центральной проволоки, если число проволок не превышает четырех).
Двухслойные пряди могут быть следующих конструкций:
пряди с одинаковым числом и диаметром проволок в слое (ЛК-О); касание проволок в слоях и между слоями линейное;
пряди с различным числом и диаметром проволок в каждом слое (ЛК-Р); касание проволок в слоях и между слоями линейное;
двухслойные пряди с проволоками заполнения (ЛК-3); касание проволок в слоях и между слоями линейное;
двухслойные комбинированные пряди (ЛК-ГРР).
Трехслойные пряди изготовляют с линейным или точечным касанием проволок (или же комбинированными, т. е. с линейно-точечным касанием) по следующим типам: ЛК-OP, ЛК-РО, ЛК-РР, ЛК-ОЗ, ЛТК-РР, ТЛК-О, ЛТК-Р, ТЛК-Р. Пряди с числом слоев четыре, пять (многослойные) изготовляют при помощи различных способов подбора проволок.
Канаты, применяемые на грузоподъемных кранах (тросовой конструкции), по видам свивки подразделяют на четыре группы: обыкновенной свивки, нераскру-чпвающиеся, некрутящпеся, нера-скручивающиеся и некрутящиеся.
В канатах обыкновенной свивки проволоки в прядях и сами пряди не свободны от внутренних напряжений. При освобождении
Рис. 27. Род свивки канатов: Рис. 28. Направ-
а — крестовая; б — одно- ление свивки: а —
сторонняя; в — комбиниро- правая; б — ле-ванная вая
концов такого каната от крепления проволоки в прядях и сами пряди развиваются.
Исраскручивающиеся канаты (Н) — это такие канаты, у которых при свивке сняты внутренние напряжения. Эти канаты не развиваются при отсутствии перевязки, имеют по сравнению с канатами обыкновенной свивки большую гибкость, не нарушают свою прямолинейность при вытягивании. Оборванные проволоки в канате сохраняют первоначальное положение (т. е. «иглистость» почти отсутствует), а лопнувшие проволоки не наносят повреждений прядям. Установка каната проще и требует меньшей затраты времени.
Некрутящиеся канаты (N) изготовляют многопрядными и обязательно многослойными с разным направлением свивки отдельных слоев прядей. Эти канаты не вращаются вокруг своей оси при свободно подвешенном грузе.
Нераскручивающиеся и некрутящиеся канаты (HN) обладают достоинствами канатов второй и третьей группы (Н и N). В последнее время эти канаты также находят применение на грузоподъемных кранах.
Канаты тросовой конструкции могут быть с крестовой, односторонней или комбинированной свивкой.
Крестовую свивку (Z — правая, S — левая) имеют канаты, у которых направление скручивания проволок верхнего слоя в прядях не совпадает с направлением свивки каната (рис. 27, а). Проволоки в верхнем слое расположены параллельно оси каната или его образующей. Канаты крестовой свивки имеют повышенную жесткость, но, несмотря на это, из-за структурной прочности — Уравновешенности свивок, их широко применяют в грузоподъемной технике.
Одностороннюю свивку (Zz — правая, Ss — левая) имеют канаты, у которых направление свивки проволок верхнего слоя в прядях и прядей в канате одинаково (рис. 27, б). Такие канаты по сравнению с канатами крестовой свивки имеют большую гибкость, большее сопротивление истиранию, усталостному изгибу, однако на подъемных механизмах канаты односторонней свивки устанавливать
2Й8 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
не рекомендуется, так как они не допускают ослабления свисающих ветвей" и имеют тенденцию к раскручиванию.
В комбинированной свивке (ZS — правая, SZ — левая) канатов сочетаются односторонняя и крестовая свивки (рис. 27, в). Такие канаты не получили широкого использования на кранах и других грузоподъемных машинах.
В канатах правой свивки 1 (рис. 28, а) пряди скрученц слева направо в направлении, указанном стрелкой, а в канатах левой свивки S — справа налево (рис. 28, б).
Допускаемые нагрузки на стальные канаты
Для такелажных работ обычно применяют шестипрядные канаты двойной свивки, т. е. канаты, состоящие из шести прядей, свитых из отдельных проволок и пенькового сердечника.
Чаще всего для такелажных работ применяют канаты крестовой свивки типа ТК по ГОСТу 3070-66 конструкции 6 х 19 = 114 проволок и по ГОСТу 3071-66 конструкции 6 х 37 = 222 проволоки, а также типа ЛК-Р по ГОСТу 2688-69 конструкции 6 х 19 = 114 проволок и типа ТЛК-0 по ГОСТу 3079-69 конструкции 6 х 37 = 222 проволоки. Последние два типа более износоустойчивы.
Допускаемые нагрузки при пределе прочности на растяжение ог = 160 кГ/мм?' на канаты различных конструкций приведены в таол. 28.
При большем или меньшем разрывном усилии необходим пересчет допускаемой нагрузки Р.
Например, при прочности на растяжение
ов = 170 кПмм2 на канат 6 х 37 + 1 диаметром 19,5 мм;
„ _ _ п 3340 • 170 „
при К = 5,5 можно допустить Р =—— = о550 кГ.
Эксплуатирующие организации обязаны иметь и сохранять на каждый канат акт-сертификат или его копию.
Храпение канатов
Хранить стальные канаты на открытом воздухе можно непродолжительное время. При этом их обязательно надо защищать от влаги. Барабаны должны быть уложены на деревянные подкладки, металлические листы и покрыты толью, рубероидом или колпаками. Рекомендуется устанавливать барабаны с канатами на диски барабана. При многоярусной укладке барабанов с канатами необходимо прочно закрепить первый ряд деревянными или металлическими клиньями. Длительное хранение канатов производится в сухих закрытых проветриваемых помещениях на специальных подкладках или стеллажах.
Смазывать канаты следует не реже чем через полтора месяца при работе с ними и через шесть месяцев при хранении канатов на складе. Для смазки стальных канатов применяют специальную антикоррозийную смазку следующего состава (по весу): масляного гудрона 68%, битума марки III 10%, канифоля 10%, технического вазелина 7%, графита 3%, озокерита 2%, или вязкое минеральное масло (типа вискозина). Примерный расход смазки на 100 м каната на каждый 1 мм его диаметра составляет 300 г для канатов, бывших в употреблении, и 450 г для новых.
Смазку производят перематывая канат с барабана на барабан или с бухты в новую бухту. При наличии свободного барабана бухту каната лучше перематывать на барабан.
Бухты канатов можно смазывать погружением в ванну со смазкой.
Для предупреждения появления местной коррозии при повторной смазке канатов необходимо следить, чтобы смазка была нанесена сплошным слоем, бей пропусков. Новую смазку следует наносить при температуре окружающей среды полностью исключающей появление влаги под слоем смазки.
Нельзя хранить канаты в очень теплых помещениях, так как при этом смазке может расплавиться и вытечь.
ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ
289
28. Допускаемые нагрузки на стальные канаты
G5 :ния всех MS олоинее Разрывное усилие п кГ при временном сопротивлении разрыву ав==1С0 к Г/мм- Допускаемая нагрузка па канат в кГ при временном сопротивлении разрыву —160 кГ/м-н3 и коэффициенте запаса прочности К
S «и Ж о 2 2 ТО
X & £- ТО с £ X ЕС С ТО П DO м с а и кг рное ipOBO-кап:п для вант и расчалок К— одъсм ЯШМ дом то : Е С г © а 1ДОМ редис: не раме ха-К-=а о я о о.
Ё ? н я» Hg go И Я Вес 1i канат; Ж х S то х то я R канат в цел< = г КО Е “Я Е Я к-к S Ct то то я То S а П § & п то с а Я Я &VO Я «°[| _j£_
Канат двойной свивки типа TH 6X19^1 о. :. ПО ГОСТ 3070-вв
11.0 44,21 43,35 7 070 6 005 1 710 1 500 1090 750
13,0 57,70 56,55 9 230 7 845 2 240 1 960 1420 980
14,5 72,96 71.50 И 650 9 900 2 830 2 480 1800 1240
16,0 90.02 88.25 14 400 12 200 3 490 8 040 1220 1520
17,5 108,86 107,00 17 400 14 750 4 220 8 (180 2680 1840
19,5 130,11 127.50 20 800 17 650 5 050 4 490 3210 2200
21,0 152,58 149,50 24 400 20 700 5 920 5 160 3760 2580
22,5 170,86 173,50 28 250 24 000 0 800 15 000 4360 3000
24,0 202,92 199,00 32 450 27 550 7 860 6 880 5010 3440
25.5 230,76 226.50 30 900 31 350 8 950 7 840 5700 3920
27.0 260.41 255,50 41 650 35 4 00 10100 8 840 6440 4420
29 Л 291,84 286,00 46 650 39 650 11 300 9 000 7210 4950
32,0 360,06 353,00 57 600 48 950 13 910 12 240 8890 0120
Канат двойной свивки типа ТК 6X37 1-2 о. с. по ГОС! 3071-66
11,5 43,85 42,70 7 015 5 750 1 640 1 440 1040 720
63,05 61,35 10 050 8 240 2 350 2 0(10 1500 1030
15,0 85,77 83,45 13 700 И 200 3 200 2 800 2040 1400
18.0 111,99 109,00 17 900 14 650 4 190 3 660 2660 1830
20,0 141,67 138,00 22 650 18 550 5 300 4 040 3370 2320
22,5 174,84 170.50 27 950 22 900 6 550 5 720 4160 2860
211,50 206.00 33 800 27 700 7 910 6 920 5030 3460
27,0 25226 245,50 40 350 33 000 9 450 8 260 6010 4130
29,0 295,93 288.00 47 300 38 750 И too 9 680 7050 4840
31,5 343,11 334,00 54 850 44 950 12 840 И 240 8170 5620
Канат двойной свивки типа ЛН-Р 6X79+7 о. С. по ГОСТ 2688-G3
11.0 47,19 46,16 7 550 6 415 1 830 1 600 1100 800
12,0 53,87 52,70 8 615 7 325 2 090 1 820 1330 910
13,0 61,00 59,66 9 760 8 295 2 370 2 060 1510 1030
14.0 74,40 72,89 И 900 10 100 2 890 2 520 1840 1260
15,0 86,28 84,40 13 800 11 700 3 350 3 920 2130 1460
16,5 104,61 102,50 16 700 14 200 4 080 3 540 2580 1770
18.0 124,73 122,00 19 950 16 950 4 850 4 240 3080 2120
10.5 143,61 140.50 22 950 19 500 5 580 4 870 3550 2430
21.0 167.03 163,50 26 700 22 700 6 480 5 670 4130 2830
22 5 188,78 185.00 30 200 25 650 7 330 6 400 4670 3200
24,0 215,49 211,00 34 450 29 300 8 360 7 320 5330 3660
25,5 244,00 239,00 39 000 33 150 9 460 8 280 6040 4140
28.0 297,63 291,10 47 600 40 450 11 550 10 100 7330 5050
30.5 356,72 349,00 57 050 48 500 13 850 12 120 8820 6060
32,0 393,06 384,50 62 850 53 450 15 280 13 360 9710 6680
1 0 Справочник механика, т. 2
290 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Продолжение табл. 28
К Разрывное уси- Допускаемая нагрузка на канат в кГ
о £ лие в к1 при вре- при временном сопротивлении разрыву
а. § менном сопро- ий=160 кГ!мм- и коэффициенте
№ тивлении разрыву
S S м № 5- № PJ <sQ =-160 кГ/мм2 запаса прочности п
Диаметр кана в мм Площадь сече проволок в м Вес 100 м сма каната в кГ суммарное всех проволок в канате каната в целом пля вант и расчалок для подъема с ручным приводом К=4 для подъема с машинным приводом при среднем j режиме работы механизма К=5,5 для стропов К---8
Канат двойной свивки типа ЛК - 0,6X79+7 0. с. по ГОСТ 3077—69
11,5 49,67 48,70 7 945 6 750 1 930 1 680 1 230 840
12,0 54.07 53,00 8 650 7 350 2 100 1 840 1 340 920
13,0 60.94 59,75 9 750 8 285 2 360 2 070 1 510 1030
14,0 73,36 71,90 11 700 9 975 2 850 2 490 1 810 1240
15,0 86,95 85,25 13 900 И 800 3 380 2 950 2 140 1470
16,5 101,68 99,65 115,50 16 250 13 800 3 950 3 450 2 510 1720
175 117,58 1S 800 15 950 4 550 3 990 2 900 1990
19,5 139,69 137.00 22 350 18 950 5 420 4 740 3 450 2370
20,5 158.19 155,10 2’1 300 21 500 6 150 5 370 3 910 2080
22,0 177,85 174.50 28 450 24 150 6 900 6 040 4 390 3020
23,0 198.67 195,00 31 750 27 000 7 710 6 750 4 910 3370
25,5 243,76 239,00 39 000 33 150 9 460 8 280 6 040 4140
28,0 293,48 288,00 46 950 30 900 И 400 9 980 7 250 4990
305 347,82 341,00 55 650 47 300 13 500 И 800 8 600 5900
32,5 406,76 399,00 65 050 55 300 15 800 13 820 10 050 6910
Канат двойной свивки типа ТЛК-06X37+1. О. с. по ГОСТ 3079 -60
13,5 6656 66.25 10 600 9 050 2 590 2 260 1 640 ИЗО
15,5 85,54 85,15 13 650 И 600 3 320 2 900 2 ПО 1450
17,0 106,94 106,50 17 100 14 500 4 150 3 620 2 640 1810
19,5 135,54 135,00 21 650 18 400 5 260 4 600 3 340 2300
21,5 167,64 167,00 26 800 22 750 6 510 5 680 4 140 2840
23,0 197,04 196,10 3 150 26 750 7 650 6 680 4 870 3340
25,0 225,39 224 ДО 36 050 30 650 8 750 7 600 5 570 3830
27,0 226Д25 265,00 42 600 36 200 10 350 9 050 6 580 4520
29,0 300,00 301,50 48 450 41 200 И 800 10 300 7 490 5150
305 342,16 340 ДО 54 700 46 500 13 300 И 640 8 450 5820
33,0 392,07 390.50 62 700 53 300 15 200 13 320 9 690 6660
Дефекты канатов
Дефекты, связанные с технологией изготовления каната, влияют па его долговечность. Они выявляются при эксплуатации каната или его повреждении. При эксплуатации каната наблюдаются дефекты, связанные с качеством свивки, которые трудно исправимы и иногда вызывают необходимость замены каната.
При резкой остановке крана и выдергивании зажатого груза рывками образуются двусторонние «фонари» (рис. 29, а) с явлением остаточной деформации.
Неправильное разматывание каната с барабана или бухты приводит к его раскручиванию. Здесь может также образоваться «фонаренье» (вздутие) прядей.
Очень часто на запасных витках барабана происходит образование петель (рис. 29, б). Петли образуются в результате удлинения одной или нескольких проволок, а также одной или нескольких прядей. Удлинение проволок иногда достигает 50 мм. Вышедшие наружу проволоки попадают в ручей блока, сжимаются и скручиваются в бесформенный узел (рис. 29, в).
Образование петель при неправильной размотке каната и последующем его вытягивании приводит к образованию залома прядей, т. е. местному перекручиванию каната относительно его оси па 360° (рис. 29, г). Залом прядей даже после рихтовки каната резко снижает его долговечность, а иногда и совсем выводит: из строя.
ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ'РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ
291
Если неправильно установить клин при закреплении конца каната на оара-бане, возможно неравномерное вытягивание проволок, что нарушает целостность каната и в дальнейшем приводит к образованию дефектов.
Иногда канаты преждевременно изнашиваются из-за недостаточной твердости блоков и барабанов. Изношенный блок (рис. 30, а) следует немедленно заменить
Рис. 29, Дефекты канатов: а — «фонарь»; б — петля; в — смятая петля; г — залом
пли отремонтировать, так как образовавшиеся выступы на канавке блока (в виде оттисков прядей) будут интенсивно изнашивать канат (рис. 30, б).
Рис. 30. Повреждение каната в результате недостаточной твердости канавок блоков: а — выработка на блоке; б — поврежденный канат
Новый крановый канат не следует перегружать в первые дни работы.
В практике иногда возникает необходимость использования каната, не имеющего заводского акта-сертификата. В этом случае предварительно проводят испытания каната на местной испытательной станции. Для испытания берут образец длиной 1500 мм. Отрезать образец нужно специальным приспособлением или на станке для резки стальных канатов, чтобы не снижать результатов испытания (что наблюдается при рубке зубилом). Спецификация каната дается на прикрепляемом ярлычке. Канат перед отправкой па испытательную станцию обязательно смазывают и упаковывают в сухой ящик.
Канатно-испытательная станция выдает акт проведенного трехкратного испытания образца каната по проволокам, а по особому требованию заказчика проводятся испытания каната в целом. Испытание канатов но проволокам состоит из замера диаметра каждой проволоки, испытания каждой проволоки на изгиб, разрыв и кручение.
Канат в целом испытывается только на раз-
рыв. В акте испытании, кроме прочностных дан- Рис. 31. Электромагнитный де-ных, обязательно указывают конструкцию каната фектоскоп
но элементам.
После испытаний канат можно устанавливать на кран, если запас прочности Достаточен.
Техническое состояние подъемного каната можно определить электромагнитным способом без снятия последнего с крана (рис. 31). Этот способ позволяет выявить поперечные трещины в проволоках каната, возникающие от усталости металла.
10»
292 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Разматывание канатов
Работы со стальным канатом нужно проводить в специальной такелажной
мастерской с деревянным настилом или ем защиты от попадания земли и песка
Неправильно
Рис. 32, Перематывание каната
же на открытом воздухе, но с применепп-. При размотке канатов с бухт или барабанов необходимо следить за тем, чтобы не образовалось заломов.
Прп перематывании каната на новый барабан не следует перегибать его в разные стороны (рис. 32).
Чтобы предотвратить произвольное сбрасывание витков каната с барабана, пужно вести перематывание, как показано на рис. 33, а (сматывать канат снизу, а сверху притормаживать вращение барабана). Сбрасывание каната петлями с невращающегося барабана (рис. 33, 6) не допускается.
Резка канатов
Резать (рубить) канаты диаметром более 16 мм зубилом или другим аналогичным инструментом нельзя, так как при этом нарушается правильное расположение прядей и отдельных проволок.
Простейшее приспособление для резки канатов показано па рис. 34, а. Канат устанавливают на режущие элементы приспособления, после чего ударом по подвижной части резака сверху молотком или кувалдой производят резку (разрубку). Подобным образом устроено приспособление для резки каната с нажимным устройством (рис. 34, 6). Здесь резак перемещается с помощью винта. Такие приспособления применяют для резки канатов диаметром до 35 мм.
ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ
293
Рис. 34. Механические приспособления для резки канатов; а — ударное; б — нажимное; в - с фрикционным диском;
а — рычажное
Рис. 35. Перевязка каната
294 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
На станках с электроприводом (рис. 34, в) можно резать канаты диаметром до 100 мм. В качестве режущих дисков здесь применяют металлические круги толщиной до 4 мм.
Для резки канатов небольшого диаметра (до 16 мм) можно рекомендовать рычажные ножницы (рис. 34, г).
Стальные канаты можно резать при помощи аппаратов газовой или электрической резки металлов. Газовую и электрическую резку канатов следует рекомендовать в тех случаях, когда концы отрезапного каната не подлежат сращиванию или заливке в конусной втулке (например, для установки с помощью клинового зажима и т. п.).
Перед резрезкой каната необходимо, чтобы он не раскручивался и не распускались пряди, по обеим сторонам намеченного места разреза перевязать канат мягкой проволокой или пеньковой пряжей (рис. 35).
Заделка концов канатов
Порядок образования петли на счалке (заплетке) показан на рис. 36. На свободный конец каната длиной 0,5—1,4 м (соответственно диаметрам канатов и размерам петель) от конца накладывают марку, т. е. обматывают мягкой проволокой, и распускают его на пряди, концы которых обматывают мягкой проволокой. Органический сердечник вырубают. Затем, изогнув конец каната под форму петли, начинают специальным шилом (переменного овального сечения с заостренным концом) поочередно пробивать основной канат и проводить через него с помощью тисков распущенные пряди. Первую проводку пряди выполняют в положении, когда петля обращена к работающему своей изогнутой частью, а ходовые пряди (т. е. пряди расплетенного конца каната) расположены справа. Первую ходовую
Рис. 36. Последовательность изготовления петли на счалке (заплетке)
прядь проводят в канат справа палево против спуска каната (т. е. направления от заплетаемой петли в коренной части каната) под три коренные пряди основного конца каната (рис. 36, а). Вторую и третью ходовые пряди проводят соответственно под две и одну пряди (рис. 36. б). После окончания проводки первых трех прядей петлю переворачивают и производят проводку четвертой и пятой прядей. Четвертую прядь проводят под две коренные пряди, а пятую — под одну прядь каната. Проводку этих прядей выполняют против спуска каната (рис. 36, в).
Для проводки шестой пряди петлю переворачивают в исходное положение и проводят под одну прядь каната по направлению его спуска (рис. 36, г). По окончании проводки всех прядей их подтягивают так, чтобы нераспущенная часть каната, удерживаемая маркой, подошла вплотную к коренному канату. Последующие проводки прядей выполняют справа налево через одну ближайшую коренную прядь под две следующие пряди коренного каната (рис. 36, д, е).
Для получения плотного вплетения прядей в процессе работы обжимают канат тисками либо другим зажимным устройством. Для обеспечения надежности вплетения прядей каждую прядь проводят не менее 4 раз.
Такелажные работы при ремонте и монтаже
295
Для получения плавного перехода места вплетения к коренному канату вплетаемые пряди должны быть разной длины.
Концы вплетенных прядей следует обрубать как можно короче, канат у места обрубленных прядей обматывают мягкой проволокой. На рис. 36, ж показана законченная петля на счалке, но без коуша. При образовании петли с коушем его предварительно закладывают в петлю и закрепляют марками.
Сращивание концов канатов
Для сращивания концов канатов на расстоянии 0,5—1,4 м (соответственно их диаметрам) от их концов накладывают марки и оставшиеся концы распускают на пряди. Для предотвращения возможности роспуска прядей па проволочки их концы обматывают мягкой проволокой (рис. 37, а). Органический сердечник вырубают.
Порядок сращивания концов канатов должен быть таким. Сначала во избежание ошибок укладывают пряди попарно, а затем окончательно укладывают их так, чтобы каждая прядь одного каната лежала между двумя смежными прядями
Рис. 37. Сращивание концов канатов; а — в — последовательность выполнения операций; г — внешний вид выполненного соединения
другого (рис. 37, а). После этого снимают марку па одном конце и начинают проводить пряди второго конца между прядями коренного каната.
При проводке каждую прядь конца переносят под ближайшей к ней прядью п пропускают под две следующие пряди в направлении против спуска каната. Каждую из прядей проводят сначала на одном конце (рис. 37, 6) не менее 4 раз, а затем производят такое же количество проводок прядей другого конца (рис. 37,в). Для обеспечения плавного перехода утолщения в месте сращивания концов каната к коренному канату после двух проводок всех прядей, в каждом из них
/1 1 \
Удаляют часть проволок!пли -у , а перед четвертой проводкой оставляют 1
-у первоначального количества проволок.
Плавпый переход утолщения каната в месте сращивания можно также обеспечить, если одну половину прядей провести только 3 раза и обрубить их, а другую половину провести 4 раза. Места выхода обрубленных концов прядей из каната обматывают мягкой проволокой. На рис. 37, г показан сращенный канат. Длину сращивания канатов принимают .равной 40 диаметрам каната.
Ремонт канатов
Изношенные или оборванные канаты можно ремонтировать приведенными 0иже способами.
Перевивка канатов с заменой пряден. Этот способ может быть применен при наличии соответствующего оборудования и новых прядей.
296 СЛЕСАРНЫЕ, 'ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРЙ РЕМОНТЕ
Замена поврежденных участков пряди. На рис. 38 показана заправка новой: пряди каната взамен поврежденной.
Изношенный участок прядп 1 снимают с каната и ее место заполняют новой прядью 2 такого же диаметра. Концы пряди заделывают внутрь каната.
Канаты, отремонтированные первым и вторым способами, применять на кра-
нах как подъемные не разрешается.
Пропайкд поврежденных проволок. Этот способ применяют редко и при условии небольшого числа спаек, распределенных равномерно по всей длине каната.
Укорачивание каната при обрыве петли. Для этого при установке нового каната необходимо оставлять два-три запасных витка на барабане, за счет которых восстанавливают рабочую длину каната.
Сращивание порвавшихся канатов.
При необходимости удлинить канат или
Рис. 38. Ввод новой пряди же’ при обрыве канаты можно соеди-
нять методом сращивания (счаливания). Однако правилами технической эксплуатации запрещено использовать срощеипые канаты в качестве грузовых, стреловых, вантовых оттяжек. Для канатов, которые часто изгибаются (на барабанах, блоках), делают длинное сращивание. Короткое сращивание делают для канатов, работающих только на растяжение.
Из канатов, не поддающихся ремонту, вырезают годные к эксплуатации участки и используют для изготовления грузозахватных приспособлений или же как
материал для ремонта канатов.
Вязка узлов и петель на канатах
Наибольшее применение на монтаже имеют типы узлов и петель стальных и пеньковых канатов, приведенные в табл. 29.
СТРОПЫ
Рис. 39. Расчетная схема стропа
типа: К — коэффициент запаса
Стропы применяют для подвешивания поднимаемого груза к крюку или траверсе грузоподъемного устройства. Их изготовляют из стальных канатов (лучше из мягкого стального каната с числом проволок в каждой пряди 61 или 37), реже из стальных цепей или из пеньковых канатов.
Стропы из стальных канатов рассчитывают ио формуле
P^KS,
где Р — разрывное усилие (в кГ) каната в целом, принимаемое по сертификату, а при проектировании —но данным Государственного стандарта; если в сертификате или в свидетельстве об испытании дано суммарное разрывное усилие проволок, составляющих канат, усилие Р должно быть определено умножением суммарного разрывного усилия на 0,83 или на соответствующий коэффициент, определенный по ГОСТу на канат выбранного
прочности (принимают не меиее 6); 5 — наибольшее натяжение ветви каната в кГ с учетом к. п. д. (без учета динамических нагрузок).
Запас прочности деталей стропов — крюков, колец и серег — должен быть при расчете звена на изгиб не менее 1,25 от предела текучести материала, а на разрыв — не менее 5.
ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ
297
г:<лы стальных и пеньковых канатов
Назначение Вязка наглухо концов канатов Вязка концов толстых стальных канатов и пеньковых стропов Строповка грузов стальными и пеньковыми канатами. Для стальных канатов концы узлов следует крепить сжимами Вязка концов пеньковых стропов при подъеме бревен, балок и т. п.
Наименование Прямой узел Штыковой узел Вязка в коуш или в петлю Удавка или плотничный узел
от § о Для пеньковых канатов Для пеньковых канатов 1 После затяжки
Короткое Ьрейнп Для стальных канатов Правильно Неправильно Для стальных канатов До затяжки
Продолжение табл.
Вскиз
Назначение
1-я операция
3-я операция
После затяжки
2-я операция
После затяжки
До затяжки
После затяжки
Крепление к анкерам
Наименование
Морской узел
Крюковой узел
2&8 СЛЕСАРНЫЕ. ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ _______ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ
Эскиз Наименование Назначение
и До затяжки Удавка с нахлесткой Вязка концов пеньковых стропов при строповке грузов большой длины при подъеме их в вертикальном положении
if LW] 1
После затяжки
До затяжки После затяжки Мертвая петля Вяз на концов стальных или пеньковых стропов при строповке их на одном или двух концах. При строповке их на одном конце каната петли каната следует укладывать вплотную, оставляя свободный конец длиной не менее 20 диаметров каната
До затяжки После затяжки Крестовая петля Строповка грузов на одном конце пенькового каната. Подъем бревен или балок и вертикальном положении; при атом узел следует вязать с нахлесткой
До затяжки * и После затяжки Крепление оттяжек При креплении оттяжек к мачтам конец оттяжек направлять, как показано на эскизе
До затяжки
Продолжение табл. 29
Вязка стальных канатов при подъеме
громоздких грузов
Затяжка свободных ветвей стального каната, подвешенных на крюке и охватывающих груз’ чем обеспечивается надежное крепление при наклонном положении поднимаемого груза
Вязка на пеньковом канате нез-атягивающейся петли при подъеме или подтаскивании грузов
Вязка стальных и пеньковых одинарных стропов без петель при подвязке груза па одном конце каната. Длина свободного конца каната, оставляемого при вязке, должна быть не менее 20 диаметров каната. При стальном канате следует ставить сжимы
300 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Величину натяжения S в каждой ветви каната или цепи определяют в зависимости от числа ветвей, на которых подвешен груз, и угла наклона их к вертикали (рис. 39):
^_1_Л=т.2, cos а п п ’
где Q — вес поднимаемого груза в кг; п — число ветвей чалочного каната или цени; а — угол наклона каждой ветви к вертикали; т = — коэффициент,
для наиболее распространенных углов а имеет следующие значения:
а ..................... 0° 30° 45’ 00°
т ................... 1 1,15 1,42 2
Угол а может быть определен из соотношения (см. рис. 39)
Наибольший допускаемый вес груза на строп определяют по формуле
р п Р
О «-тг cos а или Q — -ту.
л т К
Для ускорения подбора стропа из стального каната можно использовать табл. 30, составленную по этой формуле.
30. Подбор стропов из стальных канатов
гаметр каната в мм зрывное усилие ната Р в кГ 1 с а= п = 0° = 1 а = 30° п = 2 Ч 7 II II л в й а = 60° п = 2 4х а»
3 я 1! й. 3 я IIII
и = 30° п = 4
«та га ГО Р- И Допускаемая нагрузка на строп Q в кГ
11,5 5 750 950 1 660 1 350 950 3 320 2 700 1 900
13,5 8 240 1370 2 380 3 240 1930 1370 4 760 3 860 2 740
15,0 11 200 1860 2 630 1860 6 480 5 260 3 720
18,0 14 650 2440 4 240 3 440 2440 8 480 6 880 4 889
20,6 18 550 3090 5 380 4 359 3090 10 760 8 700 6 180
22,5 22 900 3810 6 640 5 380 3810 13 280 10 760 7 620
24,5 27 700 4610 8 030 6 500 4610 16 060 13 000 9 220
27.0 33 050 5510 9 580 7 750 5510 19 160 15 500 11 020
29,0 38 750 6460 11 220 9 100 6460 22 440 18 200 12 920
31,5 44 950 7490 13 020 10 540 7490 26 040 21 080 14 980
Примечание. Таблица составлена для стальных канатов с временным сопротивлением разрыву 1С0 кГ/мм‘ по ГОСТу 3071—66 и с коэффициентом запаса прочности К — 6.
Петля стропа, сопряженная с кольцами, крюками и другими деталями должна выполняться с применением коуша путем заплетки свободного конца каната или постановки зажимов.
В том случае, если соединение троса у петли производят сжимами, количество их не должно быть менее приведенного в табл. 31.
ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ
301
31. Количество сжимов у петли
Показатели Диаметр троса и ли
12,5; 15,5 17,5 19,5 21,5 24 28 30-34,5 37
Количество сжимов .... Расстояние между сжимами в мм 3 100 • 3 120 4 120 140 5 150 5 180 7 230 8 250
Установка зажимов горячим (кузнечным) способом не разрешается.
Число проколов каната каждой прядью при заплетке петли стропа должна быть не менее: при канате диаметром'до 15 мм — четырех, свыше 15 до 28 — пяти.
Сварные цепи, применяемые для изготовления стропов, должны соответствовать ГОСТу 2319—60 или ГОСТу 228—65. Якорные цепи по ГОСТу228—65 можно применять без распорок и с распорками, изготовляемыми электросваркой или штамповкой.
Цепи, из которых изготовляют стропы, должны иметь свидетельство завода-изготовителя об их испытании. При отсутствии свидетельства должны быть произведены испытания образца цепи для определения разрушающей нагрузки и проверки соответствия размеров ГОСТу.
Коэффициент запаса прочности цепей для стропов по отношению к разрушающей нагрузке должен быть не менее 5.
Сращивать цепи можно путем электросварки новых вставленных звеньев или с помощью специальных соединительных звеньев. После сращивания цепь должна быть испытана.
Для ускорения подбора стропа из сварной цепи можно использовать табл. 32.
32. Подбор стропов из искал иброванных сварных пеней
тметр сечения ена цепи d в мм врывная нагрузка в кГ Д а = 30° и — 2 /К а = 45° п — 2 -А а = 60° п = 2 Ж х ч/
а = Г п = 1 а = 30° п = 4 3 Р IIII а = 60° п = 4
Да а о. Допускаемая нагрузка на строп в кГ
6 1 400 280 480 390 280 900 780 560
7 1 800 360 020 500 360 1240 1000 720
8 2 600 520 900 730 520 1800 1460 1040
9 3 200 040 1110 900 640 2220 1800 1280
10 4 000 800 1390 1120 800 2780 2240 1600
И 4 600 £ 20 1600 1290 920 3200 2580 1840
13 6 600 1320 2290 1850 1320 4580 3700 2640
16 10 200 2040 3540 2870 2040 7080 5740 4080
Примечание. Таблица составлена для некалиброванной сварной цепи по ГОСТу 2319—70 с коэффициентом запаса прочности К =5.
302 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
ДОМКРАТЫ
Технические характеристики реечных, винтовых и гидравлических домкратов приведены в табл. 33—35.
33. Реечные домкраты (института Промстальконструкция)
Эскиз
960
985
Грузоподъемность рейки в Т 3 5 10
То же, лапы в Т 1.5 2,5 5
Высота подъема в мм 300 300 300
Усилие на рукоятке в кГ 18 21,2 19
Все в кГ 19 31,7 62
34. Винтовые домкраты
Эскиз Тип Грузоподъемность в Т Размеры в мм Вес в кг
А Н
in in i max
Винтовые домкраты с плоским основанием
СК-5 5 180 440 675 17,5
СК-10 10 220 480 745 25,5
11 ж СК-15 15 250 550 848 38
ГД wJ СК-20 20 270 615 950 54,5
ТАКЕЛАЖНЫЕ РАКОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ
303
Продолжение табл. 34
Эскиз Тип Грузоподъемность в Т Размеры в мм Вес и кг
А И
min max
БТ-5 5 148 510 810 21
Б Т-10 10 18'0 585 915 37
fn/hiil Ini
БТ-15 15 228 610 960 48
БТ-20 20 - 670 960 92
.-д-1 Ц-1
Г— 7J50--4
j /П 1 Л-Д 1 20 259 65 8 956 45
1—i-J
р\ = Ml 11 5 200 480 790 17,3
т j— Sec *. gp. 1-56 5 170 29.1 474 13,4
Винтовые домкраты с '.снованием "а салазках
ПС-5
ПС-20 20
475
498
670
730
960
92
304 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
35. Гидравлические домкраты
ТАЛИ
Технические характеристики талей приведены в табл. 36—37.
КОЗЛОВЫЕ КРАНЫ ЛЕГКИХ ТИПОВ
Козловые краны легких типов, часто применяемые при ремонте оборудования, приведены на рис. 40.
Они могут быть разборными и неразборными, без консолей и с консолями.
ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ГРУЗОВ ПО ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ
В процессе ремонта и монтажа крупного оборудования часто приходится перемещать тяжелые детали, узлы, механизмы и собранные машины но горизонтальным и наклонным поверхностям в пределах цеха или по территории завода.
ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ
305
36. Шестеренные тали
306 СЛЕСАРНЫЕ. ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
37. Червячные тали
I риме чани я: 1- Нормальная высота подъема 3 м.
!. По требованию заказчика тали могут быть изготовлены на большую высоту подъема, но не более 12 м.
Такелажные работы при ремонте и монтаже
307
Перемещать грузы можно на катках (рис. 41, а), стальных листах, санях (рис, 41, б), тележках, специальных транспортерах вручную пли при помощи лебедок и тягачей.
Для правильного выбора способа перемещения следует определить необходимое тяговое усилие для передвижения груза по формуле
Р = <?А
где Q ~ вес груза; / — коэффициент сопротивления.
Рис. 40. Козловые краны легких типов
Коэффициенты сопротивления для перемещения грузов па катках, принимаемые обычно при определении тягового усилия, приведены в табл. 38.
Коэффициент сопротивления при перемещении груза на стальных листах по земле принимают обычно / — 0,3 и по снегу / = 0,1.
Тяговое усилие при перемещении грузов на санях можно принимать по табл. 39.
Приведенные в табл. 39 тяговые усилия относятся к движущемуся грузу; Для сдвига груза с места требуется тяговое усилие на 50% больше приведенного 8 табл. 39.
Катки применяют деревянные (из дуба, клена) или из обрезков стальных труб. Длина катков должна быть на 100—300 мм больше ширины груза. Количество катков выбирают в зависимости от веса и длины груза, а также состоя-вия поверхности, по которой перемещается груз. Расстояние между катками Из труб 0,5-0,8 м.
308 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Чтобы облегчить процесс перетаскивания тяжелого груза на катках, грун-i застилают досками толщиной 40—50 мм. Если грунт мягкий, под доски укла дывают, кроме того, еще деревянные брусья или шпалы.
Настил применяют также в качестве защиты от повреждений пола цеха.
При использовании для перемещения груза стального листа у него загибают переднюю часть и приваривают петли для тягового каната и укрепления груза (при большой его высоте).
Рис. 41. Схема горизонтального перемещения грузов; а — на катках; б — па санях; 1 — груз;
2 - растяжка; 3 — сани
Вручную и лебедками грузы перемещают, как правило, па сравнительна короткие расстояния (до 200 м). Тяжелое оборудование рекомендуется пе редвигать с помощью лебедок по рельсовому настилу, уложенному н: шпалах.
Усилие передвижения по рельсам составляет около 20% от веса самог, груза, а на металлических катках —5—6%.
На большие расстояния по горизонтали, а также по кривой или noj углом перемещать грузы лебедкой неудобно. В таких случаях, если позво ляет тяговое усилие, применяют тягачи.
Обычно в качестве тягачей используют тракторы. Максимальное тягово усилие, которое развивает один трактор С-80, составляет 8800 кГ, а тракте ДТ-54—2850 кГ. Когда усилия одного трактора недостаточно, применяют трактора и более.
38. Коэффициенты сопротивления при перемещении грузов на катках
Материал верхней и нижней поверхностей, соприкасающихся с катками Деревянные катки Металлические катки
Диаметр катков в мн
150 200 260 150
50 100
Металл — металл 0,053 0.04 0,03 0,026 0,013 0,009
Металл — камень . 0,00 0,045 0,036 0,032 0,016 0,011
Камень — камень . 0,067 0,00 0,039 0,04 0,02 0,013
Металл — дерево 0,080 0,06 0,046 0,091 0,046 0,03
Камень — дерево 0,087 0,065 0,05 0,16 0,05 0,03
Дерево — камень 0,106 0,08 0,06 0,16 0,08 0,053
ТАКЕЛАЖНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ И МОНТАЖЕ
309
39. Тяговые усилия при перемещении грузов лебедкой по горизонтальной плоскости
Вес перемещаемого груза в m Тяговое усилие в Т для перемещения груза на санях с полозьями
обитыми стальной полосой деревянными, поставленными на катки из труб 0 100 мм
по земле по снегу по земле по деревянному пастилу
3 1,3 0,3 0,08 0,00
5 2,1 0,5 0,13 0,1
10 4,2 1,0 0,25 0,2
15 0,3 1,5 0,38 0,3
20 8,4 2,0 0,5 0,4
30 —— 3,0 — 0,6
40 — 4,0 — 0,8
50 — 5,0 — 1,0
ПЕРЕМЕЩЕНИЕ ГРУЗОВ ПО НАКЛОННОЙ ПЛОСКОСТИ
При производстве ремонтных и монтажных работ нередко требуется переместить груз вверх или вниз по наклонной плоскости (например, с пола па возвышенный фундамент, па железнодорожную платформу или автомашину и обратно).
Такое перемещение производят при помощи ручных талей, лебедок пли трактором. Для плавного опускания груза по наклонной плоскости его обычно придерживают (притормаживают) канатом и лебедками.
Расчет тягового усилия при неремещепии грузов вверх по наклонной плоскости можно производить но данным табл. 40.
40, Тяговое усилие при перемещении грузов вверх по нпклошюй плоскости по стальной поверхности
Тяговое усилие JV в Т при перемещении груза
в вагонах или вагонетках при а
Вес груза в m
на стальных катках Ф 100 мм при а
5” 10” 15’ 5” 10° 15°
3 0,3 0,0 0,8 0,3 0,0 0,8
5 0,5 1 1,4 0.5 0,9 1,4
10 1Д 1,9 1,1 1,9 2,8
15 1,6 2,8 1,7 2,9 4,3
20 2,1 3,8 5,6 2,2 3,8 5,6
30 3,2 5,7 9,4 3,4 5,9 8,0
40 4,3 7,6 11,2 4,4 7,7 11,3
50 5,4 9,5 14,0 5,4 9,6 14,1
ЯЮ СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА И МЕХАНИЗМЫ
Наряду с универсальным грузоподъемным оборудованием и такелажными; средствами, для разборки и сборки оборудования прп ремонте применяют ряд; специальных грузоподъемных устройств, упрощающих выполнение определен? пых операций, когда универсальное оборудование не может быть применено/ Подъемник для монтажа и демонтажа электродви» г а те л е й фрезерных станков показан на рис. 42.
Приемный кронштейн 1 вводят в проем станины под электродвигатель, кото? рый затем открепляют от площадки и фиксируют на кронштейне. Вращением-рукоятки 2 лебедки кронштейн приподнимают, а приспособление отводят о?1
Рис. 42. Подъемник для демонтажа и монтажа электродвигателя фрезерного стайка
станины. Такого же типа приспособления имеются для снятия фартуков суппортов токарных и рсволь? верных станков.
Существует значительное число грузоподъемных, приспособлений, облегчающих демонтаж и монтаж тяжеловесных узлов и деталей, которые при раз-, борке машины приходится опускать в приямок, расположенный иод ней, в связи с чем универсальное грузоподъемное оборудование, в частности мостовые? краны, для выполнения этой операции использованы быть ые могут.
Приспособление для демоптажа! крышки м а р к е т п о г о цилиндра; пресса (рис. 43, а) представляет собой тележ-i! ку 3, перемещаемую по рельсовому пути, уло--женному в приямок пресса. Чтобы спять крышку маркета ослабляют винты ее крепления, подводят под нее приспособленце, поворачивают тарелку 1 так, чтобы отверстия, имеющиеся в ней, пришлись против винтов крепления. Вращая маховик 2, поджимают крышку маркета и окончательно вывинчивают винты крепления. Затем, заложив три винта, соединяют крышку с тарелкой и опускают крышку. Приспособление с закрепленной па ней' крышкой откатывают по рельсам. При отсутствии; этого приспособления данную операцию прихо-' дится выполнять вручную большим числом людей и в неудобном для работы, положении, что может приводить к несчастным случаям.
Приспособление для демонтажа червячногц колеса крупных гибочных вальцов (рис. 43, б). Оно состоит из гайки 4, подъемной головки 5 и сферической шайбы 6, установленных на тележке 7.
Приспособление для демонтажа вертикального вала зе.млепрпго-товительных бегунов показано на рис. 43, в. Приспособление имеет подвижную траверсу 10, подвешенную на двойном тросе. Вращая рукоятку лебедки 8 поднимают траверсу 10 до упора приемного устройства 9 в крышку редуктора После этого крышку открепляют и вместе с траверсой опускают вниз для ремонта, По этому же принципу сконструировано приспособление для демонтажа нижнего выталкивателя механического ковочной пресса (рис. 43, г).
Приспособления для монтажа тельферов. Сложную 1 достаточно тяжелую работу приходится выполнять при демонтаже тельферо! с монорельсов и балочных кранов.
Для упрощения этой работы применяют приспособления, приведенные hi рис. 44. Наиболее простым из них является приспособление, показанное hi рис. 44, а, устанавливаемое па ремонтную площадку. Головку 1 подводят I
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА И МЕХАНИЗМЫ ЗЦ
снимаемому тельферу, после чего последний открепляют от балки и вместе с площадкой опускают. Приспособление, показанное на рис. 44, б, смонтировано па тележке и перемещается по цеху с помощью электрокара или вручную. Приспособление представляет собой телескопическую вышку. Вращая рукоятку 2 лебедки, поднимают приемную головку 1 приспособления вместе с площадкой до
рчс. 43. Приспособление длн демонтажа и монтажа тяжеловесных деталей в приямках) “ ~ Для крышек маркетных устройств; б — длн червячного зубчатого колеса механизма развода вальцов; в — для вертикального вала редуктора землецриготовительпых бегунов;
г — для нижнего выталкивателя механического ковочного пресса
312 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
соприкосновения головки с тельфером, затем демонтируют тельфер с кран-балки, закрепляют его цепями к приемной головке и опускают площадку в ниж-
для демон-
Рис. 45. Приспособление тажа ходовых колес с мостовых кранов
нее положение.
При мелких ремонтах (без снятия тельфера с балки) приспособление используют в качестве подвижной ремонтной площадки.
Схема стационарного приспособления для демонтажа тельферов, которые монтируют на одной из колонн пролета, показана на рис. 44, в. Приспособление применяют для снятия тельферов со всех балочных кранов, работающих в двух смежных пролетах. На колонне здания смонтирована металлоконструкция, па которой установлена лебедка 3 с электроприводом. Вверху колонны на другой металлоконструкции закреплены ролики 4. На галерее каждого балочного крана на кронштейнах укреплены ролики 5 (по одному на балочный кран).
При необходимости снять тельфер с балочного крана, се подгоняют к соответствующей колонне, затем трос лебедки с крюком пропускают через ролики 5 и подвешивают тельфер к крюку. Вслед за этим открепляют тельфер от балочного крана
и опускают вниз.
Приспособление для снятия тельферов с настенных консольных кранов (рис. 44, г) представляет собой портативную на грузовой балке и блок из двух роликов 7.‘ к балке. Тросы с крюками опускают на уро-
ручпую лебедку 6, монтируемую Блок роликов крепят прихватами день тельфера, обвязывают последний чалочным канатом, за который цепляют
СПЕЦИАЛЬНЫЕ ГРУЗОПОДЪЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА И МЕХАНИЗМЫ 313
крюки троса лебедки. Тельфер подтягивают к балке, открепляют от нее п опускают па ремонтную площадку.
Для снятия ходовых колес с кранов используется приспособление, показанное на рис. 45. Это — ручной малогабаритный поворотный кран. Основой его является кронштейн в, привариваемый к галерее крана. Па штырь 4 надевают легкую трубчатую стрелу 3 с лебедкой 5 и крюковой обоймой 2. Кронштейн 6 устанавливают у каждого ходового колеса стационарно. Стрелу 3 с лебедкой при необходимости демонтировать одно из ходовых колес насаживают на штырь 4 против соответствующего колеса. Демонтируемое колесо 1 подвязывают к крюку, затем открепляют от фермы и с помощью лебедки 5 опускают на пол цеха. Подъем колеса осуществляют в обратном порядке.
Рис. 46. Стационарное грузоподъемное приспособление для демонтажа тяжелых узлов и деталей при ремонте мостовых кранов
Для механизации работ по съему и установке узлов и механизмов мостовых крапов при ремонте используют специальное стационарное устройство, приведенное на рис. 46. Оно состоит из сварной решетчатой фермы 3, тележки перемещения груза 2, грузовой обоймы 7, лебедки 6 для подъема груза и лебедки для перемещения тележки 5. Решетчатая ферма 3 служит для усиления балки 1, опирающейся на две колонны здахшя. Балка расположена по высоте так, что нижний ее пояс выше нижнего пояса стропильной фермы на 500—600 ял. Лебедки для подъема груза и перемещения тележки смонтированы на полу цеха, откуда и осуществляется управление этими механизмами.
При необходимости выполнить работы по демонтажу тяжеловесных узлов и Деталей мостовых кранов 4, работающих в пролете, соответствующий кран подгоняют под указанное устройство так, чтобы было удобно зачалить узел, подлежащий демонтажу. После того как узел при помощи лебедки 6 поднят на веобходимую высоту, кран своим ходом или с помощью соседнего крана откатывают по путям, для того чтобы опустить снятый узел на пол цеха. Применение стационарного устройства целесообразно при наличии в пролете нескольких Вранов.
314 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ
Хороший внешний вид машины побуждает к бережному обращению с пей и' способствует повышению производительности труда.
Отделку обработанных наружных металлических поверхностей производят различными способами — механической, химической, электрохимической и хими-: котермической—декоративной— обработок. Необработанные поверхности окрашивают.
В ремонтном деле применяют следующие способы отделки обработанных металлических поверхностей: декоративное шабрение, декоративное шлифование, полирование, декоративные гальванические покрытия (хромирование, никели-, рование и др.), оксидирование и некоторые другие.
ДЕКОРАТИВНОЕ ШАБРЕНИЕ
Декоративное шабрение (наведение «мороза») заключается в нанесении на обработанную металлическую поверхность при помощи шабера определенным образом ориентированных или в определенном порядке расположенных штрихов, образующих рисунок на шабруемой поверхности (рис. 47).
Рис. 47. Осноиные типы рисунка («мороза») при декоративном шабрении: а — шахматный; б — пятнистый; в — волнистый узор
В отличие от обычного шабрения при декоративном шабрении, как правило,: не пользуются поверочным плоскостным инструментом (плитами, линейками, н т. п.) и к окрашиванию шабруемых поверхностей прибегают не с целью выявления выступающих участков поверхности, а лишь для того, чтобы лучше видеть следы (штрихи), оставляемые шабером, т. е. получаю-:
Рис. 48. Изогнутые шаберы для декоративного шабрения
щпйся рисунок.
Декоративному шабрению можно подвергать как нерабочие, так и рабочие наружные металлические поверхности машин (направляющие станин металлоре? жущих станков и т. п.). В первом случае нанесенный; шабрением рисунок имеет чисто декоративное значение, во’ втором — наряду с этим он помогает следить за состоянием рабочей поверхности, судить о харак* тере и в известной степени о величине их износа — <
которых эти поверхности подверглись износу.
определять участки, на
Декоративное шабрение рабочих поверхностей чаще всего производят при, их исправлении как последнюю завершающую операцию после чистового шабрения («разбивки»). Однако в некоторых случаях шабровочный рисунок нанося» на рабочие поверхности, и не подвергавшиеся восстановлению, например пр* текущих ремонтах для придания машине более привлекательного внешней
вида.
Декоративное шабрение можно выполнять теми же плоскими шаберами, какие используют при обычном шабрении плоских поверхностей, но бол«м удобно выполнять эту работу специальными изогнутыми шаберами (рмс. 48)
ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ
315
Рисунок шахматного типа (см. рис. 47, а) получают в два приема. Сначала наносят в шахматном порядке штрихи, имеющие одно направление, затем в промежутках между ними штрихи с направлением, иериендикулярным к первому.
ДЕКОРАТИВНОЕ ШЛИФОВАНИЕ
Декоративное шлифование заключается в нанесении рисунка на обработан-
ную металлическую поверхность нри помощи притиров или шлифовальных материалов. Декоративное шлифование производят обычно на сверлильных станках, что увеличивает производительность этого способа по сравнению с ручным декоративным шабрением.
При декоративном шлифовании на сверлильных станках полировальники выполняют в виде деревянных оправок (обычно из дерева мягких пород). Такой полировальник вставляют коническим хвостовиком в шпиндель станка. Обрабатываемую поверхность детали покрывают шлифовальной пастой.
Подавая вручную шпиндель станка, торцом вращающейся оправки нажимают на обрабатываемую поверх-
полировальников и
Рис. 49. Нанесение узора декоративным шлифованием на сверлильном станке: 1 — шпиндель сверлильного станка; 2 — деревянный притир; 3 — отделываемая поверхность
ность (рис. 49). При этом торец оправки, увлекая за собой шлифовальную пасту, патирает на обрабатываемой поверхности характерный след.
Получаемый рисунок может иметь вид полных круговых следов (рис. 50, я.), неполных (рис. 50, б), а при установке обрабатываемой детали под некоторым углом к столу станка получают распространенный в практике рисунок «рыбья чешуя» (рис. 50, в). В зарубежной прак-
тике для декоративного шлифования применяют специальные круглые щетки.
При декоративном шлифовании можно пользоваться абразивными порошками с зернистостью 140—260 и притирочной пастой ГОИ. Хорошие результаты получают, в частности, при применении притирочной пасты, состоящей из 60%
Рис. 50. Основные виды рисунков, получаемых декоративным шлифованием
наждачного порошка зернистостью 180—220, 30% авиационного масла MG или МН и 10% парафина. Парафин добавляют для загущения пасты для предупреждения ее стекания с обрабатываемой поверхности.
Декоративным шлифованием хорошо маскируются дефекты поверхностей и обработанные сварочные швы.
ПОЛИРОВАНИЕ
При ремонте оборудования полирование применяют для отделки обработанных поверхностей маховичков управления, всевозможных рукояток, указательных лимбов и нониусов металлорежущих станков.
Для отделки плоских наружных поверхностей деталей оборудования ноли-Рование применяют значительно реже.
316 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Механическое и химико-механическое полирование
Механическое полирование производят при помощи абразивных порошков (наждак, крокус и др.). Для грубого полирования пользуются абразивными порошками зернистостью 80—12, для окончательного полирования — зернистостью 160—200 и для получения зеркальной поверхности — зернистость». 300-450.
Абразивные порошки разводят для полирования обычно в бензине.
Плоскости обрабатывают притирами, а поверхности тел вращения — притирами или жпмками (см. рис. 71, гл. I) на токарных станках.
Скорость резания при полировании на токарных станках берут в предела: 10—25 м/мин.
При больших скоростях изделие нагревается и может подвергаться значи тельным деформациям. Для предупреждения этого нужно следить за темпера турой детали и не допускать ее повышения более 50—60° С.
Вторым способом механического полирования является полирование вра щающимпся мягкими полировальными кругами (фетровыми, войлочными, су конными, кожаными, бязевыми и т. п.). При этом способе скорость полированш доходит до 20—50 м/сек.
Полирование вращающимися мягкими кругами осуществляют на специаль ных полировальных станках.
Поверхности больших размеров полируют мягкими кругами при помощ! ручных пневматических и электрических машинок.
К числу выпускающихся промышленностью притирочных полировочпы: паст, кроме пасты ГОИ, относятся полировочная паста ЛИК (ВТУ MMI РСФСР-47) и хромо-алюминиевая паста (ВТУ ММП РСФСР-48).
Паста ЛИК служит для доводки, полирования и декоративной отделки ме таллов, стекла и твердых минералов.
Пасту выпускают в тюбиках двух сортов: тонкую и среднюю (табл. 41).
41. Состав и свойства полировочной пасты ЛИК
Параметры Сорт
Тонкая Средняя
Состав пасты в %: кристаллическая окись алюминия связующие вещества (парафин или стеарин) олеиновая кислота керосин Полирующая и шлифующая способность в мк Вид поверхности после обработки 50 40 7 3 2-7 Зеркальная 55 37 5 3 10-15 Полузеркальная
В Состав хромо-алюминиевой пасты входит окись хрома и окись алюмини. подвергнутые совместной термообработке, связующие и поверхностно активнг вещества.
Пасту применяют для шлифования, доводки, притирки и полирования изд1 лий из черных и цветных металлов, стекла, минералов и пластмасс.
Пасту выпускают в тюбиках трех сортов: тонкая, средняя и груб! (табл. 42).
Таким из способов механического полирования является обработка абрази ными ремнями.
Абразивные ремни представляют собой изготовленные из ткани, бумаги реже из кожи бесконечные ленты, на поверхность которых наклеены абрази ные зерна. Абразивный ремень движется ^посредством двух шкивов, один 1 которых является ведущим.
ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ
317
42. Состав и свойства хромо-алюминиевой шлифовально-полировочной пасты
Параметры Сорт
Тонкая Средняя Грубая
Состав пасты в %: опись хрома окись алюминия связующие вещества олеиновая кислота керосин двууглекислая сода Полирующая и шлифующая способность в мк Вид поверхности после обработки пастой 32,5 32,5 30 2 2 1 1-7 Зеркальная 35,0 35,0 25 2 2 1 8-17 Полу-зеркальная 37,5 37,5 20 2 2 1 18-40 Матовая без отдельных резких царапин
Основным преимуществом этого способа шлифования и полирования является высокая производительность, хорошее качество обработки и возможность обработки сложных профилей.
Основные схемы шлифования и полирования абразивными ремнями показаны на рис. 51.
Опорные плиты (рис. 51, а) применяют обычно при обработке плоскостей. Наличие опорной плиты позволяет избежать завалки кромок изделия. Шлифование и полирование в этом случае ведут обычно с охлаждением.
Рис. 51. Основные схемы шлифования и полирования абразивными ремнями: 1 — обрабатываемая деталь; 2 — абразивный ремень; з — опора ремня
Детали со слегка искривленным профилем обрабатывают с применением плоских плит, покрытых слоем упругого материала, например войлока или губчатой резпны, поверх которых накладывается слой прографиченного асбеста, водонепроницаемой ткани или кожи.
Полировать можно без охлаждения, если абразивный ремень покрыт парафином.
Вместо упругой подушки опорной плиты может применяться бесконечная резиновая лента, которая движется вместе с абразивным ремнем. Обычно такие ленты снабжают поперечными желобками (рис. 51, б). Движущиеся резиновые ленты лучше охлаждаются и меньше изнашиваются, чем упругая подушка.
Прп обработке плоских деталей резиновая лента опирается на плоскую плиту, црц обработке же цилиндрических деталей применяют плиты с выемкой, Расположенной поперек ленты, или плиты с двумя планками (рис. 51, в) или Двумя роликами (рис. 51, г), применение которых значительно снижает трение лепты об опору.
Опоры, состоящие из нескольких роликов небольшого диаметра, которые прижимаются к движущейся резиновой ленте пневматическими плунжерами (рис. 51 применяют обычно при обработке крупных деталей с вогнутыми Поверхностями.
318 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Упругие контактные диски (рис. 51, е) применяют в основном при обработк с несложным вогнутым или выпуклым профилем. Для обработки плоских но верхностсй этот способ менее пригоден.
Контактные диски изготовляют из резины, пробки, кожи, войлока и тканей
Поскольку площадь соприкосновения обрабатываемой поверхности с ремне| при применении контактных дисков псвелика, обработка может вестись с боль шими скоростями резания без охлаждения.
При шлифовании с охлаждением контактные диски делают из резины ил.
покрытыми слоем резины.
Обработку без промежуточных опор абразивного ремня (рис. 53, ж) приме няют чаще всего при сложных криволинейных профилях, которые не могут быт, обработаны ни одним пз приведенных выше способов.
Абразивные ремни часто изготовляют из хлопчатобумажной ткани. В кач, стве связующего материала для абразива используют клей или пластмассу.
Абразивные ремпи соединяют внахлестку, скашивая концы. Прп этом додже быть выдержана одинаковая толщина ремня по всему стыку во избежание а
равномерного съема материала.
Шлифование абразивными ремнями черных и цветных металлов обычно вед] с охлаждением.
Выбор охлаждающих веществ в первую очередь зависит от типа связки абр, зивного слоя ремня. Для ремней с клеевой связкой применяются только жи, кости, не содержащие воды (керосин, масла и пр.).
43. Режимы обработки абразивными ремнями
Материал детали Форма обрабатываемой поверхиости и опора Зернистость абразива Скорость ремня в м/сек Давление на деталь Охлаждение и смазка
Сталь А 180 13-18 Высокое: при работе новым ремнем 0,56 кГ/см-, при работе старым ремнем 1,70 кГ/см- Тальк или жир
Б 180—240 35-38
Чугун А 60-80 13-18 То же Вода с антикоррозионной добавкой
Б 60-80 33
Медь А 120-180 13 Очень низкое Масляная эмульсия от 1:40 до 1:80
Б 100-240 35-38
Латунь А 120-180 23-25 Низкое —
Б 100-240 35-38 — ‘
Алюминий А 100- 240 23-25 — Эмульсия 1:40 0
Б 100—240 35-38 Низкое Масло или ему- : льсия 1:40
Примечания: 1. Обозначение поверхностей и опор: А — плоская или слабою филированная, опора — плита; Е - цилиндрическая или профилированная, опора — дис 2. Материал ремни — ткань.
3. Абразив: для стали — корунд, для остальных материалов — карборунд.
ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ
319
Смазку абразивных ремней жирами применяют обычно при чистовом шлифовании с контактным диском, но можно использовать и при шлифовании с опорной плитой.
Смазкой абразивных ремней жирами достигают две цели: предупреждают заполнение пор между зернами абразива частицами металла (засаливание ремня) п предохраняют зерна абразива от быстрого затупления.
Для смазки ремней обычно применяют жиры с температурой плавления 35 -40° С.
Если основной задачей является получение высокого качества обработанной поверхности, для смазки ремня используют тяжелые вязкие жиры, в тех же случаях. когда наиболее важным является высокая производительность, применяют легкие жиры. При необходимости одним ремнем и шлифовать и полировать детали, одну половину ремня по его ширине смазывают легкими жирами, а другую — тяжелыми.
При работе со смазкой ремни периодически протирают керосином.
Режимы обработки абразивными ремнями деталей из разных материалов приведены в табл. 43.
В условиях мелкосерийного производства и в ремонтном деле для шлифования и полирования деталей абразивными ремнями можно применять станки с ручной подачей. Наиболее универсальный тип станка имеет следующее устройство.
Горизонтальный вал станка приводится во вращение электродвигателем мощностью 0,8 кет, установленным внутри литой чугунной станины. Электродвигатель двухскоростной, с числом оборотов 1400—2800 в минуту. Па обоих концах вала помещают ведущие шкивы, приводящие в движение абразивные ремни, облицованные резиной. Натяжение абразивных ремней — под действием грузов. Один ремень (вертикальный) служит для обработки без промежуточной опоры шлифовального ремня, второй поддерживается плоской плитой.
Для шлифования и полирования крупных деталей иногда применяют переносные приборы, используя для привода их пневматические шлифовальные машины.-
Гидрополировапие
При гидрополировании обработку производят струей рабочей жидкости, состоящей из абразивных зерен, воды и антикоррозионных и поверхностно активных добавок. Рабочую жидкость подают па обрабатываемую поверхность под давлением через форсунки, дающие направленную струю.
Сжатый воздух Засасывание абразивной жидкости т________
Сток /
Перемещение изде- ® лия относительно сопла
Сжатый-*-^ воздух
Подача абразивной жидкости поб дабл опием
5)
Рис. 52. Схемы установок для гидрополироваиия: а — с подачей рабочей жидкости засасыванием; б — с подачей рабочей жидкости давлением сжатого воздуха
Производительность процесса и качество обработки регулируют изменением Количества и зернистости абразива, давлением рабочей жидкости и угла наклона Форсунки и обрабатываемой поверхности.
Гидрополирование можно применять при обработке деталей любой формы.
320 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Применяющиеся в практике установки для гидрополирования отличают одна от другой в основном способом подачи рабочей жидкости в форсунк Существуют три основных системы додачи: самотеком, засасыванием сжат воздухом или насосом (рис, 52).
Технологический процесс гпдрополировапия состоит пз следующих осн ных операций: составления рабочей смеси, подготовки изделий к гидроиоли ванию и промывки и сушки изделий.
Наиболее универсальный состав рабочей жидкости (в % по весу): абразива соды Na2CO3 2,2, нитрита натрия NaNO3 0,4, воды 64,4.
Подготовка изделий состоит в очистке их от грязи, кислот и т. п.
Рабочая подача при гидрополировании мелких деталей обеспечивается перемещением относительно струи рабочей жидкости. При обработке крупв деталей рабочая подача осуществляется перемещением форсунки.
После гидрополирования для удаления с обработанных поверхностей част абразива и металла изделия промывают в горячем водном растворе нитрита н рия (0,5—1,5%) или хромпика (0,2%).
Электрохимическое полирование
В отличпе от гальванических покрытий, в основе технологии которых лея использование физико-химических явлений, возникающих при прохождет постоянного тока через проводящие его растворы (электролиты) па като электрохимическое полирование основано на использовании физико-химичеа явлений, протекающих на аноде. К числу этих явлений относится сглажива: в определенных условиях анодной поверхности и возникновение на ней по; шейного металлического блеска.
Указанный процесс при его применении для окончательной отделоч! обработки металлических деталей получил название электрохимического i электролитического полирования, или кращенно электрополирования.
Принципиальная схема электрополи вания показана на рис. 53.
Подлежащую полированию деталь мещают в ванну с электролитом и п ключают в качестве анода к положите ному полюсу источника тока, В качес катода используются проводящие 1 пластины.
Электрополирование позволяет про водить отделочную обработку дета.) сложной формы, обработку внутренних верстий и полостей в металлических де лях. Области применения электрополи] вания в машиностроении приведены табл. 44.
Декоративное полирование стальных изделий, целью которого являв' в первую очередь повышение блеска поверхности, может осуществляться изделиях с любой степенью чистоты исходной поверхности.
Своеобразным способом применения электрополирования для декоратив: отделки является применение его в качестве предварительной операции с по" дующей механической глянцовкой в течение короткого времени, Основной см этой операции заключается в том, что мельчайшие дефекты металла, высту) шие па поверхности, при электрополпровании сглаживаются механичес глянцеванием, и поверхность приобретает совершенно чистый вид.
Особенностью и существенным недостатком электрополирования я в ля. неодинаковые результаты, получаемые на различных металлах и спла Представляя собой процесс, основанный на избирательном растворении
Рис. 53. Принципиальная схема электрополирования: 1 — ванна; 2 — катод; .3 — реостат или делитель напряжения; 4 — источник тика; 5 и в — электроизмерительные приборы; 7 — электролит; 8 — анод
ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ
321
44. Примеисиие элсктропо-шрования и машиностроении
Детали Цель глектроиолирования
Детали различных форм п размеров, изготовленные из черных, цветных и легких металлов Улучшение внешнего вида; повышение чистоты поверхности; снижение коэффициента трения; повышение коррозионной стойкости; нанесение блестящих или матовых надписей, знаков, сеток и т. п.
Детали с поверхностями, имеющими защитно-декоративные покрытия металлами Улучшение приставания и свойств металлопокрытия (снижение пористости, повышение блеска и стойкости); сокращение трудоемкости основных операций и всего цикла
Фрикционные диски Улучшение микрогеометрии поверхности, обеспечивающее прилегание ио большой площади и передачу больших усилий
Пружины стальные и бронзовые цилиндрические, ленточные и плоские любых типов и размеров Повышение усталостной и коррозионной стойкости; уменьшение опасности паводороживания; облегчение обработки и снижение ее трудоемкости
Кольца шарикоподшипников Улучшение микригеометрии поверхности беговых дорожек; снижение коэффициента трения; уменьшение трудоемкости изготовления
Детали, изделия, резервуары различного назначения с внутренними поло-с гями Осуществление полирования внутренних полостей, труднодоступных для механического полирования
Арматура стальная, бронзовая, латунная для водяных, паровых, воздушных, газовых магистралей (крапы, клапаны и пр.) Очистка внутренних полостей, недоступных или труднодоступных для механического полирования, для уменьшения потерь на трение и повышения коррозионной стойкости; улучшение внешнего вида; снижение трудоемкости обработки
Трубы и соединительные части из различных металлов (угольники, тройники и up.) Уменьшение трения протекающих продуктов; повышение коррозионной стойкости; снижение трудоемкости полирования
личных по свойствам участков металла, электрополирование чувствительно к неоднородности металла. Чем однороднее по составу и строению металл, тем лучше происходит его полирование. Наличие в металле двух или нескольких различных составляющих затрудняет его полирование, присутствие же в сплаве обилия неметаллических составляющих делает электрополирование его вообще невозможным.
Примеры полируемости некоторых металлов и сплавов приведены в табл. 45.
Электролиты для электрополировапия. Электролиты подразделяют по числу входящих в них компонентов.
Однокомпонентные электролиты являются наиболее простыми в приготовлении и дешевыми. Они обладают низким электрическим сопротивлением и оказывают слабое коррозионное действие на большинство металлов. К недостаткам этих электролитов относится специфичность действия, ограниченная долговечность и узкий диапазон значений режима, в котором их можно использовать.
11 Справочник механика, т. 2
322 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
45. Полируемость металлов и сплавов основных групп
Металлы и сплавы Полируемость i
Медь, латуни холоднокатаные однофазные наклепанные, стали закаленные аустенитные с полностью растворимыми карбидами, алюминий чистый марок А Отличная—высокий блеск, d хорошее сглаживание, рав- 1 номерно чистая поверхность 1
Сталь хромоникелевая холоднокатаная с единичными карбидами, бронза алюминиевая с 50% А, алюминий чистый технический марок АО и А, сталь высокохро-мистая холоднокатаная наклепанная, сталь 9ХС закаленная (в электролите ХФС*), никель электролитический в серной кислоте с добавками, серебро в циацистосереб-рнном электролите Хорошая—высокий блеск, | хорошее сглаживание, воз- | можны единичные растрав- | ленные точки и прозрачные дымчатые пленки
Латуни двухфазные холоднокатаные, дуралюмип закаленный и алюминиевые сплавы, бронза оловянистая отожженная, никелевые покрытия (в серной кислоте), сталь сырая У12 (в электролите ХФС) бронза Бр. ОЦ 10-2 (в фосфорной кислоте) Удовле творительная— блеск средней интенсивно- 1 сти, возможно появление шероховатых растравленных участков
Стали высоколегированные, подвергнутые длительному старению, е выделившимися карбидами, чугун белый и отбеленный, бронзы многокомпонентные, силумины, алюминиевые сплавы отожженные, сталь ЭЯЗС после отпуска при 650"С (в электролите ХФС), чугун никелевый (в электролите ХФС) Плохая — блеск слабый, ; шероховатость заметна ли- 1 бо блеск высокий, но по- 1 верхность сильно растравлена. Образование темных j пленок
Чугун сильно графитизированный, нысокикремнистые сплавы на железной основе, чугун марок СЧ (в электролите фосфорная кислота), олово и свинец (в электролите ХФС) Не полируется—блеск отсутствует, поверхность си- • льно растравлена, толстые пленки
• Электролитом ХФС здесь и ниже условно обозначен хромофосфорносерный электролит (см. табл. 46)
Наиболее универсальными из числа одпокомпонентных электролитов hi ляются хлорнокислые.
Увеличение числа компонентов в составе электролита расширяет возмоя иости его использования. Некоторые из двух- и трехкомпонентных электрод! тов обеспечивают хорошие результаты при полировании многих металлов сплавов.
Достаточно широкое применение имеют двухкомнонентные электролит! состоящие из смеси серной (15—20%) и фосфорной (65—60%) кислот.
Достоинством хромофосфорпосерных электролитов является универсал^ ность, относительная простота л безопасность в обращении, доступность ко« нонентов, входящих в состав электролита, пригодность для работы в широко диапазоне плотности тока и температуры.
К недостаткам этих электролитов следует отнести необратимое изменен! в процессе эксплуатации их свойств, уменьшающее их долговечность.
Составы наиболее употребительных электролитов, содержащих хром> вую кислоту, отличающихся наибольшей универсальностью, приведены табл. 46.
ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ
323
46. НапЗолес распространенные электролиты для электрополирования, содержащие хромовую кислоту
Составные части и режимы работ Области преимущественного применения
Углеродистые и низколегированные стали и алюминий Углеродистые и легированные стали Высоколегированные стали
I II III IV V
Ортофосфорная кислота в вес. % 65 70 77 88 40
Серная кислота в вес. % 15 — 9 — 40
Хромовый ангидрид в вес. % . ... . 6 14 8 10 3
Вода в вес. % 14 16 6 17
Удельный вес при 20’С в г/см& ...... — 1,76 1,6-1,7 1,9 1,65
Вязкость при 20'1С в спа ......... 17 8-20 134 —
Плотность тока в а/дм- .......... — 50-70 40-50 5-10 —
Напряжение в клеммах ванны в в при расстоянии между электродами 5 сл< ... . Температура в 'С — 8-12 — 3-4 —.
— 70-80 80-85 50 —
Длительность полирования в лшн .... - 1-3 1-10 30 —
Электролит I (табл. 46) является одним из универсальных. Кроме сталей различных марок, в нем можно полировать никель, медь, латунь, алюминий и многие из его сплавов.
К универсальным электролитам относится также электролит IV. Его можно применять для полирования сталей различных марок, никеля, меди, латуни, бронзы, алюминия, алюминиевых сплавов и деталей, состоящих из различных металлов.
Из универсальных электролитов можно отметить и следующий (в г/и):
Серная кислота............ 25 Хромовая кислота...........372
Плавиковая кислота........ 33 Фосфорная кислота..........328
Борная кислота........... 8,3 Фталевый ангидрид..........4,3
Режимы полирования в электролите этого состава приведены в табл 47.
47. Режимы полирования прп температуре 94° С
Материал Плотность тока в а/дм2 Время обработки в .чин Материал Плотность тока в а/дм2 Время обработки в мин
Черные металлы . . Латуни Бронзы Медь 17-40 10-15 18-24 5-13 2—4 3-3,5 2-2,3 15 Свинец Цинк Олово Легкие сплавы . . 29-70 20-24 7-9 12-39 6 2-2,4 1,5-3 2
Для декоративного полирования можно использовать любые из хромофос-форносерных электролитов при максимальной плотности тока и температуре.
Технология электрополирования. Для электрополирования можно использовать оборудование и приспособления, применяющиеся для металлопокрытий, в частности хромировочные ванны.
Ванны, облицованные внутри токонепроводящим материалом, обеспечивают лучшие результаты, так как при использовании ванн с металлической облицовкой последние даже при отсутствии электрического соединения с полюсами Могут участвовать в процессе в качестве биполярного электрода и оказывать вредное влияние на распределение тока в ванне.
11*
324 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
Области применения ванн, изготовленных из различных материалов, дл, выполнения операций, связанных с электрополированием, приведены в табл. 48.
48. Типовые ванны для электрополировапия
Тип ванн Назначение
Деревянные Стальные без обкладки Облицованные керамикой, каменным литьем, стеклом Облицованные органическими материалами, винипластом, оргстеклом Для промывки деталей в воде Для электрохимического обезжиривания или 1 промывки в горячей или холодной воде Для холодных электролитов любого состава Для любого из употребляемых в практике электролитов при нагреве до температуры 70—90* С
Материалы, применяющиеся в качестве катодов при электролитически: процессах, указаны в табл. 49.
49. Материал катодов для ванн электронолирования
Материал Электролит
Медь, свинец, латунь, графит Свинец, легированная сталь, графит Свинец, легированная сталь, медь Алюминий, легированная сталь, графит, серебро Свинец, легированная сталь, графит Фосфорнокислый Сернофосфорный Хлорноуксусный Фторобориый Сернолимонный
Относительно низкое сопротивление большинства электролитов позволяв применять для питания ванн низковольтные источники постоянного тока. Лим некоторые типы электролитов (хлорнокислый, азотноспиртовой, фторобромовый требуют повышенных напряжений.
Сведения о плотности тока и напряжении па клеммах ванны для некоторые электролитов приведены в табл. 50.
50. Плотность тока и напряжение на ванне при атектрополировании
Электролит Плотность тока в а/дм1 Пределы напряжения на клеммах ванны в в
рабочая Пределы встречающихся значений
Сернофосфорнохромовый Фосфорнокислый Фторобориый Серноуксусный Фосфорноглицериновый Сернокислый Фторофосфорный 20—60 5-20 1-3 300-500 10-40 10-40 25-125 15—20 2-100 1-20 i 00—800 10—150 10-200 12-600 6—15 2-4 14—35 8-15 4-20 ! 6-8 12-22
Одним из наиболее распространенных источников тока для питания электр' полировочных ванн является низковольтный генератор типа НД. Генерато выпускают па различные мощности и силы тока, напряжением, нс превыша
ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ
325
щпм 12 в. Они могут быть использованы для электрополирования без переделок, за исключением тех случаев, когда для питания полировочных ванн требуется большее напряжение. Для повышения напряжения у генератора заменяют приводной двигатель более быстроходным и мощным.
В качестве источника питания электрополировочных ванн попользуют также сварочные генераторы постоянного тока. Ио эти генераторы имеют падающую характеристику, т. е. резко снижают напряжение при возрастании нагрузки. Поэтому для улучшения их характеристики применительно к условиям переменных нагрузок при питании ванн производят некоторые изменения в их электрической схеме. У машин типа СУГ и СМГ изменение схемы заключается в переносе положительного полюса на третью щетку, нормально служащую для питания обмоток возбуждения машины (при соответствующем увеличении этой щетки), а также в нахождении правильного положения щеток.
К наиболее удобным в эксплуатации источникам постоянного тока для питания электрополировочных ванн следует отнести селеновые выпрямители. Достоинствами их являются: возможность плавной регулировки напряжения п тока, бесшумность работы, компактность и отсутствие движущихся подверженных износу частей. К числу других пригодных для питания электрополировочных ванн источников постоянного тока относят механические выпрямители. Они не сложны по конструкции, достаточно компактны и расходуют на себя небольшую мощность.
Основные операции, выполняемые при разных видах электроиолирования, и последовательность их выполнения указаны в табл. 51.
51. Типовые технологические процессы электрополировапия
Операция Назначение элек гроиолирования
Обработка деталей ответственного назначения для получения максимально достижимого качества поверхности при низкой исходной чистоте ее Полирование деталей неответственного назначения для придания блеска без существенного повышения чистоты поверхности Полирование деталей неответственного назначения с повышенными требованиями к чистоте поверхности
Шлифование:
черновое + 4 —
чистовое + — 4*
Полирование предварительное 4 —
1лянцевание Обезжиривание: 4 — —
растворителями + —• —
химическое + — —
электрохимическое Промывка: 4 4
в холодной воде 4 4 4
в горячей воде + — ——
Травление электрохимическое 4 — —
Промывка в холодной воде . . 4 — —
<>лектрополирование Промывка: + 4“ 4
в сборниках 4 4 4
в холодной воде Нейтрализация в содовом рас- 4 4 4-
’ворс Помывка в горячей воде . . . -1- — —
+ -j- 4
‘Ушка Механическое глянцевание . . + 4 4 4
326 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
ДЕКОРАТИВНЫЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ
К декоративным гальваническим покрытиям, применяющимся для отделг деталей оборудования, относят декоративное хромирование, химическое ник лирование, электролитическое никелирование. Кроме того, для декоративнь целей применяют оксидирование стальных деталей, анодирование и эматал! рование алюминиевых сплавов.
Хромирование, никелирование и оксидирование
Декоративное хромирование изделий из черных металлов производят обычн по подслою никеля и меди. Иногда применяют и другие сочетания, например xpoi по подслою цинка или кадмия.
При декоративном хромировании (см. стр, 78) основная роль в защите о коррозии принадлежит подслоям, а верхний слой (хром) накладывают очен топким слоем (0,25—0,5 ,ик) и он служит в основном для повышения механичс ской прочности.
При химическом никелировании (см. стр. 86) подслой из меди и никеля на кладывают только в том случае, если металл детали достаточно тверд и плох» поддастся механическому полированию, а применить электролитическое поли рование невозможно. Для декоративных целей, а также для защиты от коррозш достаточно наносить слой ннксльфосфорного покрытия толщиной 5 мк. Пр1 этом можно нс производить термической обработки покрытия.
Электрохимическое никелирование, применяемое с декоративной целью целесообразно производить в электролитах с блескообразующими добавкам! (см. стр. 86). В этом случае отпадает необходимость в проведении трудоемки! полировальных работ, так как покрытия в этом случае получаются блестящими без дополнительной обработки.
Оксидирование (воронение) стальных деталей (см. стр. 91) широко применяют для защиты деталей от коррозии и для декоративных целей. Оксидировать можно также алюминиевые и медные сплавы, цинк и кадмий. Этот процесс можно выполнять химическим или электрохимическим способом.
Анодирование алюминия
Алюминий и его сплавы в естественных условиях покрыты очень тонкими (40—50 А) пленками, которые замедляют процесс коррозии, по вследствие малой толщины и пористости они не могут служить надежной защитой для основного
металла.
Анодирование (анодное оксидирование) — процесс электрохимической обработки алюминиевых сплавов с целью образования на поверхностях толсты! и прочных оксидных пленок; толщина их может изменяться от 5 до 300 мк в зависимости от условий анодирования. Оксидные пленки обладают больше! твердостью, высокой износостойкостью, поверхностной пористостью, ЯВЛЯЮТС!
хорошими электрическими изоляторами.
Анодирование применяют для защиты алюминиевых сплавов от коррозш (в сочетании с лаками и красками), для упрочнения поверхностных слоев дета лей, повышения их износостойкости и для декоративных целей.
Анодирование обычно ведут в водных растворах серной, хромовой или ща велевой кислот. При анодировании необходима надежная вентиляция. В каче стве катодов обычно используют свинцовые или алюминиевые пластинки. Све дения по технологии анодирования, окрашивания, а также о свойствах получае мых пленок приведены в табл. 52—55.
Для уплотнения пленок после окрашивания их необходимо выдерживат: 20—30 мин в кипящей дистиллированной воде.
В тех случаях, когда необходимо придать анодированным пленкам повы шенные антикоррозионные свойства, их после просушивания следует пропиты вать бесцветным лаком или парафином,
ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ
327
52. Составы растворов и режимы анодирования
Компоненты и параметры процесса Концентрация и г/л Свойства пленок
горная кислота Режим аноОироваиич Температура раствора в °C Напряжение постоянного тока в в ... . Плотность тока анодная в а/дм2 Продолжительность анодирования в мин 180-200 15-20 12 (20)’ 1,5-2,0 40-50 Толщина оксидной пленки 25—30 мк. Пленки твердые, плотные с хорошей антикоррозионной стойкостью
1'ерная кислота (НгЗО^ Режим анодирования Температура раствора в °C , Напряжение постоянного тока в в , . . , Плотность тока анодная в а/дм2 ..... Продолжительность анодирования в ли. 1 КО—200 1-3 20 (30)* 2,0—2,5 180-240 Толщина оксидной пленки 200—250 лог. Пленки очень твердые и плотные с хорошей антикоррозионной стойкостью
Хромовы! ангидрид (CiO3) Режим анодирования Температура раствора в °C ........ Напряжение постоянного тока в а} начальное ......... конечное Плотность тока анодная в а 10м2 Продолжительность анодирования в мин 00—100 35-37 40-50 90-100 0,3-0,4 30-40 Толщина оксидной пленки 30—50 мк. Пленки обладают весьма высок им и ан тик о р розненными свойствами, пластичные, гладкие
щавелевая кислота (C2HsOi) Режим анодирования Температура раствора в °C ....... . Напряжение постоянного тока в в .... Плотность тока анодная в а/дм2 . ... . Продолжительность анодирования в мин * В скобках указано напряжение для д 50-70 25-50 40—60 1-2 30-40 уралюмина. Толщина пленок и их цвет зависят в основном от ре* жима электролиза Пленки имеют высокие электроизоляционные и антикоррозионные свойства
53. Зависимость толщины и окраски оксидных пленок от режима анодирования к 10%-ном растворе щавелевой кислоты
Температура раствора и °C Напряжение ПОСТОЯННОХ'О тока в в Плотность тока анодная в а)дм2 Продолжительность анодирования в мин Тол щииа оксидной пленки в МК Цвет оксидной пленки
25 35-40 1,5—2,0 35-40 Серебристый
40 50 3,0 35—40 15 Желтый (под
латунь)
50 50 4,0-5,0 35-40 100 Коричневый (под бронзу)
328 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРЙ РЕМОНТЙ
54. Растворы для окрашивания анодированиих деталей
Первый раствор Второй раствор Цвет окраски после обработки в двух растворах
Компоненты Концентрация в г /л Компоненты Концентрация в г/л
Железосинеродистый калий 10-15 Хлорное железо 10-75 Синий или голубой
Уксуснокислый кобальт 50—90 Марганцовокислый калий 15—25 Черный
Хромовокислый калий 5-10 Уксуснокислый свинец 100-200 Желтый
Двухромовокислый калий 50-100 Уксуснокислый свинец 100-200 Желтый
Гипосульфит натрия 10-30 Марганцевокислый калий 10-40 Золотисто-желтый
Уксуснокислый свинец 10—40 Сернокислый натрий 10—40 Белый
Примечания: 1, Температура растворов при окрашивании 60—75“ С. 2. Изделия после окрашивания промывать в кипящей дистиллированной воде и сушить при температуре 100—130“ С.
55. Органические красители для окрашивания анодированных деталей
Органический краситель Концентрация В 2 / Л Время выдержки в красителе в мин Цвет окраски после обработки в красителе
Анилиновый черный ФФ 5-10 15-30 Черный
Основной коричневый 3—5 10-20 Коричневый
Ализариновый желтый Р 1-3 5-10 Желтый с зеленым
Оранжевый 2Ж 2-5 5-10 ОТЛИВОМ Оранжевый
Ализариновый красный С 2—5 5-10 От розового до крас-
Кислотпый рубиновый 3-5 5-10 ного Красный
Основной фиолетовый 3-5 5-10 Фиолетовый
Кислотный синий антр ах ивовый. . 1-5 5-10 Синий
Метиленовый голубой 2-3 5-10 Голубой
Прямой зеленый ЖХ 3-5 5-10 Зеленый
Обработка в смеси двух растворов при температуре 60—65“ С: оранжевый 2Ж 1.(1 1 Под чистое золото
желтый 3 0/» (
ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ ОБОРУДОВАНИЯ
329
Эматалирование алюминия
Эматалирование — разновидность анодирования алюминия, прп которой на поверхности алюминиевых деталей образуются плотные непрозрачные пленки, напоминающие эмаль или пластмассу. Толщина таких пленок составляет 10— 20 мк; твердость HV 650—700.
Пленки обладают высокими антикоррозионными и антифрикционными свойствами, имеют хорошее сцепление с основным металлом, не растрескиваются при деформации, легко окрашиваются красителями благодаря хорошей адсорбции.
Эматалевые пленки обычно получают путем электрохимической обработки алюминиевых сплавов на аноде в растворах солей титана, тория или циркония в присутствии щавелевой, лимонной и борной кислот. Например, можно применять следующий электролит и режим обработки:
Тиган — калий щавелевокислый [TiO (КСгОДг • 2НгО] в г/л...................
Борная кислота (НаВО3) в г/л .............................................
Щавелевая кислота (СгН.О,) в г/л .........................................
Лимонная кислота (С„НвО7 • Н2О) в г/л.....................................
pH раствора...............................................................
Температура раствора в °C ................................................
Напряжение постоянного тока в в ..........................................
Плотность тока в а/0.н2: в начале .................................................................
и конце ...............................................................
Продолжительность обработки в мин.........................................
40
8
1,2
1,0 1,6-2,6 55-60
120-125
3 1
30-40
В качестве катодов используют свинцовые или алюминиевые стержни, которые следует помещать в чехлы из кислотостойкой стеклянной ткани. Эматалевые пленки поддаются окраске органическими красителями, так же как и после анодирования.
Оксидирование меди и ее сплавов
Оксидирование меди и ее сплавов производят с декоративными целями. Применяют химические и электрохимические способы.
Химический способ оксидирования состоит в протравливании деталей в растворах; например в растворе едкого натра 50 л/г, персульфата натрия 15 г/л. Температура раствора 60—65° С; продолжительность травления 4—5 мин. Цвет оксидной пленки — темно-синий.
При электрохимическом оксидировании меди и ее сплавов обработку ведут в растворе, содержащем 150—250 г/л едкого натра. Температура раствора 80—90° С. Анодная плотность тока 0,6—1,3 а/дм2. Время обработки 20—30 мин. Катодами служат стальные пластины.
После анодного оксидирования меди и ее сплавов поверхности приобретают черный цвет.
Оксидирование цинка и его сплавов
Оксидирование цинка производят с защитно-декоративными целями обычно химическим путем в растворе следующего состава: сернокислая медь 200 г/л; бертолетова соль 20 г/л. Температура раствора 15—25° С. Продолжительность оксидирования 2—5 мин.
После оксидирования цинковые покрытия или детали приобретают глубокий черный цвет.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛАСТИН С НАДПИСЯМИ
Наиболее распространенный и простой способ изготовления указательных Надписей, таблиц, схем, номограмм и фирменных дощечек па металлических Пластинах — контактная фотопечать.
, Для воспроизведения изображения на поверхности металлической пластины «Уралюмина, белой жести и др.) выполняют негативное изображение на кальке
330 СЛЕСАРНЫЕ, ТАКЕЛАЖНЫЕ И ОТДЕЛОЧНЫЕ РАБОТЫ ПРИ РЕМОНТЕ
или фотопленке, на металлическую пластину наносят светочувствительный ел, и методом контактной печати получают па ней позитивный отпечаток. В тех м стах, где эмульсия пе была засвечена, опа не задублспа и поэтому вымываете водой. Для большей рельефности оставшуюся (задубленную) пленку окрашива! органическими красителями (см. стр. 328). Обычно для этого применяют анил новый черный краситель ФФ.
Схема технологического процесса изготовления металлических пласт! с изображениями:
1. Вырезать пластину из металла, отпескоструить мелким песком или зач стить мелкой шкуркой.
2. Обезжирить лицевую сторону пластины авиационным бензином, прос шить, а затем протереть кашицей венской извести и промыть холодной проточи! водой.
3. Просушить пластину теплым воздухом.
4. Установить пластину на диск центрифуги, закрепить ее.
5. Налить из колбы немного подогретой до температуры 50—60° С свет чувствительной эмульсии и тампоном равномерно распределить ее на повер ности. Составы светочувствительной эмульсии могут быть различными. Хор шие результаты получают при использовании следующего состава: двухром вокислого аммония с аммиаком (10%) 120 см3/л', яичного белка взбитого и с стоявшегося 100 смЧл.
6. Прокрутить диск центрифуги (20—30 об/мин) в течение 1,5—2 мин, затем осторожно снять пластину с диска.
7. Поместить пластину в термошкаф и сушить се в темноте при температу 50—60° С до полного высыхания светочувствительного слоя.
8. Уложить на стекло фотонечатающей машины пленку или кальку с нег тивным изображением текста, прижать крышкой, включить освещение и да выдержку (экспозицию устанавливать опытным путем).
9. По окончании экспозиции поместить пластину в кювету с горячей водо нагретой до температуры 75—80° С, и промывать в течение 0,5—1 мин.
10. Погрузить пластину на 1—1,5 мин в нагретый до температуры 75—80° анилиновый краситель, затем промыть холодной проточной водой.
И. Промыть пластину в холодной проточной воде, а затем просушить возд хом от вентилятора.
12. Окунуть пластину в смесь олифы (1 часть) со скипидаром (5 частей) установить наклонно на подставку.
13. Поместить пластину в сушильный шкаф и постепенно, в течение 3 повышать температуру от 40 до 180° С.
14. Обрезать пластину по окантовке.
15. Протереть пластину с лицевой стороны машинным маслом.
ЛИТЕРАТУРА
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
3.
9.
Слесарно-монтажный инструмент
Беляев Г. С. Механизация слесарно-сборочных и монтажных работ в судовом маш построении. Л., Судпромгиз, 1961.
Борщев А. А. Слесарный инструмент и его изготовление. Киев, Государствен!! издательство технической литературы УССР, 1961.
КомаровскихЮ.П. Механизированный слесарный инструмент. Государственное i дателъство технической литературы. Киев, 1962.
Комиссаров В. И. Общий курс слесарного дела. М., Профтехиздат, 1960.
Конюхов С. М. и Г е к т и н а Р. Ф. Высокопроизводительный слесарно-сборо ный инструмент. М. — Свердловск, Машгиз, 1958.
Королев В, А. Механизация слесарных работ. Минск, изд-во «Беларусь», 1964. К о с я ч е н к о А. П., М о л ч а и И. А. Слесарное дело. М., «Машиностроенш 1964.
Муравьев К. Н., Конюхов С. М., Вульфив 3. Б Слесарно-сборочн дело. М. — Свердловск, Машгиз, 1958.
Новиков М. II. Механизированный инструмент для сборки машин. М., Трудрезе( издат, 1957.
ЛИТЕРАТУРА
331
10. Рудин С. Н. Монтажные инструменты. М. — Свердловск, Машгиз, 1960.
ц'Славчеяко Н. А. Электрифицированный инструмент для монтажных и ремонтных работ. М., Профтехиздат, 1963.
12. Слесарно-монтажный инструмент. Нормали Министерства тяжелого машиностроения СССР. М., Машгиз, 1956.
13. С у Д а к о в и ч Д. И. и Б с р н а д с к и й. Г. И. Справочник по механизированному ручному инструменту. М. — Л., Машгиз, 1954,
14. Ч У г у н о в А. М. Слесарно-лекальное мастерство. М. — Свердловск. Машгиз, 1961.
Такелажные работы при ремонте и монтаже оборудования
1, Инструкция по технике безопасности для стропальщика (зацепщика, чальщика, подкранового рабочего). М., Машгиз, 1961.
2. И п а т о в П. П., Финкель А. Ф. Такелажные работы и монтажные подъемнотранспортные механизмы. М., Госстройиздат, 1964.
3. К о ц е р и н В. В. Монтаж металлорежущего и кузнечно-прессового оборудования. М., Госстройиздат, 1963.
4. М а з е л ь Ю. С. и Поляков А. Г. Грузозахватные ириснособления. М. — Свердловск, Машгиз, 1959.
5. М а р х е л ь И. И. Крановые канаты. М., «Машиностроение», 1966.
6. Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов. М., «Недра», 1970.
7. Руководящие материалы но котлонадзору. М., «Металлургия», 1964.
8. Средства малой механизации для погрузочно-разгрузочных и транспортных работ. ВНИИПТМаш. М., Машгиз, 1959.
9. Технические условия на монтаж оборудования. Общая часть. СН 94-60.М., Госстройиздат, 1960.
10 Токарев К. К., Демат М. П. Такелажные работы при монтаже оборудования промышленных предприятий. М., Госстройиздат, 1963.
Отделочные работы при ремонте оборудования
1. Вайнер Я. В. и др. Справочник по защитно-декоративным покрытиям. М., Машгиз, 1951.
2. Вайнер Я. В. и Д а с о я н М. А. Технология электрохимических покрытий. Машгиз, 1962.
3. Т о п и л о в Н. Я. Технология электрополирования металлов. М., Машгиз, 1953.
4. я к о в л е в Д. Я. Прикладная фотография. М., Госкиноиздат, 1952.
Глава Hl
ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ОСНОВНЫХ С ЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКИ КООРДИНАТ ПРИ РЕМОНТЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
РЕМОНТ СТАНИН
Выбор баз при исправлении направляющих станин
Точность работы отремонтированного станка в значительной мере onpeji ляется точностью, с какой удается исправить изношенные направляющие ст цицы. Исправление изношенных направляющих станин может считаться выпо
непным полноценно, если в результате ремонта:
достигнуто полное восстановление прямолинейности всех направляющ: поверхностей в пределах требований, предъявляемых к ним при изготовлен:
а) 6)
Рис. 1. Станины 1-й группы: а — станина токарного станка; б — станина револьверного станка; 1 — базовые поверхности; 2 — значительно изношенные поверхности
нового станка;
обеспечена взаимная параллел ность направляющих в горизо тальной и в вертикальной плос: стях в пределах допусков, прш тых для новых станиц данного тш
достигнуто полное или близ: соответствие геометрической фор: и размеров направляющих перво: чальным;
у станин, имеющих взаимно га пендикулярные в горизонталь» плоскости направляющие (станщ круглошлифовальных станков и др
выдержан между этими направля щими прямой угол с точностью, з данной при изготовлении станка;
выдержан прямой угол между в правляющими, взаимно перпендик лярными в вертикальной плоско, (зубофрезерные станки и др.);
сечение круговых направляющих, перпендикулярное к оси (шпинделю стол представляет собой правильные окружности;
сохранено правильное положение отремонтированных направляющих от: сительно других обработанных поверхностей станины, определяющих поло: пие корпусных деталей и основных узлов станка.
Удовлетворить этим требованиям возможно лишь при правильном выб, баз, относительно которых производят выверку изношенных направляюп при их исправлении.
По характеру поверхности, которые могут быть приняты за базы, при испр лении направляющих станипы металлообрабатывающего оборудования мол разделить на следующие четыре группы:
1-я группа. Станины, у которых наряду с интенсивно изнашиваем! направляющими имеются другие параллельные им практически неизнашив
,РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
333
1И1И’ся или мало изнашивающиеся направляющие. Типичными представителями экш группы станин являются станины большинства токарных станков (рис. 1). U качестве базы при исправлении направляющих суппорта у этих станков используют направляющие задней бабки, износ которых обычно незначителен. К этой же группе относят станины некоторых моделей револьверных
ст инков.
2-я группа. Станины, в которых иепосредствеппо вмонтированы шпиндели (рис. 2). За базу при исправлении изношенных направляющих таких станин принимают геометрическую ось шпинделя. Ji этой группе относят, в частности, станины горизойтально-фрезерпых и вертикально-фрезерных станков, а также некоторых моделей револьверных и многорезцовых токарных станков, у которых передняя оабка представляет одно целое со станиной. При ремонте станин этой группы исправляют узел шпинделя, а затем материализуют ось враще-
Рис. 2. Станины 2-й группы: а — станина многорезцового станка; б — станина вертикально-фрезерного станка
пня шпинделя с помощью жестких или устанавливаемых оправок, относительно которой (как от базы) и ведут проверку.
3-я группа. Станины, у которых имеются обработанные с одной установки с направляющими параллельные илп нерабочие поверхности. К этой группе относятся станины большинства продольно-строгальных, продольно-фрезерных,
Рис. 3. Станицы 3-й группы: а — станина продольно-строгального станка; б — станина впугршплифовального станка; в — станина круглошлифовального станка; J — нерабочие поверхности, принимаемые за базовые; 2 — изношенные рабочие поверхности направляющих
члоскошлифовальных, внутришлпфовальных, круглошлифовальных и некоторых Других станков. Нерабочие обработанные поверхности I станины (рис. 3) принимают за базу. Относительно этих поверхностей производят проверку восстанавливаемых рабочих поверхностей направляющих.
4-я группа. Станины, не имеющие поверхностей, подобных тем, которые принимают за базы у станин приведенных выше трех групп, или имеющие только одну поверхность, пригодную для проверки относительно нее лишь части направляющих. Некоторые типы станин, относящиеся к этой группе, приведены
334 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
на рис. 4. Станины, имеющие только одну неизнашивающуюся поверхность которая может быть принята за базу, приведены на рис. 4, а — в, станины, и имеющие неизнашивающихся поверхностей, — на рис. 4, г и д. Направляющи станин последних двух типов выверяют при их исправлении по неизношенньп или малоизношенным участкам, обозначенным цифрой 3. Поверхности наира
Рис. 4. Станины 4-й группы: а — станина резьбофрезерного станка; б — станина шлицефрезерного станка; в — станина карусельного станка; г — станина зубофрезерного станка; 0 — станина долбежного станка; 1 — неизнашивающиеся поверхности, принимаемые за базовые; 2 — поверхности направляющих, выверяемые относительно поверхностей I; 3 — неизнашивающиеся или малоизнашивающиеся участки направляющих, относительно которых производится их выверка
вляющих стапип, обозначенные на рис. 4, а — в цифрами 2, выверяют относительно неизнашивающихся поверхностей 1, а остальные — относительно мала изношенных участков их самих. Эти участки направляющих (в большинстве случаев они располагаются ио концам или у краев направляющих), сохраняя свое первоначальное положение, позволяют использовать их как базовые поверхности при исправлении направляющих. Представителями этой группы станин являются станицы зубофрезерных, разьбофрезерных и других станков.
Методы восстановления и проверки направляющих станин
Исправление изношенных направляющих станин можно выполнять: механической обработкой на станках;
механической обработкой с помощью приспособлений на месте установки
станин;
обработкой вручную прппиливапием и шабрением.
Обработка направляющих на станках шлифованием, точением, строганием и фрезерованием является наиболее совершенным и производительным способом восстановления. Возможности применения этого способа определяются наличием
на заводе станков соответствующих размеров и точности.
Обработка направляющих с помощью приспособлений не требует специального оборудования. Изготовление приспособлений для этой цели доступно любому машиностроительному заводу. Недостаток этого способа — повышенная трудоемкость в сравнении с обработкой на станках (обработку ведут на более низких режимах с применением ручных работ по подготовке баз и наладке приспособления). Тем не менее, этот метод нередко оказывается экономически выгодным, так как обработку станины выполняют без снятия с фундамента, в ре-
зультате чего отпадают затраты на демонтаж и повторный монтаж станины, транспортные расходы на перевозку ее в РМЦ и обратно.
Для исправления направляющих станин особо больших размеров обработка с помощью приспособлений является часто единственным способом механической их обработки.
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
335
Исправление направляющих обработкой вручную (припиливанием, шабрением и пр.) представляет наиболее трудоемкий процесс, требующий затраты от рабочих физического труда. Его допустимо применять: а) когда износ направляющих невелик и восстановление их вручную требует меньше времени, чем восстановление методами механической обработки; б) когда отсутствует оборудование и приспособления для механической обработки.
Для восстановления изношенных направляющих независимо от принятого способа обработки станина должна быть выверена (на клиньях или прокладках) так, чтобы поверхности ее, принятые за базовые, были прямолинейны н спиральная извернутость станины, проверяемая по базовым поверхностям, пе выходила за пределы допускаемой нормами точности, установленными соответствующими ГОСТами.
При проверке станин токарных станков па извернутость уровень устанавливают обычно на подушку задней бабки. Способ проверки на спиральную извернутость станины 3-й группы показан на рис. 5. Уровень устанавливается на
Рис. 5. Проверка спиральной изперпу-тости станин 3-й группы при помощи уровня и линейки по базовым поверхностям: I — линейка; г — уровень; з — проверяемые поверхности
Рис. 6. Проверка спиральной изверцутости станины по рабочим поверхностям направляющих без приспособлений: 1 — уровень; г — линейка; 3 — калиброванный валик; -1 — мерная плитка
контрольную линейку, которую укладывают поперек станины на базовые поверхности 3. Перемещая линейку с уровнем вдоль станины, по показаниям уровня определяют величину и направление спиральной извсрнутости. Аналогично выверяют большинство станин 4-й группы. Проверку станины па извернутость после восстановления направляющих производят с помощью приспособлений, описанных ранее. При отсутствии таких приспособлений используют контрольную линейку, валики и подкладки, как показано па рис. 6.
Перед исправлением призматических направляющих изготовляют шаблоны но наименее изношенным их участкам, по которым ведут обработку, чтобы сохранить первоначальный профиль.
Прп ремонте станин токарных станков, относящихся к 1-й группе, т. с. Имеющих самостоятельные направляющие для задних бабок, основанием для контрольных приспособлений, с помощью которых производят все выверки на-Цравляющих, служит подушка задней бабки, которая предварительно пришабривается по своим исправленным направляющим.
Выверку станины токарного станка перед обработкой направляющих суппорта производят по направляющим задней бабки.
У станин 2-й группы базой при восстановлении изношенных направляющих служит ось шпинделя. Поэтому исправлению направляющих у таких станин Должно предшествовать восстановление узла шпинделя. При этом радиальное 11 осевое биение шпинделя в собранном виде должно быть доведено до величин, превышающих приведенных в табл. 1,
336 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
1. Допускаемые величины биения шпинделей в собранном виде Размеры в лен
Станки Допускаемое радиальное биение Допускаемое осевое биение при I нагрузке шпинделя в направлении рабочего осевого усилия
Револьверные общего назначения Для станков с отверстием шпинделя под пруток диаметром: до 55 0,01 св. 55 до 90 0,015 св. 90 0,02 Для станков с отверстием шпинделя под пруток диаметром: до 55 0,01 св. 55 до 90 0,015 СВ. 90 0,02
Фрезерные консольные общего назначения Для шпинделей с передней шейкой диаметром: до 50 0,01 св. 50 0,015 Для шпинделей с передней шейкой диаметром: до 50 0.01 св. 50 до 80 0,02 св. 80 0,03
Фрезерные вертикальные повышенной точности 0,01 Суммарная величина биения оси 1 шпинделя и отклонения от перпен- ] дикулярности торца шпинделя к его 1 оси: 1 для шпинделей с передней шей- Г кой диаметром до 50 0,015 для шпинделей с шейкой диа- . метром св. 50 0,025
Фрезерные горизонтальные и универсальные повышенной точности 0,01 0,01
Токарные многорезцовые 0,015 При диаметре обработки: до 300 0,01 св. 300 0,015
Для обеспечения необходимой точности узла шпинделя производят проверку^ всех деталей, входящих в этот узел. Шпиндель не должен иметь биения шеек,;
1 1
превышающего у указанных в табл. 1 допусков на радиальное биение в собран', ном виде. Для проверки биения и овальности шеек шпиндель укладывают шейгЗ ками на призмы. Шпиндель, не соответствующий приведенным условиям, но при | годный для дальнейшей эксплуатации по остальным параметрам, исправляю» путем шлифования шеек. Для шпинделей, работающих в подшипниках скольЧ жения, необходимо после шлифования доводить шейки притирами или мелкоИ зернистыми абразивными брусками. Шейки шпинделей, работающих на nod шинниках качения, перед шлифованием наращивают одним из принятых на ad воде способов. ’
Осевое биение шпинделя может вызываться неточностью изготовления 4 монтажа деталей, устанавливаемых между кольцами подшипников каченим Торцы распорных втулок и колец должны быть строго параллельны; непараЛЧ дельность торцов может быть допущена не более 0,005 мм. Торцы гаек должнгв быть строго перпендикулярны оси резьбы. !
Для материализации оси шпинделя при восстановлении направляющих ста! нин 2-й группы, у которых направляющие параллельны оси шпинделя (стациям
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
337
револьверных, многорезцовых станков и т. п.), используют жесткие или устанавливаемые оправки. Выверку установки станины при обработке ее на станке производят по оправке как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Точность установки станины по оправке должна быть выдержана н пределах 0,01 мм на 300 мм длины.
При ремонте станин 2-й группы, у которых направляющие перпендикулярны оси шпинделя, для удобства проверки материализуют не ось шпинделя, а плоскость, перпендикулярную к оси. Для этого применяют устанавливаемую линейку или диск (рис. 7). Сначала проверяют все те исправляемые поверхности направляющих, которые допускают применение приспособления, материализующего ось шпинделя или плоскость, перпендикулярную к этой оси. Затем остальные
Рис. 7. Схема иыверки станины фрезерного станка от оси шпиндели
Рис. 8. Схема выверки направляющих: а — треугольной охватывающей; б — плоской направляющей
поверхности проверяют по ним. Способ проверки исправленных плоских и треугольных охватывающих направляющих станин 3-й группы показан на рис. 8. При проверке плоских направляющих планку с индикатором перемещают по базовым поверхностям, а измерительный стержень индикатора скользит но направляющей, фиксируя ее отклонения от баз. При проверке треугольной охватывающей направляющей в нее укладывают ролик, который перемещают вдоль направляющей вместе с планкой, на которой установлен индикатор. Измерительный стержень индикатора касается образующей ролика. Индикатор показывает величину отклонения треугольной направляющей от направления базовых поверхностей. Замеры ведут методом засечек.
На рис. 9, а показана проверка перпендикулярности направляющих шлифовальной головки к направляющим стола станины круглошлифовальпого станка (угольник предварительно устанавливают так, чтобы одна его сторона была Параллельна треугольной направляющей для стола), а на рис. 9, б — проверка взаимной параллельности треугольной л плоской направляющих у этой же станины.
Обработка направляющих станин на станках. Для исправления изношенных направляющих станин механической обработкой используют продольно
338 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
строгальные, продольно-фрезерные и продольно-шлифовальные станки. Станки должны по своей точности соответствовать нормам, приведенным в табл. 2.
2. Нормы точности станков для чистовой обработки станин
Содержание проверки Допускаемое отклонение в мм
Плоскостность рабочей поверхности стола Перекосы рабочей поверхности стола при его перемещении: параллельно направлению его движения перпендикулярно направлению его движения Параллельность рабочей поверхности стола направлению его Параллельность поперечины рабочей поверхности стола Перпендикулярность направления перемещения бокового суппорта к рабочей поверхности стола Плоскостность обработанных поверхностей Взаимная перпендикулярность обработанных поверхностей 0,01 на длине 1000 лои 0,02 на длине 1000 лен Амплитуда кривой нс более 0,035 0,008 на каждый метр длины строгания 0,01 па каждый метр ширины строгания 0,015 на 500 л«.н длины угольника 0.01 на 1 м 0,02 на длине 500 лш
При этих условиях отшлифованные станины могут сразу поступать на сборку, а после чистового строгания или фрезерования в большинстве случаев только после притирки или декоративного шабре-
ния.
Точность обработки станин на станках в большой степени зависит от правильности установки их на столе станка. Перед установкой исправляют базы, по которым станину будут выверять: зачищают забоины, снимают коррозию и проверяют их точность по поверочным линейкам. Если сама станина деформирована, ее выправляют. Крепить станину следует бея больших усилий зажима, чтобы не вызвать деформации. При установке станицы на столе станка под подошву должны быть подведены подкладки, расположенные так, чтобы не получалось прогиба станины от собственного веса. Подкладки следует располагать по возможности под вертикальными стенками станины или под ребрами жесткости. Прижимные планки устанавливают над подкладками или как можно ближе к ним. Гайки крепления следует затягивать ключом нормальной длины. С торцов станицы ставят упоры, плотпо прилегающие к ним.
Шлифование на станках. Шли-
Рис. 9. Схема выверки направляющих круглошлнфовального станка
фовальные головки на станках, предназначенных или приспособленных для шлифования станин, делают поворотными и неповоротными. Поворотные головки позволяют устанавливать шлифовальный круг под углом к вертикальной оси, что обеспечивает возможность шлифования наклонных плоскостей.
При применении неповоротиой головки получение необходимого угла обеспечивается соответствующей формой шлифовального круга, которая доводится правкой специальным приспособлением.
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
339
Шлифование станин может осуществляться перифэрией или торцом абразивного круга (рис. 10). При шлифовании торцом круг устанавливают псрпенди кулярно плоскости шлифования (рис. 10, а) или под небольшим (3—4°) углом
а)
Рис. 10. Схема шлифования: а и б — торцом шлифовального круга; в — периферией круга
Рис. 11. Станок для шлифования станин: 1 — станина; 2 — траверса; 3 — колонна; 4 и 5 — трубы отсоса пыли; 6 и 7 — шлифовальные головки; 8 — обрабатываемая станина, 9 — нижняя плита (стол) станка; 10 — защитные устройства
к вертикальной оси (рис. 10, б). При строго перпендикулярном положении круга чистота поверхности получается выше, чем при наклонном круге, но деталь при этом сильно нагревается, пз-за чего приходится работать на пониженных режимах. Кроме того, затрудняется удаление стружки и абразивной пыли.
Шлифованием может быть обеспечена чистота поверхности закаленных направляющих V8 и иезакаленных V7.
Существуют два основных типа специальных станков для шлифования направляющих: с подвижной траверсой и с подвижным столом. Станки первого типа (рис. 11) имеют плиту, па которой устанавливают обрабатываемую деталь. По станине станка 1 перемещается колонна 3, на которой укреплена траверса 2, несущая шлифовальные головки 6
Абразивная пыль и стружка, образующиеся при шлифовании, отсасываются мощной вентиляционной установкой через трубы 4 п 5. Направляющие станины и Колонны защищены от ныли и грязи гофрированными защитными устройствами 10.
Станки второго типа близки по конструкции к продольно-строгальным станкам и отличаются от них. в основном наличием ______ ______ _____
Для строгания, защитных устройств для направляющих приспособлений, отсасывающих абразивную пыль, и рабочими характеристиками. Эти станки стоят дороже станков первого типа и требуют значительно больших площадей для установки.
шлифовальных головок вместо суппортов
340 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Специальные шлифовальные станки для обработки станин обеспечивают боле, высокую производительность и лучшее качество шлифования, чем любые станки,' приспосабливаемые для этих целей, Однако в ремонтных цехах эти станки ветра* чаются редко. Значительно чаще шлифование направляющих при ремонте в ремонтно-механических цехах производят на приспособленных для этой цели про-, дольно-строгальных станках. Обычно такие продольно-строгальные станки бывают оснащены одной пли несколькими шлифовальными головками, монтируемыми па траверсе станка и боковом суппорте, а скорость движения их стола изменяется соответственно величинам подач при шлифовании. Если позволяет конструкция станка, целесообразно при его переделке для шлифования направляющих сохранить одну строгальную головку. Это даст возможность пр:
Рис. 12. Шлифовальные головки для обработки направляющих станин па продольио-стрсн гальцых станках: а — с ременной передачей; б — с электродвигателем на оси шпинделя! в — с зубчатым редуктором; 1 — редуктор
необходимости строгать станину, а затем без переустановки шлифовать ее, чтс ускоряет работу.
Продольно-строгальные станки не имеют устройства для охлаждения. Приспосабливая такой станок для шлифования, надо оборудовать систему охлажде ния, что увеличивает производительность п уменьшает нагрев, а значит, и деформацию станин при шлифовании.
Шлифовальные головки, применяемые па продольно-строгальных станках; в большинстве случаев проектируют с расчетом установки на траверсе со снятием строгальных суппортов. Некоторые головки монтируют на салазки суппорта^ иногда их крепят вместо резцедержателей.
Некоторые конструкции шлифовальных головок, применяющихся для шли фонация на продольно-строгальных станках, показаны на рис. 12.
На рис. 13 приведена схема продольно-строгального станка, у которой строгальные суппорты станка заменены шлифовальными головками, а механи ческий привод стерла — гидравлическим. Последнее обеспечивает плавное с регулируемой скоростью, перемещение стола. Механизм подачи шлифовальной головки имеет также гидравлический привод. Для сохранения точности ирч дольно-строгального станка, используемого для шлифования направляющих
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
341
большое значение имеет предохранение его направляющих от попадания на них абразивной ныли. Методы повышения долговечности направляющих описаны в гл. I, т. 1.
Гис. 13. Схема продольно-строгального станка, приспособленного для шлифования станин: 1 — шлифовальная головка; 2 — силовой гидроузел; 3 — вертикальный вал подачи; 4 — зубчатая передача; 5 — поршень; в — гидроузел подач; 7 — золотник; 8 — регулятор скорости движения стола; 9 и 11 — золотники; 10 — рукоятка ручного переключения движения; 12 — цилиндр; 13 — корпус панели; и — рукоятка пуска стола
Рис. 14. Геометрия резца для тонкого строгания
Тонкое строгание. Для получения нужного качества поверхностей тонким строганием необходим точный, жесткой конструкции, двухстоечный продольно-строгальный станок.
Применяющиеся для тонкого строгания так называемые «широкие» резцы имеют особую конструкцию, специальную геометрию и лезвие большой длины (до 40 мм У резцов из твердого сплава и до 100 мм — из быстрорежущей стали). Наиболее распространенная геометрия резцов для тонкого строгания: передний угол прп двойной заточке 4-6 и -|-10°, задний угол при двойной заточке 8 и 10°, боковые задние углы 2°, угол наклона главной режущей кромки 8°. Одна из конструкций резца для тонкого строгания, имеющего несколько отличные от приведенных параметры, показана на рис. 14.
Важнейшими условиями получения качественной поверхности являются прямолинейность и острота режущей кромки резца. Это достигают доводкой Резца на чугунных дисках, шаржированных микроиорошками из карбида бора
342 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
или алмаза для резцов с твердосплавными пластинками и из корунда — для резцов из быстрорежущей стали.
Резец устанавливают так, чтобы его режущая кромка была точно параллельна обрабатываемой плоскости.
Припуск на обработку точным строганием не должен превышать 1 мм, причем этот припуск снимают в два — три прохода. Последний проход делают при глубине резания 0,05—0,07 .и.и. По
Рис. 15. Поверхности направляющих токарного станка, используемые как база при обработке рабочих поверхностей с помощью переносного приспособления
перечная подача па один двойной ход 0,4—0,5 длины режущей кромки резца. Скорость резания: для твердосплавных резцов 45—60 mJ мин, для резцов из быстрорежущей стали не более 20 м/мин.
Для уменьшения шероховатости поверхности и снижения износа резца применяют капельную смазку керосином.
При надлежащем ведении про
цесса обработки тонкое строгание обеспечивает чистоту поверхности до V7, что позволяет обходиться при ремонте станков нормальной точности в большинстве случаев без шабрения. При ре-
монте станков повышенной точности и прецизионных после точного строгания обязательно взаимное пришабривание обеих сопрягаемых деталей.
Рис. 1G. Поверхности, принимаемые за базы при исправлении направляющих станин 3-й группы: а — у станин расточного станка; б, в, а — у станин продольно-строгальных станков; г — применение рельсов в качестве искусственной оперативной базы при исправлении станины крупного токарного станка
Обработка направляющих с помощью переносных приспособлений. При этом способе направляющие станков можно обрабатывать строганием, фрезерованием, шлифованием и протягиванием. Широкое распространение получил метод шлифования станин.
Переносные приспособления применяют обычно для обработки направляющих тяжелых станков, имеющих большую длину, которые нельзя обработать на имеющемся оборудовании.
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
343
Обработка направляющих станин токарного с т а н-к а. При ремонте станин токарных станков наиболее распространенных типов базой для перемещения приспособлений в большинстве случаев служат направляющие задней бабки ремонтируемого стайка.
При значительном износе направляющих задней бабки они не могут служить базой. В этих случаях (сравнительно редких) вместо подушки задней бабки в качестве основания для приспособления используют плиту, перемещающуюся по вершинам призматических направляющих станин (рис. 15). При этом предварительно по линейке производится шабрение вершин призм Z и боковых плоскостей 2.
Крупные токарные и револьверные станки часто имеют плоские направляющие, общие для салазок суппорта и задней бабки (револьверной головки). Для обработки таких направляющих с помощью переносных приспособлений приходится прибегать к созданию искусственных оперативных баз, по которым перемещают основание под приспособление. Иногда в качестве таких баз выбирают узкие полосы на самих направляющих, которые отшабривают вручную.
Обработка направляющих станин расточных, продольно-строгальных и других станков. При исправлении станин станков, относящихся к 3-й группе, за базы принимают плоскости 1 и 2 (рис. 16). В отдельных случаях, когда из-за большого износа основных направляющих в результате опускания стола подверглись износу также и поверхности 1, в качестве базы можно использовать поверхности 3.
На рис. 17 показано применение промежуточных элементов (установочных плит) для приспособлений црн обработке направляющих станин разной конструк-
Рис. 17. Промежуточные элементы (плиты) дли приспособлений: а — базирование по верхним обработанным, неизношенным поверхностям и но боковым поверхностям станины продольно-строгального станка; б — базирование по вершинам призм и боковым обработанным поверхностям; в — настройка для восстановления изношенных верхних базовых поверхностей; 1 — плита;
2
— компенсирующая планка; 3 —промежуточные планки, опирающиеся на нижние обработанные иеизиашиоаемые участки направляющих
Цип. При проектировании установочной плиты приспособления не всегда следует стремиться к ее универсальности. Часто выгоднее изготовить простую плиту, специально предназначенную для данного станка, чем приспосабливать имеющуюся плиту другого назначения. Рабочие аппараты (строгальный, шлифовальный) крепят на плите так, чтобы было удобно обработать большую часть станины. Однако участок станины, закрываемый плитой, остается необработанным. Поэтому, когда станина исправлена, переставляют рабочий аппарат на Другой край плиты и шлифуют оставшийся необработанным участок станины. Пружинный упор для переключения возвратно-поступательного движения также переносят и укрепляют на станине в соответствующем месте,
344 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Рис, 18. Рабочий аппарат приспособления для исправления направляющих строганием: 1 — корпус; 2 — траверса; 3 — суппорт; 4 — резцедержатель
Констоукция рабочих аппаратов переносных приспособлений для механической обработки направляющих приведена на рис. 18—21. Большинство из этих-приспособлений монтируют на установочных плитах (см. рис. 17), но некоторые) из них могут быть установлены^ и на таких деталях ремонтируемых станков, как, например, подушка задней бабки токарного станка (при исправлении направляющих станин, по которым перемещаются салазки суппорта).
При большом износе направ-, ляющих для предварительной их. обработки используют рабочие аппараты, позволяющие с помощью переносного приспособления прострогать направляющие. Одна из конструкций такого рабочего аппарата приведена на рис. 18.
Приспособления, показанные на рис. 19, предназначены для. шлифования закаленных направляющих станин токарных стан-) ков, износ которых обычно невелик. Вращение шлифовального' круга на всех этих приспособле- ' ниях от воздушной турбины, к; которой подводят воздух от за-. водской магистрали сжатого воз-'
духа. Рабочая подача приспособлений—ручная. Эта группа приспособлений имеет следующую техническую характеристику:
Число оборотов шлифовального круга в минуту (при давлении воздуха 6 ат).....................................................
Скорости резания в м)сек при диаметре круга в мм:
4000
26
31,5
Некоторые конструкции переносных шлифовальных приспособлений для об-; работки направляющих станин токарных станков показаны на рис. 20. Эти при-способления имеют электропривод для вращения шпинделя и движения подачи. ,
Рис. 19. Приспособления для шлифования направляющих рабочим аппаратом, имеющим < пневматический привод: 1 — стойка; 2 — каретка; 3 — шланг, подводящий воздух; 4 траверса; 3 — пиевмотурбина со шлифовальной головкой; в — скоба для перемещении приспособления вдоль станины
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
345
Па рис. 21 изображены представители группы переносных приспособлений, предназначенных для шлифования направляющих станиц крупных токарных, расточных, продольно-строгальных, продольно-фрезерных, продольно-шлифо-
Рис. 20. Приспособления для шлифования направляющих с рабочим аппаратом, имеющим электрический привод: J — электродвигатель; 2 — шлифовальный шпиндель; з — нижние салазки; 1 — средние салазки; 5 — электродвигатель привода продольной подачи приспособления; в — звездочка привода; 7 — ролико-втулочная цепь; 8 — подушка задней бабки
Рис. 21. Шлифовальные головки для обработки крупных станин: 1 — верхние салазки; 2 — электродвигатель; 3 — шлифовальный шпиндель; 4 — кронштейн шлифовального шпинделя; 5 — планки фиксации кронштейна;
О — салазки со сферическим основанием; 7 — редуктор
чальпых и других подобных станков. Эти приспособления имеют наиболее мощные шлифовальные головки.
Приспособления, имеющие электромеханический привод подачи, монтируют Иа промежуточный элемент, роль которого при обработке направляющих токар-чых станков может выполнять подушка задней бабки пли специальная установочная плита, обычно чугунная или из ДСП, пригнанная по базовым поверхностям.
346 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Привод, состоящий из электродвигателя и червячного или другого редуктора, крепят на той же подушке задней бабки или установочной плите.
Привод подачи приспособления для обработки направляющих, смонтированный па установочной плите, показан па рис. 22. Привод приспособления состоит из электродвигателя 2, червячной
Рис. 22. Установочная плита переносного приспособления для обработки направляющих станин металлорежущих станков с установленным на ней узлом привода продольной подачи
пары 4, звездочки 3, посаженной на один вал с червячным колесом. Звездочка 3, вращаясь, перекатывается по втулочно-роликовой цепи 1, натянутой вдоль станины, перемещая плиту вдоль станины. У торцов станины монтируют электроаппаратуру, реверсирующую электродвигатель в конце хода плиты. На плите монтируют одну или две шлифовальные головки, строгальную головку или одновременно строгальную и шлифовальную головки. Кроме цепного, в практике применяют канатные, винтовые, колесно-реечные и другие приводы. Однако цепной привод лучше и постепенно вытесняет все другие.
В случаях, когда обработка направляющих па станке или с помощью приведенных переносных приспособлений оказывается по каким-либо причинам невозможной или нерентабельной, для выравнивания плоскостей иногда используют приспособления, показанные на рис. 23. Эти приспособления позволяют шлифовать плоскость торцом чашечного абразива, вращаемого воздушной по плоскости вручную. Подача шли-показана моди-
турбиной. Приспособление перемещается
фовального круга по вертикали также ручная. Па рис. 24, б
фикация этой машины для шлифования треугольных направляющих, а на рис. 23, в — ее применение.
Рис. 23. Ручная машина для шлифования направляющих: а — плоских; б — (/-образных; s — треугольных; I — упорный ролик; 2 — винт вертикальной подачи
Обработка нижних направляющих станин. Конструкция ряда рабочих аппаратов переносных приспособлений предусматривает возможность их использования для обработки верхних и нижних направляющих. Приспособления, показанные на рис. 18 и 20, а, можно использовать для обработки нижних направляющих (рис. 24. а и б). Специальное приспособление для
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
347
протягивания нижних направляющих показано па рис. 24, в. Плоскую протяжку крепят в скобу 1, которая перемещается по верхней направляющей станины. Система роликов 2 сообщает скобе направление. Приводом служит электродви-
Рис. 24. Приспособления для обработки нижних направляющих: а — строганием; б — шлифованием; в — протягиванием
Рис. 25. Приспособление для обработки на месте круговых направляющих карусельного станка
гатель 4 с редуктором, вращающим звездочку 5, которая передает движение снобе через втулочно-роликовую цепь 6. Привод крепят к станине при помощи специальной конструкции 3.
Обработка круговых направляющих карусельных, з у б о обрабатывающих, п л о с к о ш л и ф о-вальных станков. Механическую обработку направляющих этого типа ведут на карусельных станках или с помощью приспособлений. Токарная обработка направляющих аналогична чистовому строганию станин резцами с широкой режущей кромкой. Это позволяет ограничиться после проточки лишь чистовым шабрением или притиркой пастой ГОИ. Правильность углов проверяют по шаблону, изготовленному по предварительно восстановленным направляющим стола. При отсутствии карусельных станков обработку круговых направляющих можно производить При помощи приспособления, показанного на Рис. 25.
Исправление направляющих обработкой вручную. Шабрение. Основным спосо-
бом^ исправления направляющих обработкой вручную является шабрение. ° большинстве случаев шабрение направляющих станин производят сперва Чо ^плоскостному инструменту, а закапчивают по сопряженной детали. При Шабрении следует пользоваться плоскостным инструментом максимальной Длины, близким ио длине к шабруемым направляющим, что обеспечивает
348 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
хорошие результаты. Однако такой инструмент не всегда находится. Кроме топ
это является практически неосуществимым при ремонте станин длиной свыц 3 л. В таких случаях работу ведут имеющимся контрольным инструментом cni собой перекрытия шабруемой поверхности пли способом базовых площадок.
Способ перекрытия шабруемой поверхности заключается в следующем.
Отшабривают часть направляющей, равной длине наличного контрольного инструмента. Затем перемещают контрольный инструмент так, чтобы он перекры-
2
вал длины уже отшабренной части, и вновь шабрят. Продолжая шабренш и
при таком способе перемещения инструмента, отшабривают направляющие щ всей длине.
Способ базовых площадок («маяков»). При этом способе сначала вышабриваю; так называемые базовые площадки, располагающиеся одна от другой на рас
Рис. 26. Схема шабрения по базовым площадкам: а — выверка 1-й базовой площадки; б выверка 2-й базовой площадки; в — проверка правильности относительного положения баз вых площадок в вертикальной плоскости; 1 — уровень; 2 — призма; 3 — линейка-мости 4 — микроскоп; 5 — струна; 6 — груз
стоянии, не превышающем длины наличного инструмента. Затем шабрят пер. мычки между базовыми площадками так, чтобы образовалась одна общая пло< кость. Так, последовательно, от одной пары площадок («маяков») к другой, О' шабривают всю плоскость. Способ базовых площадок позволяет исправлят шабрением направляющие длинных станин, столов, траверс, шабрить больнп контрольные плиты и другие подобные детали.
При подготовке базовых площадок удобнее всего пользоваться оптическим приборами, позволяющими наиболее просто контролировать расположение пл щадок в одной плоскости. Первую базовую площадку делают на наиболее изв шейном участке направляющих. Создав первую базовую площадку, устанавл вают на нее веху и совмещают крест нитей трубы с соответствующими нитя1 (рисками) вехи. Подготовляя следующую площадку, переносят веху на нее с помощью трубы определяют ее положение. Шабрением площадок добивают! полного совпадения положения вехи на обеих площадках.
При отсутствии оптических приборов базовые площадки на плоских папр вляющих подготавливают с помощью линейки-мостика и уровня. Для уставов уровня на верхней части мостика подготавливают площадку, строго паралле. ную его рабочей поверхности.
Отшаорив первую базовую площадку но уровню, устанавливаемому в п; дольном и поперечном направлениях; приступают к шабрению второй базои
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
349
площадки. При этом в процессе шабрения периодически устанавливают линейку-мостик на две строго одинаковые мерные подкладки, из которых одна распола-1ается на готовой базовой площадке, а другая — па подготовляемой. На площадке-мостике устанавливают прецизионный рамный уровень, по показаниям которого определяют положение подготавливаемой второй базовой площадки.
На треугольных направляющих базовые площадки подготавливают следующим способом: по наименее изношенному участку станицы изготовляют две короткие (200—300 .н.и) одинаковые призмы; но одной из них отшабривают первую базовую площадку. Положение призмы’в горизонтальной плоскости проверяют прецизионным уровнем, устанавливаемым в продольном и поперечном направлениях (рис. 26, а). Отшабрив первую базовую площадку, приступают к шабрению второй (но второй призме), проверяя продольное и поперечное положение ее с помощью уровня, а правильность расположения второй базовой площадки по отношению к первой — с помощью линейки-мостика и уровня (рис. 26, б). Одновременно проверяют совпадение осей обеих базовых площадок в вертикальной плоскости, для чего вдоль направляющей натягивают струну (рис. 26, в) и производят замеры с помощью микроскопа или (если струна достаточно натянута) с помощью закрепленного на призме микрометра.
После того как отшабрепа одна направляющая, при помощи линейки, уровня и щупа создают базовые площадки па второй направляющей, соответствующие базовым площадкам первой направляющей.
Притирка пастам и ГОИ. Притирка не заменяет шабрения, по сокращает время взаимной црипассовки, позволяя ограничиться шабрением до получения двух-трех пятен на квадрат 25 x 25 мм, после чего поверхности покрывают пастой и подвергают притирке. Если для перемещения притираемых де । алей удается применить механическое взаимное перемещение деталей, то время, необходимое на исправление направляющих, по сравнению с шабрением значительно сокращается.
Наиболее эффективной является притирка с помощью механизмов самого ремонтируемого станка. Таким способом обычно притирают столы и станины строгальных станков, столы и направляющие станин карусельных станков, салазки суппортов и траверсы строгальных станков и т. д. Притирку производят ди сборки всего станка, пуская в ход соответствующий привод. При этом необходимо строго следить за своевременным обновлением пасты, так как механизм станка способен преодолеть начавшееся заедание, которое может повести к серьезному повреждению притираемых иоверхностей.
Ручная обработка абразивным инструментом. Исправление закаленных направляющих при отсутствии соответствующего оборудования и приспособлений производят вручную с помощью абразивных кругов. Для этой операции можно применять электрифицированный инструмент с гибким валом или легкие пневматические шлифовальные машины. Шлифование при этом производят точечное, аналогично шабрению по краске.
Размеры абразивных кругов подбирают в зависимости от числа оборотов шлифовальной машины. По мере перехода к более тонкой и чистой обработке крупнозернистые круги заменяют мелкозернистыми.
Наряду с абразивными кругами применяют и войлочные шлифовальные круги, на поверхности которых накатан на клеевом веществе (жидком стекле, столярном или мездровом клее) шлифпорошок, соответствующий данной операции.
Заделка задиров на направляющих станин
В процессе эксплуатации металлорежущего оборудования появляются за-Дпры на рабочих поверхностях направляющих, в особенности станин продольнострогальных и продольно-фрезерных станков. Задиры образуются как па направляющих станка, так и на сопряженных с ними поверхностях столов, суппортов 11 т. п. Своевременно не ликвидированные или не обезвреженные задиры увеличиваются в размерах и содействуют появлению новых. Задиры на направляющих
350 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
возникают из-за контактного схватывания однородных или близких по струн туре и свойствам металлов в результате местного увеличения давления межд трущимися поверхностями. Последнее может иметь место, в частности, при па рушении прямолинейности направляющих вследствие их износа или появлени; извернутости.
Извернутость станины может образоваться в процессе эксплуатации станк. вследствие неравномерного оседания фундамента. Поэтому станки с длинным станинами следует устанавливать, как правило, на регулируемых башмаках Проверку станин длинных точных станков на прямолинейность и спиральпу] извернутость с целью предупреждения задиров следует производить ежем< сячно.
Если обнаруживается извернутость станины, смонтированной на подкла; ках с заливкой цементным раствором, лучше всего сорвать ее с фундамента переустановить на башмаках. Когда выполнить это не представляется возмо» ным, необходимо освободить от цементной заливки участки станины, оказа! шиеся ниже общего ее уровня, подклинить их до получения правильного поле жепия станины, после чего вновь залить цементным раствором. Образовавшиес задиры устраняют механической пли ручной обработкой направляющих ил заделывают. Устранение задиров механической обработкой направляющих в всегда целесообразно, так как при этом с рабочих поверхностей направляющи снимается значительный слой металла, что при частом повторении может прт вести к значительному сокращению возможной эксплуатации стайка. Поэтом предпочтительно производить заделку задиров запайкой, металлизацией ил эпоксидными составами. Появление эпоксидных смол упростило и облегчил операцию заделки задиров. Этот метод постепенно вытесняет другие.
Запайка задиров. Материал для запайки — баббит, желательно высокоолс вянпстый (Б8.3), в качестве флюса берут хлористый цинк. Для подготовки по верхностей к запайке производят разделку задиров, обезжиривание поверхносте! и снятие окислов. Разделку задиров ведут шабером до образования угла в 90—100° Для обезжиривания па поверхность, подлежащую запайке, насыпают кальци нированную соду и разбавляют ее водой до образования кашицы, затем метал лической щеткой протирают поверхности задиров и смывают содовый раство водой. Эту операцию повторяют несколько раз для получения вполне чисто: поверхности. Обезжиривать можно также бензином Б-70 (иеэтилпрованным;
При запайке задиров на деталях, имеющих небольшую массу, процесс можн вести без предварительного подогрева детали. Тепло, выделяемое паяльников обеспечивает прогрев поверхности задира. Прп запайке задиров в деталях круг пых габаритов, представляющих собой большую массу металла (станины став ков и т. д.), необходимо перед пайкой производить предварительный подогре запаиваемой поверхности. Для этого может быть использован метод индукциов ного нагрева, осуществляемый с помощью катушки, питаемой от попизитсльног сварочного трансформатора. По достижению необходимой температуры поде грева на поверхность задира наносят кисточкой или войлочным тампоном флюс количество которого должно быть минимальным, так как он при испарени оставляет соль, отрицательно влияющую на качество пайки.
Для запайки задиров на направляющих станин применяют электропаял! ники мощностью до 0,5 кет. Баббит расплавляют паяльником так, чтобы га
ники мощностью до 0,5 кет. Баббит расплавляют паяльником так, чтооы Ki пельки его попадали в канавки задира. При этом паяльник водят вдоль задир в расплавленном припое, чтобы теплота паяльника передавалась через ра< плавленный припой основному металлу. После нанесения таким способо тонкого слоя баббита (лужения) заполняют задир окончательно так, чтоб на всем протяжении канавки баббит был выше уровня плоскости nanpai ляющих.
Заделка металлизацией. Задир подготовляют путем разделки, как при nof. готовке к запайке, обезжиривают и создают грубую поверхность. Масло выжига» легким нагревом паяльной лампой или газовой горелкой. Чтобы металл пр металлизации не попадал на направляющие, пользуются экраном. Последующу!
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
351
Рис. 27. Схема установки для поверхностной закалки направляющих станин газокислородным пламенем
обработку поверхности заделанных направляющих производят шлифованием НЛП с помощью шаберов с пластинками из твердого сплава.
Заделка эпоксидным составом. Состав готовят после предварительной обработки поверхности задира методами, приведенными для запайки и металлизации. Следует учитывать, что эпоксидный состав с момента его приготовления пригоден к применению только 30 мин. В состав входят три компонента: эпоксидная смола, наполнитель и отвердитель. Соотношение весовых частей компонентов: 100 : 200 : 30.
Состав готовится следующим образом. В чистую посуду помещают смолу (например, ЭД-5, см. гл. I), досыпают наполнитель (мелкодисперсный железный порошок ЧМТУ 3648—53) и смешивают до получения однородной массы. Затем добавляют отвердитель и перемешивают состав в течение 7—10 мин. Состав имеет черный цвет и сметанообразную консистенцию. На задир состав наносят с помощью палочки, тщательно растирая его по стопкам задира. Затем небольшими порциями заполняют весь объем задира с небольшим избытком на усадку массы. Через 24 ч заполненную массой поверхность обрабатывают напильником и шабером, сравнивая его с остальной плоскостью.
Повышение износостойкости направляющих станин Методы повышения износостойкости направляющих станин приведены в гл. I, т. 1. Ниже описано оборудование и последовательность операций при закалке направляющих.
Газопламенная закал-к а. Поверхностную закалку выполняют с нагревом: ацетиленом, про-па н-бутаном или природным газом в смеси с кислородом. При отсутствии газа можно применять керосипо-кпелородное пламя.
Схема установки для поверхностной закалки направляющих газокислородным пламенем показана на рис. 27. Кислород из баллонов 1 поступает в рампу 2, проходит через редуктор 3, трубопровод 4, ротаметр 5, сдвоенный газовый рубильник 6. в горелку 7. Сюда же из баллонов 8 поступает пропаи-бутан и вода из водопроводной сети 9, а из воздухопровода 10 — воздух. Для контроля давления газов и воды установлены манометры 11.
^Закалку направляющих производят последовательно-поступательным спо-собом. Горелка 7 передвигается по закаливаемой поверхности направляющей станины 12 при помощи специального стенда 13 с кареткой 14, на которой смонтирован плавающий шарнирный механизм 15. Стенд состоит из станины токарного станка, каретки, червячного винта и коробки скоростей, обеспечивающей Движение каретки со скоростями: 83, 115, 162, 240, 335 и 465 мм/мин.
Плавающий шарнирный механизм позволяет не добиваться точной установки Накаливаемой станины на стенде. Мундштук горелки в этом случае опирается
352 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ работ и выверка КООРДИНАФ
на призму закаливаемой станины, которая является как бы копиром для пл вающего механизма. Такое устройство обеспечивает равномерную глубину . калки направляющих даже при неточной установке станины по отношен! к направляющим каретки стенда.
Для газопламенной закалки направляющих станин применяют инжекта ные горелки. Мундштуки горелок изготовляют в соответствии с профилями j наливаемых призм направляющих станин. Газовые сопла в мундштуке раса ложены в три ряда в шахматном порядке. Шаг между отверстиями 3 мм, меж, рядами 6 мм. Диаметр газовых сопел 1 мм, угол наклона по отношению к в правлению движения горелки 15°. Водяные сопла диаметром 1,2 мм размещв! в один ряд с шагом 3 мм.
Закалка т. в. ч. * Успешное выполнение поверхностной закалки налр вляющих чугунных станин т. в. ч., зависит в основном от правильного выбо оборудования и частоты тока.
28. Переносный станок .
Рис.
закалки т. в. ч. направляющих ниц
В ремонтно-механическом цехе Кировского завода применен машинный в сокочастотный генератор производства Ленинградского завода «Электрм мощностью 100 кот, с частотой тока 8 кгц.
Закалку направляющих т. в. ч. ведут непрерывно последовательным метод двумя способами;
перемещением индуктора относительно неподвижной поверхности закалим мой станины 1 (рис. 28), для этого используют переносный закалочный стаж! применение способа целесообразно для крупных и средних станин;
перемещением станины относительно неподвижного индуктора, для закал этим способом на заводе прпспособлен одноколонный нродолыго-строгаль^ станок. Этот способ применяют для закалки направляющих станин длиной 3—4i а также в тех случаях, когда направляющие станины но своей конструкции могут служить базой для перемещения переносного станка.
* Наиисано шик, И. М. Лдшанским.
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
353
Все узлы переносного станка для закалки направляющих (рис. 28) смонтированы па плинтовипс 13, К последней прикреплены плоская и призматическая направляющие планки 14. которыми переносный станок базируется на закаливаемой станине и перемещается по ней. Индуктор 15 укреплен на трансформаторе 2.
.Зазоры менаду индуктором и станиной регулируют горизонтальным и вертикальным перемещением трансформатора 2 посредством маховичка рукоятки 11 л связанных с ними винтов и суппортов. Конденсаторная батарея 5 также установлена на плпнтовине 13. Перемещение переносного станка вдоль станины осуществляется электродвигателем 9, который посредством редуктора 10 приводит во вращение звездочку 12, сцепляющуюся с роликовой цепью 8, последнюю натягивают вдоль станины между ее направляющими. Вода для закалки подается прорезиненным шлангом 7 к коллектору 6, из которого распределяется и поступает в закалочный трансформатор 2 для охлаждения сердечника первичной и вторичной обмотки, в конденсатор для постоянного его охлаждения, в индуктор 15 для охлаждения стенок индуктора и для охлаждения станины в процессе закалки. Ток высокой частоты подается по кабелю 3 от машинного генератора мощностью 100 кет, с частотой тока 8 кгц.
Скорости перемещения индуктора по станине регулируют коробкой подач путем замены сменных шестерен. Габариты закаливаемых станин по длине не ограничены, по ширине они равны габаритам токарного станка ДИП-500.
В зависимости от габаритов станины по ширине производят настройку направляющих планок 14 путем их перемещения по пазам.
Изменения в конструкции продольно-строгального станка, приспособленного для закалки станка вторым способом, заключались в уменьшении скоростей стола до 120, 180, 240 мм/мин. Кроме этого, на верхнем суппорте, расположенном па траверсе станка, вместо снятой резцовой головки было смонтировано высокочастотное электрооборудование и гидрооборудование (трансформатор, па котором укреплен индуктор, конденсаторная батарея и коллектор с трубопроводом для подвода воды, охлаждающей электрооборудование, индуктор и станину в процессе ее закалки).
Индуктор для одновременной закалки всех рабочих поверхностей передней направляющей станины станка ДИП-200 показан на рис. 29.
Индуктор изготовлен из медных трубок, полосовой и листовой меди. Для концентрации магнитного потока на закаливаемой поверхности в индукторе установлено 358 железных пластинок толщиной 0,35 мм. Для охлаждения стенок индуктора по трубкам 1 и 2 циркулирует вода.
Закалочная вода поступает по трубкам 3 и 4 через ряд мелких отверстий 5 на нагретую поверхность станины.
Перед закалкой станину проверяют на прямолинейность. Если пспрямоли-нейпость направляющих станины составляет более 0,1 мм, ее подвергают предварительной строжке или черновому шлифованию. Затем станину транспортируют на участок т. в. ч., где устанавливают на закалочную площадку, окантованную Цементным буртиком, который служит для сбора использованной закалочной ВОДЫ.
На направляющие станины устанавливают переносный станок. С обоих концов станины привертывают кронштейны, на которые натягивают роликовую цепь. После этого закрепляют индуктор, регулируют зазор между индуктором и закаливаемой станиной. Включают поступление воды в индуктор, затем включают ток на пульте управления. Так как закаливаемая поверхность станины расположена в горизонтальной плоскости, охлаждающая вода заливает плоский, еще Це полностью нагретый, участок и тем самым затрудняет закалку. Границу Участков нагрева и охлаждения регулируют струей сжатого воздуха, подведен-Иого к индуктору. Процесс закалки по второму методу (на модернизированном строгальном станке) аналогичен описанному, по наладке проще и быстрее.
большое влияние на качество закаленного слоя имеет: марка и качество чу-tSua стапипы, конструкция индуктора, зазор между ним и закаливаемым участком. режим нагрева, условия охлаждения.
12 Справочник механика, т. 2 •
354 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Ремонтники не имеют возможности выбрать нужную марку чугуна стащи а должны иметь дело с тем чугуном, из которого отлита подлежащая зака, станина.
Рис. 29. Индуктор для одновременной закалки всех рабочих поверхностей передней направляющей станка ДИП-200
Многолетний опыт Кировского завода показывает, что большинство ма чугунов, из которых изготовлены станины различных станков, обеспечив, при закалке т. в. ч. удовлетворительные результаты.
Режимы закалки станин станков ДИП-200:
Напряжение генератора во................................ 600— 700
То же под нагрузкой в в............................... 580—730
Сила тока в а ....................................... 95—120
Емкость конденсаторной батареи в мкф ............... 300—375
Используемая мощность в кет ........................... 55—70
Зазор между индуктором и закаливаемой станиной в леи....2,5—3,5
Скорость перемещения индуктора в процессе нагрева в м/мин . . . 0,24
Температура нагрева поверхности станины в °C (светло-оранжевый цвет) .................................................650—900
Глубина закалки 3—4 л.и, а твердость по HRC 45—56.
Время на закалку станины габарита ДИП-200 составляет 60—70 лши.Пово станины после закалки 0,3—0,5 мм, ее устраняют последующим шлифован! на продольно-строгальном станке.
Для уменьшения припуска под шлифование и достижения нужной точно на заводе применен метод иерегпбки станины в процессе установки на столе п дольно-строгального станка при строжке перед закалкой и шлифованием но закалки (рис. 30).
Станину устанавливают на двух полуваликах, а с обоих торцов станины С вят упоры. Станину прогибают центральным болтом на предполагаемую величи
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
355
поводки при закалке т. в. ч. А = 0,3-ь 0,5 мм. В результате после строжки станина, благодаря упругим деформациям, получается выпуклой на ту же величину. В процессе закалки станина деформируется в сторону вогнутости на 0,3— 0,5 мм. В итоге пспрямолинейность после закалки лежит в пределах 0,1 лиг. Аналогичная операция производится для повышения точности шлифованной станины. При установке под шлифование станину также прогибают, но на малую
Рис. 30. Схемы установки станины на строжку и шлифование: а — установки станины; б — прогиб при строгании или шлифовании; 1 — станина токарного станка; 2 — стол продольнострогального станка; 3 — упоры; 4 — валики; 5 — центральный болт
величину, равную сумме износа стола и направляющих продольно-строгального станка плюс 0,02—0,04 — допуск на непрямолннейность станины токарного станка по ГОСТу 42—56.
Прошлифованные таким способом станины имеют непрямолннейность в сторону выпуклости в пределах 0,02 мм на длине 1000 мм, предусмотренную нормами точности ГОСТа 42—56. Проверка 1.
ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ РЕМОНТА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
Токарно-винторезные станки типа 1К62
Перед разборкой станка замеряют разность высот центров передней и задней бабок, а у станков, шпиндель которых работает в опорах качения, кроме того,
проверяют радиальное и осевое биения шпинделя. Этими замерами руководствуются при ремонте соответствующих узлов.
Проседание фартука в результате износа и обработки при ремонте направляющих станины и салазок иногда компенсируют прострожкой припадочной плоскости каретки. При этом происходит изменение межцентрового расстояния ведущей и ведомой шестерни винта поперечной подачи, в связи с чем приходится производить корригирование указанной пары шестерен. Поскольку при повторных ремонтах дальнейшее корригирова-
ние шестерен обычно оказывается невозможным, этот способ не может быть Рекомендован. Поэтому в приведенном ниже технологическом процессе
Рис, 31. Приспособление для нанесения градусных делений на поперечном суппорте токарного станка
12»
356 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ'
предусмотрен только один способ компенсации проседания фартука — уст новка на каретке накладных направляющих.
Для нанесения градусных делений на поверхности поперечного суппор применяют приспособление, показанное на рис. 31.
Оно состоит из сектора 3 и поворотной планки 5, на одном конце которой закро леи кронштейн 6, квадратное отверстие которого служит направлением /у зубильца 2. На втором конце планки 5 установлен кронштейн 1 с фиксаторе
Приспособление центрируют в отверстии суппорта и крепят двумя болтами вставленными в круговой паз суппорта. Легким ударом молотка по торцу а бильца 2 папосят риску первого деления. Последующие риски наносят на ног роте планки на один зуб фиксирующего устройства.
/
Рис. 32. Приспособление для расточки конусного отверстия
Для обеспечения соосности шпинделя передней бабки и пиноли задней баб производят расточку конусного отверстия пиноли с помощью специального npi пособления (рис. 32). Коническим хвостовиком приспособление вставляют шпиндель стапка и закрепляют струной. Оправку с резцом выставляют Bpai нием гайки 1 так, чтобы осевое перемещение штока 2 было параллельно об зующен обрабатываемого отверстия. При расточке цилиндрических отверст перемещение пттока 2 должно быть параллельно оси вращения приспособлен) Продольная подача резца осуществляется механически от каретки станка, дви» цие которой передается штоку 2 через оправку с роликом, закрепленную в рез держателе.
Порядок выполнения слесарно-сборочных работ при ремонте станков эт< типа приведен в табл. 3.
Вертикально-фрезерные станки типа 6П13П
Ремонт стапка начинают с узла шпинделя, так как ост. шпинделя являе-базой, по отношению к которой восстанавливают и выверяют координаты осповн узлов станка (консоль, салазки стола). Плоскости консоли изнашиваются нер номерно. Поэтому технологическим процессом предусмотрено вертикалы плоскости выравнивать шабрением, ориентируясь на поизношенную опоре плоскость под планку, а горизонтальные плоскости выравнивать перпенди.
лярно оси шпинделя.
Для получения перпендикулярности двух движений стола (в продолы и поперечном направлении) необходимо, чтобы нижние и верхние направляют) салазок были взаимно перпендикулярны.
При ремонте фрезерных станков часто выявляют деформированные сто. у которых обычно верхняя плоскость выпуклая. Основной причиной деформаЦ столов этих станков является наклеп верхней плоскости стола в процессе экспл; тации от действия фрезы,
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
357
Эскиз
Содержание операций
3. Типовой технологический процесс ремонта основных узлов токарно-винторезных станкоз
Установка ходового винта
I. Собрать и поставить на место коробку подач, ходовой винт и валик.
2. Проверить правильность положения оси ходового винта в обеих плоскостях с омошью одного из показанных приспособлений. Ось ходового винта должна быть параллельна направляющим станины в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Допускаемое отклонение 0.1 на всю длину пинта (измеряют у передней и задней опоры винта). При выявлении отклонения выше допускаемого устансвить правильное положение оси ходового винта и валика смещением опорного кронштейна в требуемом направлении
Ремонт поперечных салазок
1. Проверить по плите поверхность 4 и при необходимости пришабрить ее по плите «на кр аску».
2. Прошлифовать или пришабрить поверхности 1,3, выдерживая их параллельность относительно поверхности 4 с помощью микрометра в пределах 0,02 л.ч.
3. Шабрить поверхность по угловой линейке
4. Восстановить на поверхности 4 градусные деления при помощи специального приспособления (см. рис. 31) или на горизонтально-фрезерном станке с помощью делительной головки. 1’лубина вновь нанесенных делений не менее 0,3 Л1.и.
Восстановление направляющих каретки и суппортов
1. Установить на станину каретку в сборе с фартуком. Определить величину проседания каретки одним из следующих способов:
а) замером расстояния от плоскости 1 каретки до оси ходового валика и от цривалочной плоскости фартука до оси отверстия под втулку ходового валика. Разность полученных размеров покажет величину несоосности;
б) замером смещения оси ходового винта в средней сто части при включении маточной гайки;
в) перенесением разметкой оси отверстия опорного кронштейна на фартук
358 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл.
Эскиз
Содержание операций
2. При проседании фартука более 0,3 мм нижние поверхности каретки 2, if, 4 подлежат строжке с последующей установкой накладок. Базой для установки каретки при строжке слу- i жат поверхности 1 и 5. 1
3. На простроганные поверхности установить накладки.
4. Шабрить поверхности 1, 2, 3 каретки по сопрягающимся поверхностям станины, одновременно проверяя параллельность поверхности 4 к направляющим станины с помощью ипдика- . тора и перпендикулярность поверхности 3 к привалочной плоскости под коробку подач с помощью угольника и стойки с индикатором
5. Шабрить поверхности 1, 3 по сопрягаемым поверхностям нижней части поперечного суппорта, одновременно проверяя параллельность атих поверхностей к направляющим станины с помощью индикатора, закрепленного на подушке задней бабки. Непараллелыюсть поверхностей 1, 2 допускается 0,03 .«.в на ширине поверхности 3 суппорта
6. Шабрить поверхность 1 по сопрягающейся поверхности нижнего суппорта, проверяя ее перпендикулярность к направляющим станины одним из следующих способов:
а) с помощью специального приспособления И' индикатора, укрепленного на поперечных салазках;
б) по угольнику, уложенному на подушки задней бабки, одна сторона которого установлена ' параллельно направляющим станины;
в) по приспособлению с установленной плоскостью, укрепленному на шпинделе передней; бабки.
Допускается непараллсльность плоскости 1. плоскости, перпендикулярной к направляющим: станины, нс более 0,01 -и.и на длине 150 лен только в сторону передней бабки
j
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
359
Продолжение табл. 3
Эскиз
Содержание операций
2 1
Шабрить поверхность 2 по угловой линейке, проверяя параллельность этой поверхности относительно поверхности I с помощью контрольных валиков и микрометра или специальным приспособлением. Допускается отклонение 0,02 мм на всей длине
8. Шабрить плоскость з верхних салазок по плите; плоскости 1, 2 шабрить по плите, выдерживая параллельность с помощью микрометра
9. Шабрить поверхность 1 средней поворотной пасти суппорта по плите и сопрягающейся плоскости поперечных салазок
10. Шабрить поверхности 2, а, 4 средней части суппорта по уже пришабренным сопрягающимся направляющим верхнего суппорта, проверяя параллельность этих поверхностей поперечным направляющим каретки с помощью индикатора. Допускаемое отклонение 0,02 лл» на всей длине
11. Шабрить поверхности / и 2 средней части по угловой линейке, проверяя взаимную параллельность с помощью специального приспособления или микрометра и двух калиброванных валиков.
Допускаемое отклонение 0,02 мм на всей длине
12. Собрать узел поперечных салазок с кареткой и заготовкой гайки 1. Вставить втулку 2 и ударом молотка по специальному керну наметить центр для расточки отверстия гайки под нарезку резьбы
360 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл.
Эскиз
Содержание операции
Ремонт узла передней бабки
1. Проверить:
а) шейку шпинделя 1 с помощью параметра; эллипсность и конусность допускается в пределах 0,008 мм;
б) радиальное биение шейки 2 с помощью пары’ призм и индикатора (допускается 0,01 мм);
в) коническое отверстие шпинделя с помощью контрольной оправки и индикатора; допускается радиальное биение у корня 0,01 леи и на длине 300 мм 0,02 мм
2. При повышенных отклонениях шеек шпинделя их следует нарастить слоем хрома (не более 0,1 леи на сторону) и прошлифовать. При повышенных отклонениях конического отверстия шпинделя рекомендуется исправить ото отверстие непосредственно на ремонтируемом станке.
3. Собрать узел шпинделя, отрегулировать по; шипники качения и проверить радиальное и ос вое биения шпинделя. Допускается радиальное осевое биения шпинделя 0,01 мм
При наличии повышенных отклонений следу, заменить подшипники качения
4. Установить переднюю бабку о сборе о шпинделем на станину и закрепить.
Проверить параллельность оси шпинделя на правляющим станины с помощью контрольно оправки (жесткой или устанавливаемой) и инди катора. В вертикальной плоскости (а) дону скается отклонение 0,03 .жн на длине 300 мм, пр: этом свободный конец оправки может быть тольк, выше. В горизонтальной плоскости (й) допуска* мое отклонение 0,012 мм на длине 300 .«•«. Сне бодный конец оправки может быть отклони только в сторону резца. При наличии отклонен» выше допускаемых произвести шабрение опор ных поверхностей корпуса бабки, добиваяв требуемого положения оси шпинделя
Ремонт задней бабки
А. Первый вариант (применяют в случая: когда отверстие под пинол1> изношено и требу расточки).
1. Шабрить плоскости 4—7 корпуса зад® бабки по плите и линейке.
2. Шабрить плоскости 1—3 подушки зад® бабки по станине.
3. Шабрить плоскости 4—7 подушки по conpi гающимся плоскостям задней бабки
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
361
Продолжение табл. 3
—_.— " - Эскиз Содержание операций
'Y Ад Г 4. Расточить отверстие под пиноль в задней бабке на ремонтируемом станке при помощи оправки с резцом и люнета. Оправку установить так, чтобы ее конец, находящийся в люнете, был выше на 0.06—0,08 мм (ось отверстия задней бабки должна быть выше оси шпинделя передней бабки в пределах 0,06 мм). Отверстие под пиноль можно растачивать также концевой оправкой
Тп_ь - ~Д—1
lL 1 Yy%_J
ч t Притир 5. Произвести доводку отверстия в корпусе задней бабки притиром, получающим вращательное и возвратно-поступательное движении от шпинделя ремонтируемого станка с помощью специального приспособления (при отсутствии приспособления отверстие доводят ручным притиром)
\ л Б. Второй вариант (применяют, когда не требуется расточки отверстия под пиноль и центр отверстия задней бабки ниже центра передней бабки не более 0,3 мм). Прострогать подушку задней бабки под планку А, укрепить планку А (толщина планки Н должна быть на 0,5 мм больше толщины снятого строжкой слоя) и пришабрить плоскости 1, г, з подушки, проверяя соосность передней и задней бабок
2
'гН В. Третий вариант (применяют, когда нс требуется расточки Ьтверстия под пиноль и центр отверстия ниже центра передней бабки более 0,3 *«). 1. Нарастить плоскости 4—7 (см. оскиз к операциям 1—3) подушки задней бабки одним из способов: а) наплавки бронзой или баббитом; б) электрометаллизацией (сталью или латунью); в) гальваническим железнением. 2. Шабрить плоскости 4—7 корпуса задней бабки по плите и линейке. 3. Шйбрить плоскости 4—7 подушки задней бабки по сопрягающимся плоскостям корпуса задней бабки, одновременно проверяя положение оси пиноли относительно направляющих станины и ее соосность шпинделю передней бабки. Ось пиноли должна быть параллельна направляющей станины. Допускается отклонение 0,03 мм на длине 100 мм в вертикальной плоскости (только вверх) и отклонение 0.01 мм на длине 100 ш в горизонтальной плоскости
362 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл.
Эскиз
Содержание операций
Г. Четвертый вариант (применяют, когда не требуется расточки отверстия под пиноль и ось задней бабки ниже оси шпинделя передней бабки в пределах 0,5 мм):
а) совместить ось пиноли задней бабки с осью шпинделя передней бабки в вертикальной плоскости;
б) расточить отверстие в пиноли на ремонтируемом станке нри помощи оправки с резцом и запрессовать втулку 1
Д. Пятый вариант, Расточить конусное отверстие пиноли задней бабки на ремонтируемом станке с помощью специального приспособления
Рис. 33. Правка
„ деформированного стола газопламенной горелкой
Способ выравнивания деформированных столов строганием или шабрение нерационален, так как эта операция трудоемкая и невыгодна еще тем, что прих( дится снимать наиболее износостойкий верхний слой металла. В связи с эти получает распространение права деформированных столов методо термического воздействия.
Процесс правки состоит из сл дующих операций:
1) устанавливают сгол I опоры;
2) в месте наибольшей стрел прогиба наносят мелом полос! поперек стола и устанавливав индикатор под это место, как п казапо на рис. 33;
3) газопламенной горелкой н гревают полоску шириной 8—12..» по намеченной мелом линии. Ск рость нагрева должна быть т
кова, чтобы металл в месте нагрева принял вишнево-красный цвет (850—900°< при этом горелку следует перемещать равномерно, не допуская повторно прогрева одного и того же участка;
4) после нагрева стол должен окончательно остыть, после чего определю степень выпрямления по индикатору или проверкой прямолинейности направл ющих проверочной линейкой и щупом; для ускорения процесса остывания СТ' можно охлаждать воздухом или водой после понижения температуры нагрев? мого участка до 300—400°С (во избежание закаливания пагрстой полоски .' талла);
5) если при первом этапе правки стол недостаточно выправился, след повторить нагрев, но не на прежнем месте, а несколько отступив в сторону
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
363
нагретой полоски. Режим нагрева, размер и количество нагретых полосок определяют опытным путем в зависимости от величины стрелы прогиба, сечения и длины стола. Для правки, к примеру, стола фрезерного станка шириной 400 мм и длиной 1750 мм со стрелой прогиба 0,4 мм требуется прогреть одну полоску на всю ширину стола (рис. 34). При стреле прогиба 0,15—0,2 мм достаточно прогреть полоску не на всю ширину стола, а лишь на
часть ее (две полоски длиной, равной х/4 ши- /t/’f’
рпны стола и расположенные по краям ши- ------------------ i ------------
рпны стола). =
При правке столов необходимо учитывать .= . =
следующее правило: за одну операцию про- —, р<~~
грена лучше педогнуть стол, чем перегнуть, --------------- '-------------
так как легче достичь удовлетворительных Т
результатов путем последующих нагревов, Рис 34. определение длины прочем использовать нагрев для обратной дефор- греваемой полосы
нации чрезмерно изогнутого стола.
Направляющие стола, кроме изгиба, могут иметь также износ пх поверхностей, поэтому перед началом правки необходимо определить стрелу чистого прогиба, исключая величину износа. Для нагрева поверхности стола применяют следующую аппаратуру: пламенную горелку с наконечником «Vs 4 или № 5, два баллона, снабженных редукторами и маномет-
рами для ацетилена и кислорода, и комплект шлангов.
Порядок выполнения слесарных работ при ремонте станков этого типа приведен в табл. 4.
Продольно-строгальные станки типа 724А
Выбор метода восстановления направляющих стола зависит от величины их износа. Если направляющие пе имеют задиров и изношены в пределах до 0,1 мм на 1000 льи, но нс более 0,3 мм на всей длине, то ремонт ведут шабрением. При значительных задирах и при износе направляющих выше 0,3 мм на всей длине их восстанавливают обработкой строганием или шлифованием.
Установку стола при обработке направляющих на станке производят по наименее изношенным поверхностям направляющих 1—3 (рис. 35), а если нет уверенности в правильности этих плоскостей, выверяют по поверхностям А и Б, строгавшимся с одной установки с направляющими. Во избежание деформации ремонтируемый стол
Р1'с. 35. Установка стола при строгании направляющих
укладывают на стол станка на подкладках и крепят только по вертикальной оси, проходящей через прокладку. Для предохранения от сдвига по торцам стола устанавливают Упоры В. В процессе крепления болтов рекомендуется пользоваться индикатором для выявления возможных деформаций стола и принятия мер по их Устранению.
Направляющие стола обрабатывают по шаблону, снятому с профиля направляющих уже восстановленной станины.
При шабрении направляющих стола должна быть исключена возможность его Деформации. Для этого стол устанавливают по уровню на станине ремонтируемого станка, использовав ее как плиту. Если станину невозможно использовать для этой цели, стол устанавливают по уровню на бетонном полу.
Направляющие стола шабрят по одному из трех способов в зависимости от Состояния поверхностей направляющих и их длины.
364 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Эскиз
Содержание операций
4. Типовой технологический процесс ремонта основных узлов вертикально-фрезерных ставков
Шпиндель
1. Разобрать шпиндель, промыть и просмотреть все детали, определить их пригодность к дальнейшей работе или восстановлению.
2. Собрать шпиндель, отрегулировать затяжку подшипников и проверить:
а) радиальное биение (допускается 0,015 зилх);
б) осевое биение (допускается 0,015 *м);
в) радиальное биение оси конического отверстия по контрольной оправке (допускается 0,02 на 300 зьи).
При повышенном осевом или радиальном биении следует заменить подшипники качения
3. в станках модели 0М13П проверить сопряжение гильзы с поверхностью отверстия 1 в корпусе поворотной головки, это сопряжение должно быть в пределах посадки —тг— с условием свободного перемещения гиль-
С1
зы. При зазоре между корпусом и гильзой до 0,1 леи следует отверстие 1 восстановить притиркой, а поверхность гильзы хромированием с последующим шлифованием, при зазоре выше 0,1 ,чл< следует отверстие 1 расточить, а гильзу заменить новой
Восстановление направляющих фрезерной головки шабрением
Шабрить поверхности 1—в по указанным ниже переходам.
1. Шабрить поверхности з, 4 но плите, проверяя параллельность их относительно жесткой или устанавливаемой оправки при помощи индикатора и стойки, перемещаемой по плите (устанавливаемая оправка должна, быть выверена с точностью до 0,01 лч).
Непараллельность оси шпинделя относительно поверхностей з, 1 допускается 0,02 ж.и на 300 м.н (параллельность проверяют методом засечек индикатором в начале и конце оправки)
2. Шабрить поверхности 1, 6 по линейке, проверяя их параллельность относительно поверхностей з, 4 микрометром.
Непараллельность допускается в пределах 0,02 -и.ч на всей длине
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
365
Продолжение табл. 4
Оскиз
Содержание операций
3. Шабрить поверхность 5 по линейке, проверяя ее параллельность относительно оси шпинделя с помощью контрольной оправки, плиты и индикатора.
Непараллельность поверхности а относительно оси шпинделя 0,02 на 300 леи.
4. Шабрить поверхность 2 по линейке, проверяя ее параллельность относительно поверхности 5 приспособлением; непараллельность поверхности г относительно поверхности 5 0,02 мл на всей длине
Восстановление направляющих фрезерной головки шлифованием
1. Установить головку на стол шлифовального станка Укрепить в шпинделе устанавливаемую оправку и выверить ее с точностью до 0,01 мм.
Выверить с помощью индикатора фрезерную головку по устанавливаемой оправке параллельно направлению перемещения стопа в горизонтальной и вертикальной плоскостях и закрепить ее окончательно, после чего вновь перепроверить
Шлифовать поверхности 1—Я фрезерной головки с одной установки.
Переустановить головку и выверить ее установку с помощью индикатора по поверхностям 2 и 3. Головка должна быть установлена на шлифованных планках одинаковой высоты. Планки и клинья пришабрить по месту.
Шлифовать поверхности 4—6 фрезерной головки
Восстановление направляющих консоли
1. Шабрить поверхности 1 -з по сопрягающимся поверхностям станины, проверяя их параллельность относительно базовых поверхностей А и Б с помощью индикатора (непараллельность 0,03 мм на всей длине)
2. Пришабрить клин но месту.
3. Поставить станину вертикально.
4. Шабрить поверхности 7 и в по уже восстановленным сопряженным направляющим салазок. При этом проверять положение поверхностей 7, S по отношению оси шпинделя индикатором в двух взаимно перпендикулярных направлениях (используя салазки как промежуточную базу).
Неперпендикулярность поверхностей 7, в относительно оси шпинделя 0,03 на диаметре 300 лл
366 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл.
Эскиз
Содержание операций
i В
5. Шабрить поверхности 9 и 10 по угловой линейке, проверяя их взаимную параллельность с помощью микрометра или приспособления (непараллельность допускается 0,02 льм на длине 1000 мм).
6. Шабрить поверхности 11 и 12 по угловой линейке, проверяя их параллельность относительно поверхностей 7,8 с помощью микрометра
Восстановление направляющих салазок шлифованием
Установить салазки на стол продольно-шлифовального станка.
Выверить деталь по поверхностям А, Би В. Шлифовать поверхности 1— 3
Переустановить салазки на поверхности А, Б и выверить по поверхности Г, закрепить и шлифовать поверхности 4,5 с одной установкой, проверяя расположение поверхностей 4 и 5 в одной плоскости с помощью индикатора, установленного на столе станка
Восстановление направляющих салазок шабрением
1. Шабрить поверхности 1, 2 по плите и линейке, проверяя их параллельность относительно базовых поверхностей Л, Б с помощью микрометра или индикатора и плиты.
Непараллельность поверхностей 1, 2 относительно поверхностей Л, Б допускается в пределах 0,02 мм.
2. Шабрить поверхности з, 4 по плите, проверяя их параллельность относительно поверхностей 1, 2 с помощью микрометра или индикатора и плиты
3. Шабрить поверхность 5 по линейке, одновременно проверяя ее параллельность относительно базовой поверхности В с помощью индикатора (непараллельность допускается 0,02 леи на всю длину).
4. Пришабрить клип в сборе с салазками по сопрягающейся поверхности консоли
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
367
Продолжение табл. 4
Эскиз
Содержание операций
5. Шабрить поверхность в по сопрягающейся поверхности стола, проверяя перпендикулярность поверхности в по отношению направляющих консоли с помощью куба или угольника (неперпендикулярность допускается 0,02 мм на 300 мм).
Проверку перпендикулярности ведут следующим способом: на направляющие салазок укладывают контрольный куб или угольник. Индикатором со специальным основанием Я выставляют угольник так, чтобы его грань была параллельна направляющей б салазок. Затем с помощью индикатора и того же основания проверяют положение грани Б.
Показания индикатора дадут величину отклонения от перпендикулярности.
6. Пришабрить клин в сборе со столом по сопрягающейся поверхности стола
Восстановление направляющих стола шлифованием
Проверить наличие прогиба стола, уложив линейку на нерабочую плоскость А или Б.
Определить величину износа направляющих 1, 4 микрометром, сравнив толщину Н вдоль всего стола.
При наличии прогиба стола выше 0,1 мм выправить стол пламенной горелкой (см. стр. 362).
При износе направляющих 1, 4 выше 0,4 лш следует строгать или шлифовать поверхности 1—4.
Базой для установки при механической обработке принять поверхности А, Б и В.
Взаимная непараллельность поверхностей 2, з и 1, 4 и поверхности 5 относительно 1, 4 допускается в пределах 0,02 мм. Непараллельность поверхности среднего паза к базовой поверхности В допускается в пределах 0,03 мм на всю длину
Восстановление направляющих стола шабрением
1. Пришабрить поверхность 5 по плите и линейке.
2. Шабрить поверхности 1, 4 по угловой линейке, проверяя параллельность относительно поверхности 5 микрометром (непараллельность в пределах 0,02 мм на длине 1000 мм).
3. Шабрить поверхность 2 по угловой линейке проверяя параллельность относительно поверхности В индикатором (непараллельность 0,02 леи на всей длине).
4. Шабрить поверхность 3 по угловой линейке, выдерживая параллельность микрометром или с помощью приспособления (непараллельность в пределах 0,02 леи на всей длине, непараллельность боковых сторон среднего паза относительно поверхности 3 0,03 мм на всей длине).
5. Проверить и при необходимости пришабрить боковые стороны среднего паза. „
Рабочие поверхности стола восстанавливают шабрением лишь при отсутствии возможности механической обработки или при их износе не более 0,15 мм на всей длине
368 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. V
Эскиз Содержание операций
Установка винта подачи стола и салазок
В случае смещения осей винтов продольной и поперечной подач ' необходимо производить следующие операции: при смещении оси винта продольной подачи стола необходимо в кронштейнах распилить отверстия на величину смещения, выставить кронштейн, зафиксировать штифтами и укрепить его окончательно.
Винтовая передача должна быть смонтирована так, чтобы усилие перемещения стола и салазок было одинаковым по всей длине хода.
При смещении оси винта поперечной подачи необходимо заготовить гайку без отверстия, запрессовать и подметить се по «месту».
Выпрессовать для расцситровки и нарезки гайки
Если направляющие подвергались исправлению строганием и имеют от клен нения от прямолинейности не более 0,04 мм па длине 1000 мм, предварительное шабрение молено вести но линейке или мостику без применения контроля призмой с уровнем. ;
Шабрение направляющих стола длиной до 3 м, не подвергавшихся исправлению строганием, ведут по линейке и мостику с применением дополнительного контро» ля призмой с уровнем. Шабрение направляющих стола длиной свыше 3 м ведут «способом маяков» по линейке и мостику или с применением оптической трубы.
Рис. 36. Проверка «маяка» на призматических направляющих
Рис. 37. Определение величины опускания стола по положению рейки относительно реечной шестерни
Трубу настраивают по концам призматических направляющих. Веху переме щают вдоль направляющих, определяя наиболее изношенное место для созданш первой базовой площадки — «маяка». Во избежание перекашивания «маяка его вышабривают на длине до двух длин призмы по уровню с одновременно! проверкой по оптической трубе, затем создают остальные базовые площадки, w которым и шабрят направляющие.
При отсутствии оптической трубы базовые площадки можно нанести, ноль зуясь поверхностью А (рис. 36) в качестве базы ориентира для проверки площа док по высоте. Боковое смещение «маяков» проверяют по струпе и микроскопу
Поверхность А предварительно проверяют по линейке и зачищают шаберо! от забоин или других повреждений.
В результате восстановления направляющих стола и станины рейка стоЛ! опускается и нарушаются условия зацепления между ведущей шестерней и рей кой. Для компенсации атого поступают следующим образом:
1) определяют величину С (рис. 37) опускания рейки;
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
369
2) если направляющие стола восстанавливают шабрением, то на величину С щюстрагивают опорную плоскость рейки;
3) если направляющие стола восстанавливают строганием, то на величину С
прострагивают ту плоскость стола, к которой крепят рейку.
Величину С можно определить, замерив расстояние А" от оси вращения шестер-[П1 до вершины зуба рейки п подсчитав радиальный зазор зубчатого зацепления, который должен быть не мспее 0,25 модуля.
Величину опускания рейки делить также из равенства
можно онре-
С = ц ~ sin а '
l-до а —• величина слоя металла, снятого с направляющих стола, замеряемая по шаблону (рас. 38, а); Ъ — величина слоя металла, снятого с направляющих станины (рис. 38, б); а — угол наклона призматических направ-
<9 S)
Рис. 38. Определение величины опускания стола по шаблонам
лающих.
Шаблоны для определения величины снимаемого слоя должны быть изготовлены по профилю призматических направляющих стола и стапипы до начала их обработки.
Восстановление стоек производят по одному из двух вариантов, приведенных в табл. 5.
Первый вариант используют при восстановлении стоек, имеющих износ направляющих плоскостей выше 0,3 мм. Ввиду того что шабрение стоек в вертикальном положении — дело весьма затруднительное, этот вариант предусматривает демонтаж и выполнение всех операций по шабрению плоскостей в горизонтальном положении стоек.
Если износ рабочих поверхностей направляющих стоек не превышает 0,3 мм, стойки восстанавливают на месте без демонтажа.
Слесарно-сборочные работы при ремонте станков этого типа приведены в табл. 5.
Токарно-карусельные станки типа 1531М
Точность обтачиваемой поверхности в отношении овальности на станках типа 1531М зависит от точности роликовых подшипников качения, являющихся опорами шпинделя. Поэтому в первую очередь выясняют состояние роликовых опор.
Для этого перед ремонтом протачивают образец и по результатам замера судят о пригодности подшипников к дальнейшей эксплуатации.
В зависимости от величины износа направляющих поверхностей станины (стоек) применяют два варианта их восстановлений. При нервом варианте, когда направляющие имеют износ более 0,1 мм на 1 м, станину снимают с фундамента и поверочной базой при исправлении направляющих служат малоизношенные места нижних направляющих станины.
При износе направляющих до 0,1 .ил на 1 м станину пе снимают с фундамента 11 базой для выравнивания направляющих станины служит ось вращения планшайбы.
Слесарные работы при ремонте карусельных станков приведены в табл. 6.
Зубофрезерные станки типа 5Е32
Для определения точности кинематической цепи станка производят пробную варенку зубчатого колеса с последующим замером разности соседних шагов И накопленной ошибки. Косвенный контроль кинематической цепи выполняют Шшктромеханическим кинематором конструкции ЦНИИТМАШ, Результаты Замера учитывают в процессе ремонта.
370 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
5. Типовой технологический процесс ремонта продольно-строгальных станков
Эскиз
Содержание операции
Восстановление направляющих стола
1. Проверить величину изгиба стола по базовым поверхностям А и Б с помощью линейки и щупа.
При изгибе более 0,2 мм на 1000 мм длины стол следует править методом нагрева газопламенной горелкой.
2. Определить величину износа направляющих поверхностей 1—з стола при помощи линейки и щупа.
При износе направляющих более 0,1 ли на 1000 мм длины направляющие восстанавливают чистовым строганием.
При износе менее 0,1 мм на 1000 мм восстановление ведут шабрением
2I9L
2/3L
Стоп
I Станина станки j •>пм»»/т»1Йт»»лтм»>тЛ
Для уменьшения прогиба стола от собственного веса при определении величины износа последний устанавливают на станину станка на подкладках
3. Установить стол на продольно-строгальный станок.
Установку контролируют индикатором, укрепленным в резцедержателе вертикального суппорта, по базовым поверхностям А—Г или по наименее изношенным поверхностям направляющих.
Подлежащий обработке стол крепят так, чтобы избежать его деформации
4. Строгать поверхности 1—3 по шаблону (непря-молинеиность допускается не более 0,04 мм на длине 1000 ли).
Прямолинейность этих поверхностей проверяют при отпущенных болтах крепления индикатором, закрепленным в суппорте станка
6 6 и 5 6 г
5. Строжку поверхностей А—Г, а также мест под рейки 4 и 5 производить в зависимости от величины износа направляющих
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
371
Продолжение табл. 5
Эскиз Содержание операции
Л
б. Шабрить на краску поверхности 1—3 стола по сопрягающимся поверхностям станины.
Поверхность А стола проверить строжкой после полной сборки и испытания станка на холостом ходу
7
Восстановление направляющих поверхностей стоек
? /7// Шабрить поверхности 1—16 со снятием стоек со станины по первому варианту или без снятия стоек по второму варианту. А. Первый вариант.
2 1 — \П Г—1 / У/// и 4 х/ и W\\Vv 16 1. Шабрить поверхность 7 по плите и линейке, контролируя микрометром параллельность поверхностей 7 и 10 в наименее изношенных местах поверхности 10. 2. Шабрить поверхность 10 по линейке, контролируя параллельность поверхностей 10 и 7 микрометром. Непараллельность поверхностей 10 и 7 допускается 0,03 мм на всей длине направляющей поверхности
3. Шабрить поверхность 9 по линейке на краску, проверяя микрометром параллельность поверхности 9 и базовой поверхности А
9 А
7 "у 4. Шабрить поверхность 6 по угловой линейке, одновременно проверяя индикатором параллельность поверхностей в и 7
Oi'fA 5. Шабрить поверхность 8 по угловой линейке, одновременно проверяя параллельность поверхностей «и 9 приспособлением с индикатором. Непараллельность поверхностей 8 и 9 и в и 7 не должна превышать 0,03 мм на всей длине напра-
1
{ЦБ и / г J
8 ваяющих
СП 1 Я 6. Шабрить поверхность 12 по линейке, одновременно проверяя микрометром или призмой с индикатором параллельность поверхностей 12 и в 7. Шабрить поверхность 14 по линейке,
8 одновременно проверяя закрепленным на призме индикатором параллельность поверхностей 14 И 8 Непараллельность поверхностей 12 и 6, 8 и 14 допускается 0,03 лм« на всей длине направляющих
74
372 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ |
Продолжение табл.
Эскиз
Содержание операции
8. Шабрить поверхность 16 по линейке, одповре-1 мснно проверяя закрепленным на призме индикатором параллельность поверхностей 16 и 6
9. Установить стойки к станине на установочных! штифтах и затянуть болты крепления.
10. Проверить:
1) положение стоек уровнями р, и линейкой Л;.
2) параллельность поверхностей 2 и S приспособлением с индикатором на нсей длине.
Непараллельность поверхностей 2 и 9 допускается в пределах 0.03 at.« на всей длине направляющих,! наклон одной стойки тго отношению к другой 0,04 мм* 1 2 на 1000 лл.
При отклонении выше допустимого снять уста по-! вечные штифты, отпустить болты крепления. Смеще-| нием стоек и пришабровкой плоскости шипа устаной вить стойки в требуемое положение.'
Затянуть болты крепления, развернуть отверстия! под установочные штифты и поставить новые штифты.
Б. Второй вариант. .)
1. Не снимая стоек со станины, шабрить поверх-! пости 3 и 7 стоек по плите и линейке, одновременно:! проверяя рамным уровнем их параллельность. -'!
2. Шабрить поверхности 2 и 9 стоек по линейкеJ одновременно проверяя взаимную параллельности приспособлением с индикатором. Шабрение осталь-rj ных поверхностей стоек вести аналогично первому; варианту
Peatoi im т рам рс ы
1. Шабрить поверхности 7, з по плите и линейке^ одновременно проверяя микрометром параллельности поверхностей 7 и 12. Проверку ведут в паимене| изношенных местах поверхности 12 (у торцов). . .1
2. Шабрить поверхность 12 по линейке, однов]*» менно проверяя параллельность поверхностей 12 и I микрометром или индикатором, закрепленным цл призме. :1
Непараллельность поверхностей 7 и 12 допу, скается 0,03 мм на всей длине направляющих.
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
373
Продолжение табл. 5
Эскиз
1 2
Содержание операции
3. Шабрить поверхность 11 по линейке, одновременно проверяя параллельность поверхностей 11 и 9 приспособлением с индикатором.
Проверку ведут в наименее изношенных местах поверхности 9 (у торцов).
4. Шабрить поверхность 9 по угловой линейке, одновременно проверяя параллельность поверхностей 9 и 11 приспособлением с индикатором.
Непараллельность поверхностей 9 и 11 допускается 0,03 мм на всей длине направляющих
5. Шабрить поверхность 10 по угловой линейке, одновременно проверяя параллельность поверхностей 10 и 8 индикатором, закрепленным на призме. Непараллельность допускается 0,03 мм па всей длине направляющих
6. Шабрить предварительно поверхности 1—6 траверсы по плите и линейке и окончательно пришабрить эти поверхности по сопрягающимся направляющим стойки
7. Шабрить предварительно поверхности 1 и 2 планок по линейке и окончательно по сопрягающимся поверхностям поперечины и стойки.
Зазор между рабочей поверхностью 1 планки и стойкой не должен превышать 0,04 мм
8. Установить поперечину по уровню так, чтобы поверхность 11 ее была перпендикулярна поверхностям 2 и 9 стоек. Закрепить поперечину.
Неперпендикулярность поверхности 11 к поверхностям 2 и 9 допускается 0,02 мм п'а 1000 мм
9. Шабрить поверхности 1 и 2 клиньев по сопрягающимся поверхностям стоек.
После окончательной подгонки и регулировки клиньев между клипом и стойкой должен быть обеспечен зазор до 0,04 мл
Ремонт суппорта
1. Шабрить окончательно поверхности 1—4 салазок по сопрягающимся поверхностям траверсы.
2. Пришабрить клин и планку в сборе с траверсой
i 3. Шабрить поверхность 5 суппорта по плите на длине, раиной длине резцедержателя
374 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл.
Эскиз
Содержание операции
4. Шабрить поверхности 1 и 2 суппорта по плите и линейке и поверхность з по угловой линейке.
5. Шабрить поверхность 4 суппорта по угловой линейке, одновременно проверяя параллельность поверхностей 4 и з индикатором, закрепленным на призме; непараллелыюсть поверхностей 0,02 -м-и на 1000 ям
6. Шабрить поверхность плите на краску.
7. Шабрить поверхности поверхностям суппорта па
8. Шабрить поверхность
4 поворотной части по
1 и 3 по сопрягающимся краску.
2 по угловой линейке
9. Пришабрить поверхность 1 клина по сопрягающимся поверхностям вертикального суппорта в сборе с поворотными салазками
Ремонт резцедержателя
1. Шабрить поверхности з и 4 корпуса резцедержателя по линейке, одновременно проверяя их параллельность штихмассом.
2. Шабрить поверхность 5 по линейке, проверяя ее перпендикулярность к поверхностям 3 и 4 угольником и щупом.
3. Шлифовать на плоскогалифовальном станке .или шабрить поверхность в по плите
4. Взаимно пришабрить поверхности 1 и 2 корпуса резцедержателя и сегмента, контролируя щупом зазор а
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
375
Продолжение табл. 5
Эскиз
Содержание операции
5. Проверить в сборе с корпусом резцедержателя и осью:
а) сопряжение оси резцедержателя с отверстием резцедержателя па краску;
б) сопряжение шеек оси с корпусом резцедержателя;
в) зазор а между резцедержателем и корпусом резцедержателя.
Отпечаток на краску в отверстии должен составлять 65—70% от площади отверстия.
Сопряжение шеек оси с корпусом резцедержателя , А
должно быть по посадке . 11
Зазор а не должен превышать 0,05
6. При отпечатке на краску в отверстии резцедержателя менее оговоренного в ТУ, отверстие исправить разверткой с последующим шлифованием или заменой оси.
7. При повышенном зазоре а произвести наплавку боковой поверхности 2 резцедержателя и механическую обработку
8. Отрегулировать радиальный зазор в сопряжении резцедержателя с его осью
9. Шабрить поверхность а резцедержателя по клину, обеспечив беззазорное ее сопряжение с поверхностью 5 корпуса.
Ощутимая шаткость резцедержателя недопустима, при зтом отведенный и оставленный в любом положении оп легко должен садиться на место под действием собственного веса.
Зазор между поверхностью з резцедержателя и поверхностью .5 корпуса не должен превышать 0,03 мм
Особое внимание следует уделить монтажу делительной червячной пары. Червяк должен быть смонтирован так, чтобы его осевое биение было в пределах 0,005 лм1, боковой зазор зацепления в пределах 0,03—0,05 мм. Зацепление червяка с шестерней проверяют по пятпу контакта окрашенного червяка. На точность кинематической цепи оказывает влияние также состояние наборных шестерен гитары деления, эти шестерни должны соответствовать 6-й степени точности. Зазор между отверстием наборных шестерен и пальцев гитары деления , А
должен оыть в пределах посадки . Л.
Порядок выполнения слесарных работ при ремонте станков этого типа приведен в табл. 7.
Зубодолбежные станки типа 5Б150
Перед ремонтом станка проверяют точность работы станка одним из трех методов:
нарезанием пробной шестерни новым проверенным режущим инструментом (долбяком);
с помощью специального прибора ПККТ-1 для проверки кинематической цепи;
индикатором, закрепленным на столе станка, стержень которого касается рычага, насаженного на штоссель.
376 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
6. Типовой технологический процесс ремонта основных узлов карусельных станков /
Содержание операций
Ремонт стола
Разобрать стол станка и провести ремонт его в указанной ниже последовательности
1. Установить шпиндель на токарный станок. Укрепить его в патроне и люнете. Проверить овальность шеек 1 и 2 (допускается 0,015 мм). Овальность шеек проверяют на токарном станке, у которого радиальное биение шпинделя не более 0,01 мм. При повышенных отклонениях эти шейки следует нарастить хромированием или электромеханическим способом, после чего прошлифовать шейки по внутреннему кольцу подшипника.
Эту операцию проводят, если проверка перед ремонтом показала повышенную овальность проточенного образца
2. Осмотреть поверхности 1 накладных напра-. вляющих для выявления рисок и величины износа. Допускаются риски глубиной не более 0,5 лы< и износ в пределах 10% от первоначальной толщины. При повышенном отклонении следует накладки заменить на новые из текстолита марки ПТ или из пластмассы АСТ-Т.
При наличии производственных возможностей следует проточить поверхность 1 накладок, приняв за базу при установке поверхности 2 и з
3. Взаимно пришабрить поверхности 1 накладной направляющей стола и основания стола, при этом шпиндель центрируют в опорах качения.
4. Проверить радиальное биение пояска на боковой поверхности планшайбы при помощи индикатора (допускается 0,04 мм), при повышенном отклонении следует заменить подшипники качения
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
377
Продолжение табл. 6
Эскиз
Содержание операций
Восстановление направляющих траверсы
1. Шабрить поверхности 1 и в по линейке и плите проверяя их параллельность к малоизношенным частям поверхностей 2 и 4.
2. Шабрить поверхности 2 и 4 по линейке, проверяя их параллельность к поверхностям 1 и 6 микрометром; непараллельность допускается 0,02 мм на всей длине.
3. Шабрить поверхность з по линейке, проверяя параллельность этой поверхности к малоизношенным частям поверхности 5 (в местах А и Б) микрометром.
4. Шабрить поверхность 5 по линейке, проверяя параллельность ее к поверхности з микрометром; непараллельность допускается 0,02 леи на всей длине
5. Шабрить поверхности 1—3 по сопрягающимся направляющим станины на краску.
А. Первый вариант.
6. Пришабрить планку С и клин К в сборе, проверяя перпендикулярность направляющих траверсы относительно направляющих станины с помощью призмы, индикатора и контрольного куба. Неперпендикулярность допускается 0,02 л<.к на длине 300 мм
Б. Второй вариант.
В том случае, когда станина шабрилась неснятой с фундамента, клин К и планку С пришабривают по месту, проверяя перпендикулярность направляющей в траверсы к оси шпинделя с помощью призмы, устанавливаемого диска и индикатора
378 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл.
Эскиз
Содержание операций
Восстановление вертикального суппорта
1. Очистить поверхность 4 каретки от возможных забоин, проверяя плоскостность этой поверхности плитой.
2. Шабрить поверхности 1—3 каретки по сопряженным направляющим траверсы, проверяя параллельность поверхностей 1 и 2 относительно поверхности 4 микрометром
3. Шабрить поверхности 2 и 5 суппорта по плите.
4. Шабрить поверхности 1 и в по угловой линейке, проверяя параллельность их относительно поверхностей 2 и 5 микрометром.
5. Шабрить поверхности 3 к 4 по линейке, проверяя их взаимную параллельность микрометром.
Непараллельность поверхностей допускается 0,02 лш на 1000 мм
6. Очистить поверхность 4 поворотной части суппорта от возможных забоин, проверяя плоскостность этой поверхности по плите.
А, Парный вариант.
7. Смонтировать поворотную часть суппорта на каретку и шабрить поверхности 1—3 по сопряженным направляющим ползуна, проверяя параллельность поверхностей 2 и з относительно направляющих станины с помощью индикатора (непараллельность допускается 0,02 .oxi на 300 лип)
Б. Второй вариант.
В том случае, когда станина шабрилась не снятой с фундамента, поверхности 1—3 (см. операции 1 и 2) шабрят но сопряженным поверхностям ползуна, проверяя перпендикулярность поверхностей 2 и з относительно оси стола с помощью устанавливаемого диска, рамного угольника и индикатора.
Неперпендикулярность поверхностей 2 и 3 относительно оси стола допускается в пределах 0,015 иии на 300 л«
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
379
Продолжение табл. 6
Эскиз
Содержание операций
Восстановление узла бокового суппорта
1. Шабрить предварительно поверхности 1—3 каретки по линейке, проверяя параллельность поверхностей 2, з относительно базовой плоскости А с помощью стойки с индикатором
2. Шабрить окончательно поверхности 1—3 ка-,ретки но сопряженным направляющим станины. ' 3. Пришабрить клиновую планку каретки по месту
4. Шабрить предварительно поверхности 4—6 каретки по линейке, проверяя параллельность поверхностей 5 и 6 относительно базовой поверхности Б с помощью стойки и индикатора.
5. Шабрить окончательно поверхности 4—6 каретки по сопряженным направляющим ползуна, проверяя параллельность направляющей 4 относительно направляющих траверсы индикатором (непараллельность 0,015 мм на 300 .и.м).
6. Пришабрить клиновую планку ползуна по месту
Установка станины и основания планшайбы
1. Приставить основание планшайбы к станине, зафиксировать контрольными шпильками и укрепить болтами.
2. Установить станину на фундамент и выверить ее по рамному уровню в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
Станина должна быть установлена с точностью 0,04 -и.и на 1000 .м.и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.
3. Произвести окончательную сборку траверсы, бокового суппорта и стола.
380 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ:
Продолжение табл
Эскиз
Содержание операций
4. Проверить перпендикулярность оси стола ю направляющим ползуна бокового суппорта с по мощью устанавливаемого диска и индикатора, закрепленного в ползуне, Допускается неперпен-дикулярпосгь направления перемещения ползуна к оси вращения стола 0,015 -ч.« на 300 мм (наклон только к центру планшайбы). При отклонениях выше допускаемых дефект устраняют за счет поворота основания планшайбы в требуемом направлении. При этом необходимо установить новые контрольные штифты
5. Проверить параллельность оси стола направляющим бокового суппорта с помощью рамного угольника, устанавливаемого диска и индикатора. Ненараллельность направления перемещения бокового суппорта относительно оси вращения стола допускается 0,015 мм на 300 мм. При повышенных отклонениях дефекты устранить шабровкой привалочной плоскости основания стола, после чего установить контрольные штифты и укрепить болтами.
6. Проточить поверхность А планшайбы. Допускается отклонение от плоскостности планшайбы в пределах 0,64 мм на весь диаметр план- L шайбы (только вогнутость)
Последний способ применяют в том случае, когда по каким-либо производи ственным причинам
нет
Рис. 39. Проверка кинематической цепи зубодолбежного станка с помощью индикатора и рычага
возможности нарезать прооную шестерню и отсутствуй прибор ПККТ-1. Проверку кинематической цени станки с помощью индикатора и рычага проводят в следуют щем порядке:
1. Настраивают станок так, чтобы вращение стола и штосселя было синхронным и в одну сторону (на на резание шестерен внутреннего зацепления).
2. Совмещают ось вращения стола и штоссе с точностью 0,01 мм.
3. Устраняют осевое перемещение штосселя (двой ные ходы) и отвод головки.
4. Закрепляют рычаг на штосселе и настраиваю индикатор, как показано на рис. 39.
5. Пускают станок и следят за показанием и иди катора.
Полученные показания индикатора характеризую относительную точность работающих одновременно лительных пар стола и штосселя.
При обнаружении повышенных отклонений в ки нематической цепи после разборки станка проверяй делительные червячные колеса.
Для замера червячных колес диаметром свыше 300 мм, которые прибора лаборатории по габаритам невозможно проверить, применяют специальны прибор, показанный на рис. 40. Этот прибор позволяет проверять червячны колеса диаметром 300—1200 лл.
Прибор состоит из тумбы 7, оправки 2, прикрепленной к тумбе, и измеритель ной головки А.
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
381
7. Типовой технологический процесс ремонта зубофрезерных станков
Эскиз
Содержание операций
Ремонт стола
1. Перед разборкой стола проверить:
износ .поверхности отверстия 1 центрирующей втулки, которое должно быть в пределах 2-го класса точности;
' радиальное биение поверхности 1 отверстия (допускаемое отклонение 0,015 мм)',
торцовое биение поверхности стола г, которое может иметь отклонение в пределах 0,015 лсл» на наибольшем диаметре.
Результаты замеров фиксируют и учитывают при ремонте
2. Разобрать стол. Осмотреть поверхности 1—3. При наличии задиров необходимо установить деталь на токарный или карусельный станок и проточить эти поверхности, снимая минимальный слой металла; за базу при установке принимают поверхности 1 и Б
3. Установить стол на основание и проверить щупом зазор С. Если его величина выше 0,4 л.ч, следует установить компенсирующую втулку Д.
4. Взаимно прошабрить поверхности 1 и 2 стола и основания, контролируя радиальное и осевое биения червячной шестерни, а также поверхность 4 и втулки с помощью индикатора.
Сопряжение поверхностей 1 и 2 стола и основания проверяют на краску. Осевое и радиальное биения червячной шестерни допускается в пределах 0,015 лмь
5. Шабрить торцовую поверхность з стола по плите, проверяя торцовое биение этой поверхности с помощью индикатора (допускается 0,015 мм на наибольшем диаметре).
0. Линейкой и щупом проверить зазор С между бортом стола и опорной плоскостью фланца, который должен быть в пределах 0,02—0,03 лмп При зазоре больше указанного следует на фланце К установить и укрепить три компенсирующие накладки Н под углом 120°, для этого на торце фланца выфрезеровать три уступа. Накладки II пришабрить но сопрягающимся поверхностям стола так, чтобы при окончательно закрепленном фланце было легкое (без торможения) вращение стола при допустимом зазоре
7. Собрать и отрегулировать червяк и проверить его осевое биение (допускается 0,005 .и .и).
При повышенном отклонении следует отрегулировать или заменить упорные подшипники
382 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолясенис табл.
Эскиз
Содержание операций
8. Установить червяк в сборе на свое место. Проверить боковой зазор в зацеплении червячной пары поворотом стола с помощью рычага и определить величину зазора индикатором (зазор допускается 0,02— 0,03 леи). При повороте на 360° не должно быть заеданий.
При повышенном отклонении следует приблизить червяк (утолщением прокладок Б) и соответственно прошлифовать наружный диаметр червяка.
9. Проверить зацепление червяка с червячной шестерней по краске. Пятно контакта но высоте зуба должно быть не менее 60% и по длине не менее 70%. При этом окрашенная поверхность зубьев должна быть симметричной. Если характер зацепления не соответствует техническим условиям, необходимо убрать контрольные шпильки, отрегулировать положение червяка, после чего зафиксировать червяк новыми контрольными шпильками
Ремонт передней стойки
Восстанавливают поверхности 1—10 в следующем порядке:
1. Шабрить поверхности г и 3 по линейке и призме, одновременно контролируя возможную извернутость этих поверхностей с помощью уровня, уложенного на призму, и параллельность их относительно поверхности А с помощью призмы и индикатора. При этом поверхность можно принять за базовую, если после очистки от забоин прямолинейность ее, проверяемая по линейке, будет в пределах 0,02 мм па 1000 мм
2. Шабрить поверхности 4 и 5 по линейке и призме с уровнем, проверяя параллельность этих поверхностей относительно поверхностей 2 и з с помощью призмы и индикатора (непараллельность допускается в пределах 0.02 леи на 1000 Л4.ч)
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
383
Продолжение табл. 7
Эскиз
Содержание операций
3. Шабрить поверхность 1 по линейке, контролируя параллельность ее относительно поверхностей 2 и з с помощью индикатора и призмы (непараллельность допускается 0,02 aut на 1000 лш). Аналогично исправляют поверхность 6
4. Шабрить поверхности 3—10 по сопрягающимся поверхностям станины, одновременно проверяя перпендикулярность поверхностей 2—5 относительно плоскости стола с помощью контрольного цилиндра, призмы и индикатора.
Неперпендикулярность поверхностей 2—5 относительно плоскости стола допускается в положении а 0,02 о, в положении б — 0,015 мм на 300 мм
Ремонт салазок передней стойка
1. Шабрить поверхность 5 по плите на краску.
2. Шабрить поверхности 1—4 по сопрягающимся поверхностям направляющих стойки, одновременно проверяя параллельность поверхности ,5 относительно направляющих стойки с помощью индикатора (непараллельность допускается 0,03 на 300 мм)
Шпиндель
1. Разобрать и промыть все детали шпинделя. Осмотреть и замерить износ их и определить пригодность к восстановлению.
2. В шпинделе проверить:
величину износа поверхности шейки 1 рычажной скобой; радиальное биение конусного гнезда относительно шеек 1 и 2 с помощью двух призм, контрольной оправки и индикатора (допускается овальность шейки 1 0,005 мм, конусность 0,01 мм). Биение конусного гнезда, проверяемого по контрольной оправке, допускается 0,01 мм у корня и 0,02 мм на длине 300 ж).
При овальности и конусности поверхности 1 до 0,04 льи производят доводку ее притиром, при большем отклонении шлифуют. При повышенном биении конусного гнезда необходимо исправить его вручную абразивным бруском (если имеются забоины) или шлифованием на станке.
Собрать шпиндель, пришабрить подшипник скольжения и отрегулировать подшипники качения, проверить осевое и радиальное биения шпинделя (радиальное биение шпинделя допускается 0,01 -мл, осевое — 0,008 леи). При повышенном отклонении заменяют подшипники
384 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение таблД
Эскиз
Содержание операций
Поддерживающий подшипник фрезерной оправки j
1. Проверить:
сопряжение конусной поверхности втулки А и кор- I пуса подшипника Б;
износ отверстия втулки Л индикаторным нутроме-. ром, соосность втулки .4 и шпинделя с помощью 1 приспособления и индикатора.
Прилегание конусной поверхности втулки, праве- j ряемое на краску, допускается в пределах 75%..1 Отверстие втулки Л может иметь отклонение в пределах 2-го класса точности. Песоосность втулки А ,| и шпинделя допускается в пределах 0,02 лик.
2. При недостаточном прилегании конусной поверхности втулки и корпуса подшипника следует при- 1 шабрить конусное отверстие подшипника по сопря- -женной поверхности втулки.
3. При износе отверстия втулки А или несоосности | ее относительно шпинделя выше допускаемого следует расточить отверстие перемещением шпинделя с оправкой и резцом или перемещением подшипника относительно оправки с резцом, вставленным в гнездо шпинделя.
Если в результате исправления втулки останется | зазор С менее 0,5 о, следует втулку заменить новой окончательно расточенной на месте
Ремонт задней стойки
1. Замерить шейку I стойки микрометром и отверстие 2 поворотной части А индикаторным нутромером и определить зазор между сопряженными поверхностями, который должен быть в пределах посадки -у.
При повышенном отклонении необходимо установить компенсирующую втулку в поворотной части А
2. Шабрить поверхности 7—3 стойки по линейке, проверяя параллельность их относительно контрольного цилиндра, установленного на стол, или относительно направляющих передней стойки с помощью индикатора. Непараллельность этих поверхностей относительно оси контрольного цилиндра или направляющих передней стойки 0,02 мм на длине 300 .«at
3. Пришабрить поверхности 1 и 2 кронштейна по 1 сопряженным поверхностям задней стойки, .одновременно контролируя параллельность оси отверстия I относительно к этим плоскостям с помощью контрольной цилиндрической оправки и призмы с инди- . катером.
4. Смонтировать кронштейн и проверить совмеще- ; нис оси отверстия втулки с осью вращения стола I с помощью рычажного' индикатора (несоосность допускается 0,02 мм). ,1
При повышенном отклонении следует сместить стоику в требуемом направлении и зафиксировать ее', новыми контрольными шпильками
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
385
Измерительная головка, в свою очередь, состоит из щупов 3, к которым подведены микрокаторы 4. Измерительная головка укреплена на фланце 5, последний укреплен па планшайбе 6. Головка отводится и подводится вращением планшайбы 6, ось которой смещена по отношению к оси оправки.
Равномерность шага измеряют следующим способом: червячное колесо надевают на оправку 2, подводят щупы к одноименным профилям пары зубьев и настраивают оба микрокатора на нулевое деление, затем отводят измерительную головку, поворачивают колесо на следующий зуб, подводят головку до упора (на рисунке не виден) и доворачивают шестерню до тех пор, пока стрелка одного из микрокаторов займет нулевое положение, при этом замечают показания второго микрокатора, т. е. величину отклонения размера по шагу. Так фиксируют величину и направление отклонений каждого зуба. После этого подсчитывают наибольшую разность соседних шагов и накопленную погрешность шагов.
Прибор показывает отклонения с точностью 0,005 мм.
Рис. 40. Определение равномерности шага зубьев червячной шестерни на специальном приборе
Рис. 41. Приспособление для контроля при шабрении рабочих плоскостей подвижного копира
Точность нарезаемых зубчатых колес на ремонтируемом станке зависит не только от точности делительных червячных пар, но и во многом от тщательности монтажа этих пар в станке. Так, например, червяк должен быть смонтирован так, чтобы осевое биение не превышало 0,005 мм. Боковой зазор червячной пары должен быть в пределах 0,02—0,03 мм.
На точность станка большое влияние оказывают также зазоры в узлах, штосселя, подвижного копира и шпинделя. Поэтому при ремонте особое внимание должно быть уделено доводке шеек шпинделя втулок и шпинделя изделия.
Для шабровки плоскостей подвижного копира применяют приспособление (рис. 41), которое состоит из плиты 1, пары призм 2 и оправки 3.
Копир 5 насаживают на оправку 3, которую закрепляют на призмах планками 4 так, чтобы шабруемая плоскость А была параллельна плоскости плиты 1.
Пришабривая плоскость А по линейке, проводят контроль параллельности ее относительно плоскости плиты или то же самое относительно осп копира с помощью стойки с индикатором. Так же поступают по отношению ко второй плоскости Б,
Порядок выполнения слесарных работ при ремонте станков этого типа приведен в табл. 8.
13 Справочник механика, т. 2
Эскиз
Содержание операций
8, Типовой технологический процесс ремонта аубодолбежиых станков
Стол и салазки
1. Перед разборкой узла: проверил, радиальное биение поверхности А и тор*1 цовое биение поверхности Б. Результаты* замеров зафиксировать и учесть при ре* монте. Допускается: радиальное биение, поверхности А в пределах 0,01 мм, торцовое биение поверхности Б 0,002 .им па: наибольшем диаметре планшайбы
2. Произвести наружный осмотр поверхностей 1, 2, з стола, па которых допускаются отдельные мелкие задиры глубиной не более 0,5 мм.
При наличии задиров выше допускаемых или при повышенном радиальном биении поверхности А, обнаруженных при проверке перед ремонтом, необходимо установить деталь на токарный станок и проверить эти поверхности точением.
Базой для установки принимают поверхности В и Г.
Взаимно пришабрить поверхности l-з стола и салазок
3. Смонтировать стол и проверить биение поверхности А. При повышенном отклонении следует заменить кольцо новым и расточить его на месте с помощью специального приспособления.
Отверстие компенсаторного кольца должно быть расточено по 2-му классу точности
4. Шабрить поверхность 4 по плите, проверяя торцовое биение индикатором (допускается 0,02 мм на наибольшем диаметре).
5. Смонтировать шайбу К и проверить величину зазора С. При повышенном зазоре подрезать торцовую поверхность А, сопрягающуюся с поверхностью стола, на соответствующую величину.
Зазор С между шайбой Б и поверхностью салазок должен быть в пределах 0,02—0,03 мм.
6. Шабрить поверхности 5—7 по сопрягающимся поверхностям станины, одновременно проверяя параллельность поверхностей в и 7 салазок относительно поверхности 4 стола с помощью индикатора (непараллельность допускается 0,05 мм на длине хода стола)
7. Собрать и отрегулировать червяк. Проверить осевое биение смонтированного червяка, для чего' в центровое гнездо уложить (на солидол) шарик. Индикатор укрепить так, чтобы измерительный стержень упирался в шарик. При этом поворачивают червяк и следят за показанием индикатора.. Допускается осевое биение червяка в пределах; 0,005 мм. При повышенном отклонении следует отре-, гулировать или заменить упорные подшипники ;
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
387
Продолжение табл. 8
Эскиз
Содержание операций
8. Установить червяк па свое место и проверить зацепление червяка с червячным колесом по краске. Если пятно контакта не соответствует допустимому, необходимо извлечь контрольные шпильки и отрегулировать положение червяка так, чтобы зацепление было в пределах допустимого.
Пятно контакта по высоте зуба должно быть не менее 60% и по длине зуба не менее 70%, при этом окрашенная поверхность должна быть симметричной относительно средней плоскости колеса
9. Проверить индикатором боковой зазор в зацеплении червячной пары путем поворота стола с помощью рычага.
Боковой зазор червячной пары должен быть в пределах 0,02—0,93 лш. При этом не должно быть каких-либо заеданий в зацеплении при повороте червячного колеса на 360°.
При повышенном отклонении увеличить толщину прокладки А (см. эскиз к операции 8) на необходимую величину и соответственно прошлифовать наружный диаметр червяка
Восстановление штосселя и втулок
1. Проверить величину износа шеек 1 и посадочной поверхности 2 под долбяк, а также радиальное биение поверхности относительно поверхности 1 с помощью двух призм и индикатора и радиальное биение конусного гнезда штосселя относительно шеек 1 с помощью двух призм и индикатора (если штоссель имеет конусное гнездо).
Допускается овальность шеек 1 0,003 .о. Конусность 0,008 Х4Л1 на длине 100 мм.
Диаметр посадочной поверхности 2 должен соответствовать размеру и точности в соответствии с чертежом.
Поверхность 2 должна быть соосна с поверхностями шеек 1. Нссооспость допускается 0,005 льм.
Биение конусного гнезда штосселя, проверяемое по контрольной оправке, допускается 0,01 мм у корня и 0,02 м на длине 300
При наличии овальности и конусности шеек 1 до 0,03 леи произвести доводку этих шеек притиром.
При большем отклонении следует шлифовать поверхность I и доводить ее притиром.
При выявлении износа поверхности 2 следует восстановить ее хромированием и шлифованием на размер, предусмотренный чертежом.
Толщина наращенного слоя хрома должна быть не более 0,1 лы» на сторону.
При наличии биения конусного гнезда выше допустимого необходимо исправить гнездо вручную с помощью абразивного бруска (если имеются забоины) или шлифованием конусного гнезда на специальном станке. За базу при установке принимают поверхность 1 шеек штосселя
13*
388 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 8
Эскиз Содержание операций
1\ \ 2. Проверить зазор между отверстиями втулок и поверхностью 1 штосселя путем замера диаметров шеек штосселя и втулок. Зазор между отверстием втулок и шейками штос-селя должен быть в пределах 50% допуска При этом должно быть легкое перемещение штосселя. При зазоре выше допустимого следует заменить втулки с обязательной доводкой отверстий запрессованных втулок притиром
3. Установить оправку крепления долбяка (если штоссель имеет конусное гнездо) без подкладного кольца, обеспечив плотное прилегание оправки в шпинделе, после чего проверить радиальное биение поверхности 1 и торцовое биение поверхности 2. Радиальное биение шейки 1 оправки и торцовое биение поверхности 2 0,008 .о..н Непараллельность торцов подкладного кольца А допускается в пределах 0,004 мм. При наличии отклонений в пределах допуска следует замерять величину просвета Й и прошлифовать подкладное кольцо .4 на размер Я — 0,02 мм, установить кольцо и укрепить оправку болтами, после чего повторно проверить биение поверхностей 1 и 2
А „?
I -I а -ИП Восстановление копира и червячного колеса 1. Проверить величину износа цилиндрической поверхности 1 копира. Для этого копир в сборе со штосселем установить в центрах. Проверку вести индикатором, стержень которого касается поверхности 1 При этом поворачивают копир и последовательно перемещают индикатор вдоль копира. Затем, при неподвижном копире проверяют конусность поверхности 1 методом засечки по краям образующей цилиндра. Допускается отклонение поверхности 1 от правильной геометрической формы в пределах 0,02 мм
ь-• Ь - j. .. 1 7 гЦД
/ При повышенном износе поверхности 1 следует восстановить ее следующим способом: укрепить рядом с копиром технологическое кольцо Н. Шлифовать поверхность 1 копира А и технологического кольца Я одновременно до получения правильной геометрической формы поверхности 1. При этом замеры диаметра копира производить по технологическому кольцу Б
л 6
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
389
Продолжение табл. 8
Эскиз
Содержание операций
2. Установить копир в приспособлении так, чтобы поверхность 2 была параллельна плите (проверить по индикатору), и закрепить копир.
Шабрить поверхность 2 по линейке, одновременно проверяя параллельность этой поверхности относительно плоскости плиты с помощью индикатора. Аналогичным способом пришабрить поверхность 3.
Непрямолннейность поверхностей з и 2 проверяют па краску. Количество пятен 6—8 на площади 25 х25 л.и. Непараллельность этих поверхностей 0,02 .ч.« на всей длине
3. Укрепить на специальную оправку неподвижный копир и кольцо Б. Шлифовать поверхность неподвижного копира на диаметр, равный диаметру подвижного копира. Замеры диаметра неподвижного копира производить по технологическому кольцу Б.
Диаметр неподвижного копира должен быть равен диаметру подвижного копира. Разность между йтими диаметрами допускается в пределах 0,01 мм
4. Проверить:
величину износа поверхности 1 корпуса каретки и отверстия червячного колеса индикаторным нутромером;
величину износа наружной поверхности червячного колеса з микрометром;
сопряжение рабочей поверхности копира с поверхностью червячного колеса 2.
Сопряжение поверхности червячного колеса 3 в отверстии корпуса каретки 1.
Сопряжение между поверхностью копира и поверхностью 2 червячного колеса допускается в пределах
А „
посадки —. Зазор между червячным колесом дол-
« А
жен быть в пределах посадки при этом колесо
должно легко вращаться в корпусе
При повышенных отклонениях восстановление деталей копира следует вести в следующем порядке:
5. В том случае, когда имеется износ поверхности 1 корпуса каретки, следует расточить эту поверхность под компенсаторную втулку. Запрессовать втулку, затем окончательно расточить ее. Установку корпуса вести по специальной оправке, вставленной в отверстия втулок.
Поверхность 1 корпуса может иметь овальность и конусность в пределах 1-го класса точности
390 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл.
Эскиз
Содержание операций
Падвинный .копир
НемМмный копир
6. При наличии износа поверхности 3 червячного колеса выше допустимого следует эту поверхность проточить или прошлифовать (если в корпусе каретки установлена компенсаторная втулка), или хромировать и шлифовать (если износ поверхности 3 не превышает 0,1 л.ч па сторону, а отверстие корпуса не изношено).
Поверхность з червячного колеса может имегь отклонение в пределах посадки С,.
При износе поверхности г или когда прошлифована рабочая поверхность копира, следует поверхность 2 расточить и установить компенсаторную втулку. Отклонения поверхности 2 должны соответствовать 2-му классу точности
8. Пришабрить поверхность 1 клина по плите или линейке.
9. Укрепить неподвижную часть копира в отверстие червячного колеса и пришабрить поверхность копира по сопряженной поверхности клина.
10. Смонтировать клин.
11. Пришабрить поверхность 2 клина и поверхность 3 неподвижного копира по сопрягающимся поверхностям подвижного копира
12. Полностью собрать копир и червячное колесо, после чего проверить зазор С между торцом корпуса и компенсаторной шайбой следующим способом. Установить основание индикатора на торцовую поверхность корпуса А, при этом стержень индикатора должен касаться торцовой поверхности червячного колеса. Затягивают клин Б и производят покачивание (возвратно-поступательное движение) штосселя. При этом наблюдают за показанием индикатора. При наличии зазора выше допускаемого следует заменить компенсаторное кольцо В или подрезать торец корпуса А с учетом обеспечения требуемого зазора.
Допускается зазор С в пределах 0,02—0,04 мм, цс-параллслыюсть торцов кольца В 0,007 мм
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
391
Продолжение табл. 8
Эскиз
Содержание операций
13. Собрать червяк и проверить его осевое биение (см. стр’. 386).
Установить червяк на свое место и проверить зацепление но методу, приведен юму на стр. 387.
Проверить индикатором боковой зазор в зацеплении червячной пары путем поворота штосссля с помощью рычага.
Боковой зазор червячной пары штосселя должен быть в пределах 0,02—0,03 мм. При этом не должно быть каких-либо заеданий при повороте червячной шестерни на 360°.
Уменьшение бокового зазора производят за счет увеличения толщины прокладки с соответственным уменьшением червяка по диаметру и снятием фасок с вершин витков
Установка стойки
1. Проверить приваленную плоскость 1 стойки по мостику и при наличии забоин зачистить их шабером.
Прямолинейность привалочной плоскости 1 должна быть в пределах 0,02 ,и.« на 1000 мм.
Смонтировать узлы привода и отвода долбяка.
Установить стойку на станину, зафиксировать ее контрольными штифтами и укрепить болтами.
Проверить параллельность вертикального перемещения штосселя оси вращения стола.
Для этого на стол установить контрольный цилиндр и с помощью индикатора совместить ось цилиндра с осью вращения стола. В штосссль укрепляют индикатор так, чтобы его мерительный штифт касался образующей цилиндра в положениях а и б.
Шгосселю сообщают вертикальное перемещение.
Непараллельность вертикального перемещения штосселя оси вращения стола допускается в пределах 0,015 А1.и на длине хода штосселя в продольном и поперечном направлениях.
При отклонении выше допустимого следует снять стойку и дефект устранить путем шабрения плоскости 1 станины, сопряженной с привалочной плоскостью стойки. При этом необходимо учесть величину и направление полученных отклонений
2. Проверить совпадение оси штосселя с осью вращения стола в плоскости, перпендикулярной к перемещению стола. Для этого следует совместить ось штосселя с осью вращения стола в плоскости перемещения последнего (и — а,). После достижения этого условия произвести замер индикатором относительного расположения осей стола и штосселя в плоскости, перпендикулярной к направлению перемещения стола (б — б,).
При повышенном отклонении следует совместить ось штосселя с осью вращения стола путем перемещения стойки в требуемом направлении.
После окончательной установки стойки рассверлить существующие отверстия под контрольные штифты и пройти их конусной разверткой. После этого установить контрольные штифты и окончательно закрепить стойку
392 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Зубострогальные станки типа 526
Перед разборкой станка проверяют радиальное биение оси конического отверстия шпинделя изделия по контрольной оправке и точность кинематической цепи,
Рис. 42. Проверка точности кинематической цепи зубострогального станка
связывающей качание люльки с вращением шпинделя изделия. Последнюю проверку производят при медленном движении люльки и передаточном отношении обкатки 1 : 1 (рис. 42). Бабку стапка устанавливают в положение, при котором ось шпинделя изделия совпадает с осью качания люльки. Индикатор закрепляют на оправке так, чтобы его измерительный стержень касался поверхности обработанной площадки выступа на люльке. При медленном движении люльки снизу вверх наибольшее показание индикатора на любом участке угла качания в пределах 60° не должно превышать 0,04 мм на радиусе 250 мм.
Порядок выполнения слесарных работ при ремонте станков этого типа приведен в табл. 9,
Вертикально-сверлильные станки типа 2А135
Величина радиального биения оси конического отверстия шпинделя в ремонтируемом станке зависит:
от величины радиального биения оси конического отверстия относительно подшипниковых шеек шпинделя;
от радиального биения опор качения шпинделя;
от соосности шлицевого отверстия в коробке скоростей и шлицевой части шпинделя.
Технической документацией для данной модели станка предусмотрены для опор шпинделя радиальные шарикоподшипники 710 класса П.
Для получения минимального биения шпинделя технологическим процессом также предусмотрена операция совмещения оси шлицевого отверстия коробки скоростей с осью шпинделя, так как в противном случае под воздействием смещенной оси шлицевого отверстия шпиндель получит дополнительное биение,
Порядок выполнения слесарно-сборочных работ при ремонте станков этого типа приведен в табл. 10.
Горизонтально-протяжные станки типа 7540
Наибольшему износу у горизонтально-протяжных станков подвергаются опорная поверхность планшайбы, направляющие и узел ползушки. При длительной эксплуатации у протяжных станков с гидравлическим приводом изнашиваются также основные детали гидравлической системы — цилиндры, поршни, штоки и поршневые кольца.
Для определения величины износа поверхности отверстия цилиндра приме- . пяют индикаторный нутромер для глубоких отверстий.
Для расточки отверстия цилиндра используют специальную борштангу.
Борштанга (рис. 43) состоит из оправки 2, соединенной с трубами 1 и 4.
В паз оправки 2 вставляют плавающий пластинчатый резец. Для направления борштанги в оправке 2 профрезерованы шесть пазов, в которые вставлены планки 3 из текстолита пли лигнофоля.
Штуцер 5 и рукав 6 служат для подвода охлаждающей жидкости.
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
393
Эскиз
Содержание операций
9. Типовой технологический процесс ремонта аубострогальных станков
Ремонт станины, поворотных салазок и делительной бабки
1. Проверить положение станины по уровню, установленному на базовой поверхности А. Допускаемое отклонение от горизонтального положения 9,1 мл на 1000 мм. При большем отклонении станину переустановить. Допускаемое отклонение при переустановке 0,0а мм на 1000 .им.
2. Шабрить поверхность 1 станицы по плите, одновременно проверяя ее параллельность базовой плоскости А уровнем. Допускаемая непараллельность 0,04 мм на 1000 мм.
3. Шабрить поверхности 1 и г поворотных салазок по шабровочной плите.
4. Шабрить поверхность 3 поворотных салазок по угловой линейке.
5. Шабрить поверхность 4 поворотных салазок по угловой линейке, проверяя ее параллельность поверхности з индикатором. Допускаемая непараллельность 0,02 мм на всей длине.
6. Шабрить поверхность 5 по плите, проверяя ее параллельность поверхностям 1 и 2 микрометром. Допускаемая непараллельность 0,02 мм на всей длине
7. Проверить состояние шеек 2 и 3, торца 1 и конусного гнезда 4 шпинделя изделия. Задиры и риски на поверхностях шеек 1 и 2 не допускаются. Эллипсность и конусность шеек допускаются до 0,015 мм. Конусное гнездо при проверке по контрольной оправке не должно иметь отклонения более 0,01 мм у торца шпинделя и 0,02 мм на длине 300 мм. При больших отклонениях дефекты устранить шлифованием на станке. Исправление конусного гнезда допустимо производить также ручной доводкой притиром.
8. Шабрить поверхности 1—3 бабки изделия совместно с крышками по сопряженным поверхностям шеек и торцу шпинделя на краску
394 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 9
Эскиз
Содержание операций
9. Смонтировать шпиндель в подшипниках и отрегулировать его.
10. Шабрит*- поверхности 4— 6 бабки изделии по сопрягающимся поверхностям поворотных салазок, одновременно проверяя параллельность оси шпинделя направляющим поворотных салазок с помощью контрольной оправки и индикатора, закрепленного на специальном основании.
И. Пришабрить клин по месту и отрегулировать перемещение бабки изделия
12. Проверить пересечение вертикальной оси поворота салазок с осью вращения шпинделя бабки изделия с помощью специальных оправок и щупа. Допускаемое отклонение 0,05 мм. При повышенном отклонении соответственно переместить кронштейн К.
13. После установки кронштейн закрепить болтами, цросверлить и развернуть новые отверстия под контрольные шпильки и зафиксировать его положение контрольными шпильками
Ремонт шпинделя и корпуса люльки
1. Проверить микрометром износ шеек 1 и г шпинделя люльки и износ отверстий втулок 8 и 9 индикаторным нутромером. Допускается эллипспость и конусность поверхностей 1 и 2 в пределах 0,02 мм. Отверстия 8 и 9 могут иметь отклонения в пределах посадки А]. При больших отклонениях или наличии задиров на поверхностях 1 и 2 шлифовать их и торец з, приняв за базу при установке поверхности А и Б. При износе поверхностей отверстий 8 и 9 заменить втулки новыми.
2. Проверить плоскостность поверхностей 4—7 по линейке и параллельность поверхностей 6 и 7 с помощью индикатора (непараллельность допускается 0.02 лом на всей длине). При больших отклонениях произвести исправление этих плоскостей шабрением по линейке.
3. Установить корпус люльки на станину, зафиксировать его на контрольных штифтах и закрепить болтами
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
395
Продолжение табл. 9
Эскиз
Содержание операций
4. Пришабрить поверхности 1—3 корпуса люльки вместе с крышками по сопряженным поверхностям шпинделя.
5. Зафиксировать крышки контрольными шпильками и закрепить их болтами так, чтобы шпиндель вращался свободно при зазорах между подшипниками и шейками шпинделя до 0.02 nut.
6. Смонтировать узел бабки изделия на станине
7. Установить бабку изделия так, чтобы ось шпинделя была перпендикулярна поверхности з.
А. Первый вариант. Вращением шпинделя с укрепленным на нем индикатором производят проверку по поверхности 3. При атом индикатор должен давать одинаковые показания в точках а и б, а нулевая риска нониуса поворота бабки должна совпасть с нулевой риской шкалы на станине. Если риски не совпадают, то следует произвести корректировку путем смещения кронштейна с нониусом для совмещения нулевых рисок.
При установке бабки изделия в указанное положение произвести проверки:
перпендикулярности вертикальной оси корпуса люльки к шпинделю изделия, для чего в оправку шпинделя изделия укрепляют индикатор, мерительный стержень которого касается торца з корпуса люльки; о величине отклонений судят по показаниям индикатора в местах виг вертикальной оси; допускаемая неперпендикулярность 0,02 мм на диаметре 300 мм',
совмещения осей шпинделя бабки изделия с осью корпуса люльки при помощи индикатора, закрепленного в шпинделе изделия; измерительный стержень индикатора должен касаться внутренней поверхности 1 корпуса, сопрягающейся с шейкой шпинделя. Вращая шпиндель, определяют величину несоосности
L
396 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 9
Эскиз
Содержание операций
Б. Второй вариант. Смонтировать и отрегулировать шпиндель люльки. Установить и выверить устанавливаемый диск. Установить бабку изделия так, чтобы ось шпинделя была перпендикулярна контрольной плоскости приспособления в горизонтальной плоскости. Нулевые риски нониуса поворота бабки и шкалы па станине при этом должны совпасть. После установки бабки изделия произвести проверки:
перпендикулярности вертикальной оси корпуса люльки к оси шпинделя изделия, для чего в оправке, установленной в шпинделе изделия, закрепляют индикатор, мерительный стержень которого касается контрольной плоскости приспособления по вертикальной оси;
совмещения осей шпинделя бабки изделия с осью корпуса люльки; для выполнения этой проверки в шпинделе люльки закрепляют и выверяют устанавливаемую оправку; индикатор крепят в оправке шпинделя так, чтобы измерительный стержень касался поверхности оправки; вращая шпиндель, определяют величину несоосности
8. При повышенных отклонениях от параллельности оси корпуса люльки к оси шпинделя изделия дефект устранить шабрением опорной плоскости С корпуса люльки.
9. При повышенных отклонениях от соосности шпинделя бабки изделия и корпуса люльки удалить контрольные шпильки и сместить на требуемую величину корпус люльки
Ремонт суппортов и нониусных линеек
1. Пришабрить поверхности 1—3 планшайбы по сопрягающимся поверхностям шпинделя люльки на краску.
2. Пригнать клин по месту
3. Проверить поверхности 1 и 2 поворотного корпуса суппорта по поверочной плите и зачистить имеющиеся на них забоины
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
397
Продолжение табл. 9
Эскиз
Содержание операций
4. Шабрить поверхности 1—4 основания суппорта в следующем порядке: 1 и 2 по плите на краску, з по угловой линейке, 4 по угловой линейке, проверяя ее параллельность поверхности з индикатором; допускаемая нс-параллельность 0,02 леи на всю длину.
5. Проверить поверхность 5 основания суппорта и зачистить забоины
6. Шабрить поверхности 4—3 ползуна по сопрягающимся поверхностям основания суппорта.
7. Шабрить при необходимости поверхность ползуна 4 по плите на краску.
8. Пригнать клин по месту
9. Собрать узел шпинделя люльки вместе с суппортами и проверить перпендикулярность перемещения суппортов к оси шпинделя изделия при помощи устанавливаемого диска, закрепленного на шпинделе изделия, и индикатора, смонтированного на суппорте. Бабку изделия и суппорт устанавливают на нулевое деление. Поочередно перемещая ползуны, замечают отклонения индикатора. При отклонении свыше 0,015 лои переустанавливают но-ниусную линейку суппорта
Проверить правильность нулевых рисок на шкалах и нониусах для установки суппортов на угол зуба. При выполнении атой операции люльку устанавливают в положение, при котором суппорты расположены горизонтально. Шкалы на верхнем суппорте и нониусе на основании суппорта должны быть установлены на нулевое деление. Бабку изделия устанавливают в положение, при котором ось шпинделя изделия параллельна плоскости качания люльки. Индикатор закрепляется так, чтобы его измерительный стержень касался опорной поверхности 1 суппорта. Бабке изделия сообщают перемещение в направлении, параллельном плоскости качания люльки.
После проверки верхнего суппорта нижний суппорт устанавливают параллельно ему. Правильность этой установки выверяют индикатором, закрепленным на верхнем суппорте. Измерительный стержень индикатора касается опорной поверхности 2 нижнего суппорта; нулевые риски шкалы на нижнем суппорте и нониусе на основании суппорта после этой выверки должны точно совпадать. Допускаемое отклонение 0.02 лои па длине 100 л<Л1. При повышенных отклонениях переустановить нониусную линейку на поворотном корпусе суппорта
398 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
10. Типовой технологический процесс ремонта вертикально-сверлильных станков
Эскиз Содержание операций
3 / 4^/ Восстановление направляющих поверхностей колонки При износе направляющих поверхностей 1—4 до 0,1 мм на 1000 мм их восстанавливают шабрением в следующем порядке: 1. Шабрить поверхности 1 и 2 по плите и линейке, а 3 по угловой линейке. Ненрямолинейность этих поверхностей допускается не более 0,02 мм на длине 1000 мм
3 4 Г 2. Шабрить поверхность 4 по угловой линейке, одновременно проверяя параллельность поверхностей 3 и 4 приспособлением с индикатором, непараллельность должна быть не более 0,02 мм на длине 1000 мм
3. При износе направляющих поверхностей более 0.1 мм на 1000 мм направляющие колонны восстанавливают шлифованием. Для этого устанавливают колонну на стол продольно-шлифовального станка, выверяют параллельность ходу стола станка наименее изношенных мест поверхностей 1—3 и закрепляют. Затем шлифуют поверхности 1—4 с переналадками с одной установки колонны. Ненрямолинейность и непараллельность этих поверхностей 0.02 мм на 1000 мм
Г I 2 / 7/
1 1 1 1 пП 1 1 Гильод шпинделя и шпиндель 1. Проверить сопряжение гильзы шпинделя с отверстием корпуса шпиндельной головки ^посадка —, перемещение гильзы должно быть плавным, без заедапияУ При повышенном зазоре отверстие 1 корпуса исправить притиром до снятия следов износа, а наружную поверхность гильзы шлифовать, затем хромировать и доводить шлифованием и притиркой по месту (если требуемый слой хрома толщиной более 0.1 мм на сторону, то изготовляют новую гильзу)
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
399
Продолжение табл. 10
Эскиз
Содержание операций
2-. Разобрать шпиндель, промыть все детали и визуально проверить износ подшипников, шеек 1 и 2 шпинделя и конического отверстия з. При необходимости поверхности 1 и 2 восстановить хромированием с последующим шлифованием
3. Собрать шпиндель и отрегулировать подшипники. Проверить биение конического отверстия шпинделя с помощью контрольной оправки и индикатора. При отклонениях выше допустимого шлифовать коническое отверстие шпинделя в сборе с подшипниками и гильзой на токарном станке.
Радиальное биение контрольной оправки, вставленной в коническое отверстие шпинделя, нс должно превышать: у начала оправки (положение II) 0,02 лои, па длине 200 лы (положение I) 0,03 лш.
Восстановление направляющих шпиндельной головки
1. Шабрить предварительно поверхности 1 и 2 головки по линейке и окончательно по сопрягающимся поверхностям колонны.
Одновременно проверять параллельность этих поверхностей относительно оси гильзы с помощью индикатора и призмы с роликом (недараллель-ность допускается нс более 0.02 л|л! на длине 200 льч. Конец гильзы может быть отклонен только к колонне )
2. Шабрить предварительно поверхность з головки по клину и окончательно по сопрягающимся поверхностям колонны. Одновременно проверять параллельность поверхности з относительно оси гильзы с помощью индикатора и призмы с роликом (непараллельность допускается не более 0.02 леи на длине 200 aim).
3. Пришабрить и отрегулировать клин
400 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 10
Эскиз
Содержание операций
Проверка соосности шпинделя и шлицевого отверстия коробки скоростей
1. Проверить параллельность оси шлицевого хвостовика шпинделя направляющим станины: в продольной (а) и поперечной (б) плоскостях станка. Проверку выполняют с помощью индика-'тора и призмы с роликом, при этом мерительный штифт касается поверхности вала шпинделя, заведенного в шлицевое отверстие коробки подач.
Непараллельность оси шлицевого вала направляющим поверхностям колонны допускается не более 0.04 леи на длине 300 мм. Отклонение выше допустимого ликвидировать за счет сдвига коробки скоростей К, после чего исправить разверткой отверстие под контрольные штифты и установить их
Восстановление стола
1. Очистить от забоин поверхность 1 и проверить ее прямолинейность линейкой и щупом, лепрямолинейность допускается не более 0,035 мм на всей рабочей поверхности стола (выпуклость не допускается). При отклонениях выше допустимых шабрить по плите и линейке или строгать на продольно-строгальном станке
2. Шаб,рить поверхности 2 и 3 по сопрягающимся поверхностям колонны, проверяя перпендикулярность оси вращения шпинделя к поверхности 1 стола в его продольной плоскости индикатором, закрепленным на шпинделе. При проверке шпиндель с индикатором поворачивают на 180°.
Неперпендикулярность оси вращения шпинделя к поверхности 1 стола допускается не более 0,06 льи па длине 300 мм (отклонение шпинделя допускается только к колонне)
3. Шабрить поверхность 4 по сопрягающимся поверхностям колонны, проверяя перпендикулярность оси вращения шпинделя к поверхности 1 стола в его поперечной плоскости индикатором, закрепленным на шпинделе. При проверке шпиндель с индикатором поворачивают на 180°.
Неперпендикулярность оси вращения шпинделя к поверхности 1 стола допускается не более 0,05 мм на длине 300 мм.
4. Шабрить предварительно клин по плите и окончательно в сборе со столом по сопрягающимся поверхностям колонны
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
401
Плавающий пластинчатый раздвижной резец (рис. 44) состоит из двух половин 3 и 5, соединенных между собой двумя винтами 1 и прижимной планкой 2. Для регулировки размера по диаметру предусмотрены два винта 4. Резцы изготовляют из быстрорежущей стали Р18, они закалены и прошлифованы по ширине под размер, обеспечивающий посадку С3.
Рис. 43. Борштанга для расточки цилиндра протяжного станка
Держатель борштанги 1 (рис. 45) устанавливают вместо резцедержателя на суппорте станка. Борштангу крепят двумя парами сухарей 2 и 5 и двумя винтами 3. Для получения соосности отверстия А держателя и шпинделя станка последний растачивают на месте оправкой с резцом, вставленным в отверстие шпинделя
Цилиндрическая часть
Рис. 44. Плавающий пластинчатый регулируемый резец для расточки цилиндра протяжного станка
станка. Кольцо 4 применено для получения высоты 130 мм (высота стандартного резцедержателя к токарным станкам типа 1К-62).
Для исправления отверстия цилиндр 2 (рис. 46) укрепляют в патроне и люнете и выверяют по индикатору.
Сначала растачивают отверстие резцом на глубину 150—200 мм, затем в цилиндр пропускают борштангу 4, которая центрируется в шпинделе втулкой 1 и в держателе 5. Пластинчатый резец 3 настраивают на требуемый размер и закладывают в направляющий паз борштанги. После первого прохода резцом
402 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
производят замер отверстия индикаторным нутромером и при необходимости настраивают пластинчатым резец на увеличенный размер, после чего производят второй проход.
Горизонтально-расточные станки типа 2620
Направляющие поверхности салазок при ремонте станка выравнивают предварительным строганием с последующим шабрением или чистовым строганием.} При этом важно получить взаимную параллельность нижних и верхних направляющих поверхностей салазок. Рабочая поверхность столов продольно-строгаль-' ных станков обычно имеет забоины или другие дефекты, снижающие взаимную, параллельность направляющих поверхностей. Для повышения точности обраиа-' тываемых поверхностей выполняютследующие работу.
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
403
Эскиз
Содержание операций
11. Типовой технологический процесс ремонта горизонтально-протяжных станков
Ремонт станины, направляющих планок и ползугики
1. Проверить:
а) плоскостность опорной поверхности 1 планшайбы (допускается только вогнутость (1,02 aiai на всю длину);
б) состояние отверстия 2 (допускаемое отклонение должно быть в пределах посадки С3).
При наличии отклонения от плоскостности поверхности 1 до 0,1 ami шабрить опорную плоскость планшайбы по плите, проверяя ее параллельность плоскости А станины индикатором. При износе поверхности 1 более 1,0 мм планшайбу снять и передать для проточки и расточки отверстия 2 под переходную втулку а па токарном станке. За базу при установке планшайбы на токарном станке принимают поверхности 3 и 4
2. Проверить прямолинейность поверхности 1 и 2 обеих направляющих планок станины с помощью линейки, двух мерных плиток и щупа. Допускаемое отклонение 0,0'1 aim да 1000 мм.
При износе выше допускаемого снять направляющие планки и прошлифовать поверхности 1 и 2. Одноименные плоскости планок шлифовать с одной установки. Допускается «прямолинейность после шлифования 0.02 мм на всю длину. Разность по толщине планок допускается в пределах 0,02 мм.
3. Установить направляющие планки на свои места и закрепить их болтами
4. Проверить перпендикулярность направляющих 1 и 2 к опорной плоскости планшайбы А с помощью приспособления, установленного в планшайбе, и основания с индикатором. Допускается неперпендикулярность 0,03 aim па 300 aim. Если отклонение в горизонтальной плоскости выше допускаемого, дефект устранить шабрением поверхности 2 по линейке с проверкой приспособлением. Если отклонение в вертикальной плоскости превышает допуск, снять направляющую планку и исправить дефект путем шабрения поверхности 3 станины с одновременной проверкой приспособлением
а. Проверить параллельность поверхностей 1 и 2 планки В но отношению к планке Б. Допускается непараллельность 0,04 мм для поверхности 1 и 0.02 aim для поверхности 2 на всю проверяемую длину. Если поверхность 1 имеет повышенное отклонение, планку В спять и дефект устранить шабрением поверхности 4 станины (при отклонении поверхности 2 выше допускаемого дефект устранить шабрением ее по линейке с одновременной проверкой параллельности, при исправлении поверхности 2 направляющая планка В должна быть окончательно закреплена с установкой контрольных шпилек).
404 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 1
Содержание операций
Эскиз
6. Проверить соосность отверстий опорной планшайбы и державки ползуна. Проверку производить с помощью приспособления и индикатора в вертикальной и горизонтальной плоскостях (в положениях а, а3 б, 6t). Допускаемое отклонение 0,05 мм. При наличии отклонения больше указанного восстановление соосности вести путем установки компенсаторных планок соответствующей толщины с последующим шабрением поверхностей 1—4 ползуна
7. Проверить параллельность оси штока направляющим станины в вертикальной и горизонтальной плоскостях с помощью инди-
катора на специальном основании. Допускаемое отклонение 0,05 мм на длине 500 мм. Если отклонение превышает допускаемое, сместить ось рабочего цилиндра в требуемом направлении
Восстановление цилиндров, поршней и штоков гидравлической системы
1. Проверить величину износа отверстия рабочего и вспомогательного цилиндра с помощью специального индикаторного нутромера. Износ допускается в пределах половины допуска посадки А4.
2. При большом износе отверстие расточить на станке плавающим пластинчатым резцом с последующей доводкой притиром. Отклонение может быть допущено в пределах допуска посадки.
3. Проверить износ поршня с помощью микрометра. Отклонения в результате износа допускаются в пределах допусков посадки Х4. При повышенном отклонении заменить поршень новым или восстановить его хромированием.
4. Проверить овальность и конусность штока с помощью микрометра. Допускаемое отклонение в результате износа в пределах допусков посадки Х3. При повышенных отклонениях шлифовать поверхность а штока
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
405
На стол строгального станка но габаритам прострагиваемой детали крепят платики С или бонки, которые прострагивают ходом стола, чем и создают плоскость, параллельную направляющим стола (рис. 47). Если па эти платики укрепить деталь с уже простроганной плоскостью, вторая прострагиваемая плоскость будет строго параллельной первой, что и требуется для восстанавливаемых салазок.
Расточной шпиндель имеет одни опоры (скольжения) для продольного перемещения и другие опоры (качения) для вращения. Следовательно, на биение конического отверстия шпинделя при ______
вращении влияют три фактора; от- ( \
Рис. 47. Установка платинов на столе продольно-строгального станка
Рис, 48. Приспособление для контроля положения оси шпинделя относительно направляющих
лении шпинделя, неточности в сопряжении шпинделя во втулках и в опорах качения. В связи с этим весьма трудно в сборе получить требуемую по ГОСТу 2110—57 точность конического отверстия при вращении, даже если сам шпиндель и его опоры выполнены с допускаемыми отклонениями.
Поэтому при ремонте станка коническое отверстие шпинделя исправляют шлифованием в собранном шпинделе.
Для проверки перпендикулярности оси шпинделя относительно направляющих стойки или шпиндельной головки применяют приспособление, показанное па рис. 48, которое крепят к шпинделю призматическим угольником, приваренным к трубчатой ферме. На другом конце фермы приварен угольник с индикатором. Стержень индикатора касается направляющих стойки.
Поворотом шпинделя вместе с индикатором на 180° определяют величину отклонения. Основные слесарные работы при ремонте станков этого типа приведены в табл. 12.
Круглошлифовальпые станки типа ЗА161
При ремонте станины важно, чтобы направляющие под бабку были перпендикулярны направляющим для стола. Это достигают применением следующего метода контроля.
На направляющие станины укладывают два цилиндрических контрольных валика (рис. 49). На конце валика 2 укреплена штанга 3 с индикатором, стержень которого касается валика 1. В центровое гнездо валика 2 вставлен шарик, который касается упора 4. При повороте валика 2 па 180° индикатор показывает величину отклонения от перпендикулярности продольных направляющих по отношению поперечных.
406 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Эскиз
Содержание операций
12. Типовой технологический процесс ремонта горизонтально-расточных станков
Выбор метода восстановления нижних салазок
1. Уложить салазки на восстановленную станину и определить величину смещения К оси гайки салазок относительно оси отверстия под ходовой винт коробки скоростей методом отметки специальным керном.
Смещение К оси гайки салазок без ремонта допускается до 0,5 лмь
При определении этой величины следует учесть толщину слоя, которую надо будет снять для выравнивания нижних направляющих салазок. Если величина смещения К будет больше 0,5 лм<, следует накладные направляющие заменить но выми с последующим их строганием или шабрением
2. Проверить величину износа направляющих салазок внешним осмотром и с помощью линейки и щупа. При износе направляющих салазок до 0,2 мм на всей длине их восстанавливают шабрением. При износе свыше 0,2 мм и задирах глубиной более 0,5 Л1.« направляющие выравнивают чистовым строганием
Восстановление направляющих нижних салазок шабрением
1. Шабрить предварительно поверхности 1—4 по мостику, проверяя их параллельность относительно базовых поверхностей А, Б с помощью индикатора, при этом следует сохранить одинаковую глубину И (непараллельность допускается 0,03 мм на всю длину).
2. Шабрить окончательно поверхности 1—5 по сопрягающимся поверхностям станины
3. Шабрить поверхности 10 и 11 по мостику или линейке, проверяя их параллельность относительно поверхностей 1 и 3 станины с помощью индикатора в местах а—г (непараллельность 0,03 мм)
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
407
Продолжение табл. 12
Эскиз
Содержание операций
4. Шабрить поверхность 7 по линейке, проверяя перпендикулярность этой поверхности относительно направляющих станины с помощью контрольного куба, основания для крепления индикатора и индикатора.
Неперпендикулярность поверхности 7 относительно направляющих станины 0,01 мм на 300 мм.
5. Шабрить поверхности в и S по линейке, проверяя их параллельность относительно поверхности 7 с помощью основания для крепления индикатора и индикатора.
Шабрить поверхность 9 по линейке, проверяя ее параллельность относительно поверхности 11 с помощью индикатора или микрометра.
Взаимная непараллельность поверхностей 6, S относительно поверхности 7 и 9 относительно поверхности 77—0,03 мм на всей длине направляющих.
Контрольный куб устанавливают на направляющих станины так, чтобы ролики этого куба коснулись боковой поверхности станины. При этом плоскости куба получат взаимно перпендикулярное положение относительно направляющих станин, после чего возможна проверка с помощью индикатора положения направляющих салазок относительно направляющих станины
Восстановление направляющих нижних салазок строганием
1. Установить салазки поверхностями А и Б на стол продольно-строгального станка и выверить деталь по поверхностям В или 6.
Прострогать поверхности 6—77.
2. Укрепить на плоскости стола платики, после чего прострогать поверхности этих пла-тиков.
3. Установить деталь поверхностями 10, 11 на платики, укрепить и выверить по базовым поверхностям В или Г.
4. Строгать поверхности 1—5
Верхние салазки и стол
1. Проверить по плите плоскостность поверхности А верхних салазок. При наличии забоин или других повреждений пришабрить эту поверхность по плите и мостику.
Плоскостность поверхности А проверяют на краску по шабровочной плите или мостику.
2. Шабригь предварительно поверхности I и 2 по мостику, проверяя их параллельность относительно поверхности А с помощью индикатора.
Деталь установить на направляющие отшаб-ренной станины.
Шабрить окончательно поверхности 1 и 2 по сопряженным направляющим салазок, проверяя их параллельность относительно поверхности А с помощью индикатора (нспараллель-ность в пределах 0,02 мм на 100 мм)
408 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 12
Эскиз
Содержание операний
3. Проверить по плите плоскостность поверхности Б стола. При наличии забоин или повреждений прошабрить эту поверхность по плите.
i. Смонтировать стол на салазки. Проверить прямолинейность поверхности Б стола с помощью мостика и параллельность этой поверхности относительно направляющих салазок с помощью индикатора. При повышенных отклонениях шлифовать поверхность Б пнев-мошлифовальной машинкой или шабрить ее до получения результатов в пределах допускаемых отклонений.
Непараллельность поверхности Б относительно направляющих допускается в пределах 0,03 мм на всей длине
Выбор метода восстановления стойки
1. Проверить величину износа направляющих стойки с помощью линейки и щупа.
При износе направляющих до 0,2 ami на всей длине их восстанавливают шабрением. Если износ превышает эту величину, направляющие выравнивают чистовым строганием
Восстановление направляющие стойки шабрением
1. Установить стойку по уровню с точностью 0,04 мм на 1000 мм.
Шабрить поверхности 1 и 5 по мостику или линейке с уровнем, при шабровке контролировать индикатором их параллельность относительно базовых поверхностей А и Б (непараллельность 0,04 мм на всю длину направляющей).
Базовые поверхности очистить от забоин
2. Шабрить поверхность а по линейке, проверяя параллельность относительно малоизношенных концов поверхности 2 с помощью основания для крепления индикатора и индикатора.
3. Шабрить поверхность 2 по линейке, проверяя ее параллельность относительно поверхности 3 с помощью индикатора.
4. Шабрить поверхность 4 по линейке, проверяя ее параллельность поверхности 2 с помощью приспособления,
Непараллельность поверхностей 2 з и 2, 4 допускается в пределах 0,02 лом на 100 мм
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
409
Продолжение табл. 12
Эскиз
Содержание операций
Восстановление направляющих стойки строганием
. 1. Установить стойку на стол строгального станка. База для установки — поверхности А и Б, а также малоизношенные концы поверхностей 2 или 4. Выполнить чистовое строгание поверхностей 1—5 специальным резцом, если прямолинейность атих поверхностей находится в пределах допускаемого, следует на этих поверхностях произвести декоративное шабрение. При непрямолинейности выше допускаемой их следует исправить шабрением (см. эскиз к выбору метода).
Установка стойки
1. Установить стойку на станину и проверить перпендикулярность направляющих стойки к направляющим станины с помощью уровня. Отклонения выше допускаемых устранить шабрением или шлифованием пневматической машинкой поверхности I стойки до получения необходимой точности.
Неперпендикулярность поверхностей стойки к направляющим станины допускается не более 0,03 л1.м на 1000 мм
Ремонт шпинделя
Разобрать шпиндель, промыть детали и определить их пригодность к дальнейшей работе
1. Проверить рычажным индикатором овальность и конусность шпинделя. Установить шпиндель на призмы и проверить:
изогнутость его вращением в призмах и биение поверхности но индикатору;
биение конического отверстия по контрольной оправке. Овальность и конусность поверхности 1 допускается до 0,005 мм (конусность измеряют на длине 1000 мм); изогнутость — не более 0,02 mi па 1000 мм. Радиальное биение оправки, вставленной в конусное отверстие, допускается 0,01 мм у корня и 0,02 мм на длине 300 мм.
При повышенных отклонениях овальности, конусности и биения шпиндель при необходимости правят газовым пламенем с последующим шлифованием наружной поверхности и конусного гнезда (правку произвести с точностью 0,02 ли; на 1000 мм)
410 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 11
Содержание операций
2. Проверить индикаторным нутромером износ отверстия 2 втулок, а также сопряжение шпинделя с втулками. При повышенных отклонениях заменить втулки на новые.
Овальность отверстий втулок и разность в диаметре отверстий допускается не более 0,01 мм. Должно быть плавное перемещение шпинделя внутри полого шпинделя при диаметральном зазоре между ними не более 0,02 .и.ч.
3. Собрать шпиндель, отрегулировать подшипники качения и проверить:
радиальное биение шпинделя, выдвинутого па длину 500 лш (не более 0,03 мм);
радиальное биение оси конического отверстия шпинделя по контрольной оправке (не более 0,02 леи у торца шпинделя и 0,03 льи на расстоянии 300 мм от торца);
осевое биение шпинделя (до 0,02 мм).
При повышенных отклонениях следует заменить подшипники качения
Выбор метода ремонта шпиндельной бабки
Установить шпиндельную бабку на направляющие колонны и определить смещение Я оси гайки шпиндельной бабки относительно оси отверстия кронштейна методом отметки керном. При определении этой величины следует учесть толщину слоя, который надо будет снять для выравнивания поверхностей 1—3 направляющих шпиндельной бабки. Если смещение Я будет менее 0,5 мм, направляющие можно восстановить шабрением. При значительной величине Я устанавливают накладные направляющие с последующим их шабрением
Восстановление направляющих шпиндельной бабки шабрением
Шабрить поверхности 1—3 шпиндельной коробки по сопрягающимся поверхностям станины. При этом следует проверять перпендикулярность поверхности з относительно оси шпинделя (неперпсндикулярность допускается до 0,03 мм на 1000 лш); проверку проводят в следующем порядке: к поверхности з прикладывают контрольную цилиндрическую оправку; к шпинделю крепят приспособление, в которое вставляется индикатор; поворачивая шпиндель вместе с приспособлением и индикатором на 180°, мерительный стержень индикатора коснется поверхности оправки с обеих сторон, а индикатор покажет величину отклонения
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
411
Продолжение табл. 12
Эскиз
Содержание операций
Установка накладок на направляющих шпиндельной бабки
1. Установить шпиндельную коробку на стол продольно-строгального станка.
Укрепить линейку и выравнять ее с точностью до 0,01 лл.
Шпиндельную коробку выверить по базовым поверхностям А—В и по контрольной плоскости Г линейки. Строгать поверхности 1—3 под накладки. При определении толщины снимаемого слоя учесть: толщину накладок, величину смещения оси гайки К (см. эскиз к выбору метода ремонта) и припуск на шабрение накладок после их крепления
2. Укрепить накладки А.
3. Шабрить поверхности 1—3 по сопрягающимся поверхностям стойки (пенерпендику-ллрность поверхности з относительно оси шпинделя 0,03 мм на 1000 мм)
Увел поперечного суппорта
Шабрить направляющие суппорта и планшайбы по следующим переходам:
1. Шабрить поверхность 1 суппорта по плите.
2. Шабрить поверхности г и 3 по угловой линейке, проверяя взаимную параллельность этих поверхностей с помощью специального приспособления (допускается до 0,02 лип)
3. Шабрить поверхность 1 планшайбы по сопряженной поверхности суппорта, при этом следует контролировать параллельность ее относительно базовой поверхности А с помощью индикатора (непараллельность до 0,02 мм на 500 мм длины; планшайбу при этом устанавливают на четырех равновысоких подкладках) Б.
i. Шабрить поверхность 2 по сопрягающейся поверхности суппорта
412 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. Ц
Эскиз
Содержание операций
Восстановление направляющих задней стойки
Проверить по линейке прямолинейность поверхностей 1—4. При отклонении свыше 0,02 мм на 1000 мм исправить эти поверхности шабрением по следующим переходам:
1. Шабригь поверхность з по линейке или мостику, контролируя параллельность ее относительно базовой поверхности А с помощью индикатора (непараллельность 0,03 мм на всю длину).
2. Шабрить поверхность 4 по мостику, контролируя параллельность ее относительно поверхности з индикатором (непараллельность 0,03 на всю длину)
3. Шабрить поверхность 1 по линейке, проверяя ее параллельность относительно мало-изношенных концов поверхности г индикатором (непараллельность 0,03 мм на всю длину)
4. Шабрить поверхность 2 по линейке, проверяя ее параллельность относительно поверхности 1 индикатором (непараллельность 0,03 .«.м на всю длину)
5. Пришабрить поверхности 1—3 люнета по сопрягающимся поверхностям стойки
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
413
Продолжение табл. 12
Эскиз
Содержание операций
6. Шабрить поверхности 1—3 основания под стойку по сопрягающимся поверхностям станины, одновременно контролируя параллельность привалочной плоскости А относительно нацравляющих станины с помощью индикатора (непараллельность до 0,01 мм на 300 мм)
7. Установить заднюю стойку на свое основание и проверить перпендикулярность направляющих этой стойки относительно направляющих станины с помощью уровня. Отклонение свыше 0.04 ли на 1000 мм устранить шабрением опорной плоскости 1 задней стойки.
8. Зафиксировать положение задней стойки контрольными штифтами и укрепить ее болтами
9. Смонтировать люнет и проверить совпадение осей втулки люнета с осью расточного шпинделя. Для этого выставить оправку в вертикальной плоскости с помощью индикатора и имеющегося для этой цели механизма на станке с точностью 0,03 лм1 на 1000 мм и проверить совпадение осей в горизонтальной плоскости с помощью той же оправки и индикатора.
Несовпадение оси внутренней втулки люнета с осью расточного шпинделя в горизонтальной плоскости допускается в пределах 0,03 на 100(1 ли.
При повышенных отклонениях следует сдвинуть стойку па соответствующую величину, после чего рассверлить отверстия под контрольные штифты, пройти их разверткой и установить новые контрольные штифты (если необходимо рассверлить также отверстия под болты крепления стойки)
414 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Нередки случаи, когда столы шлифовальных станков в период эксплуатацв деформируются. Восстановление таких столов строганием нежелательно, та
Рис. 49. Проверка взаимной перпендикулярности призматических направляющих станины
как при этом снимается верхнв слой металла.
При значительной деформацв столы следует править газопламе] ной горелкой. Шлифовальная 6a6i станка перемещается на роликах Шабрение направляющих бабки в< дут по сопряженным направляющи станины, а затем бабку монтирук на ролики. Ролики восстанавливая шлифованием на бесцентрошлиф» вальном станке с большой точш стью (конусность и овальность пределах 0,003 мм).
Основные слесарные работы пр ремонте станков этого типа прив< дены в табл. 13.
НАХОЖДЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ГИДРАВЛИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМАХ СТАНКОВ
С ПОМОЩЬЮ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЦИКЛОГРАММ
Нахождение неисправностей в сложных гидравлических и электрически схемах автоматизированных станков и автоматических линий является весьм трудным делом, отнимающим много времени.
Для облегчения этой работы на ряде машиностроительных заводов применяя метод функциональных циклограмм. Функциональная циклограмма предста! ляет собой таблицу, в которой дано полное описание работы гидравлическо и электрической схем станка. С помощью функциональной циклограммы можн быстро разобраться в работе схемы на протяжении всего цикла ее работы, устанс вить порядок срабатываний аппаратов схемы при переходе станка от одного эл( мента цикла к другому, установить назначение (функцию) каждого отдельног аппарата, их взаимодействие и т. д. Построение функциональных циклограм] одинаково для гидравлических и электрических схем станков и автоматически: линий.
Метод функциональных циклограмм изложен ниже на примере простейши гидравлической и электрической схем.
При построении функциональной циклограммы для гидравлических схе: применяют следующие обозначения положений золотника (по схеме):
П — крайнее правое
Л — левое
II — В — С -
» » »
нижнее
верхнее
среднее промежуточное для трехпозиционных золотников
При обозначении положений золотников вращательного типа знак П означав что золотник повернут по часовой стрелке, Л — против часовой стрелки. Д. многопозиционных золотников могут понадобиться некоторые дополнительш
обозначения.
Медленные перемещения золотников гидравлических реле времени обозна чают стрелкой, направленной в соответствующую сторону (f , ф , Эти эд
знаки можно применять для обозначения работы исполнительных цилиндр» (см. табл. 18).
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
415
Эскиз
Содержание операций
13. Типовой технологический процесс ремонта круглошлифовальных станков
Восстановление направляющих стола
1. Перед началом шабрения стола проверить возможную его изогнутость при помощи линейки и щупа по поверхности 4.
Если обнаружится деформирование стола на величину свыше 0,1 мм, его следует выправить газопламенной горелкой. После правки допускается отклонение в пределах 0,02 леи на 1000 мм и не более 0,03 мм на всей длине. При большем отклонении необходимо выровнять шабрением или шлифованием
2. Шабрить предварительно поверхности 2 и з по линейке и призме с уровнем. При этом стол должен лежать на трех опорных точках. По длине стола опоры должны быть расположены, как показано на эскизе
3. Шабрить поверхность 1 по линейке или мостику, проверяя се параллельность относительно поверхностей 2, 3 с помощью приспособления. Непараллельность (извернутость) поверхностей 1—3 допускается до 0,02 мм на 1000 леи и на всей длине 0,04 мм
i. Шабрить окончательно поверхности 1—3 по сопрягающимся поверхностям станины, проверяя параллельность поверхности 4 относительно своих направляющих с помощью индикатора. Непараллельность до 0,02 мм на 1000 леи, 0,03 леи на длине до 4000 мм, 0,04 мм на длине до 8000 мм.
5. Смонтировать верхнюю часть стола, установить его параллельно направляющим станины с точностью 0,01 мм и укрепить
6. Шабрить поверхность 5 но мостику и линейке, проверяя параллельность ее относительно направляющих станины индикатором. Непараллельность допускается 0,02 мм на 1000 ли, на всей длине хода стола: до 2000 леи— 0,02 леи, до 4000 лш — 0,03 мм и ДО 8000 леи — 0,04 мм
416 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 13'
Эскиз
Содержание операций
ч s
1 — плавающий двусторонний резец (пластины); г — направляющая втулка из текстолита; а —трубка для подвода охлаждающей жидкости; 4 — люнет;
5 — резиновый шланг; в — оправка
1 2
Восстановление цилиндра и поршня
1. Проверить износ отверстия 1 цилиндра на всей его длине с помощью удлиненного индикаторного нутромера. Допускается для цилиндров, где поршень работает с манжетным уплотнением, износ поверхностей отверстия 1 р.0 2/3 допуска посадки At. Для цилиндров, где поршень работает без уплотнений, износ допускается до ‘/г допуска посадки At.
При повышенных отклонениях исправлять отверстие шлифованием на токарном станке удлиненным шпинделем с последующей доводкой притиром (если длина цилиндра не более 1500 леи).
Цилиндры длиной свыше 1500 мм восстанавливают расточкой отверстия на токарном станке оправкой с плавающим резцом и доводкой отверстия специальным притиром.
После восстановления отверстие может иметь отклонение для цилиндров, где поршень работает с манжетным уплотнением в пределах допуска посадки Ая, и для цилиндров, где поршень работает без уплотнения в пределах 2-го класса точности.
2. Проверить сопряжение поршня с цилиндром путем замера внутренней полости цилиндра индикаторным нутромером и поршня микрометром. Зазор между цилиндром и поршнем, работающим с манжетным уплотнением, допускается в пределах посадки . Меищу А а цилиндром и поршнем, работающим без уплотнения, зазор может быть в пределах посадки А
X '
При повышенных отклонениях следует заменить поршень (если отверстие цилиндра восстановлено)
Ремонт шпинделя шлифовального круга
1. Проверить износ шеек шпинделя рычажной скобой и биение конусных шеек г и а относительно шеек 1. При наличии овальности и конусности шеек 1 до 0,015 мм дефект устранить доводкой этих шеек притиром. При больших отклонениях дефект устранить шлифованием поверхностей 1- 5 с последующей доводкой шеек 1 притиром. Допускается овальность шеек 0,005 мм, конусность 0,008 мм, биение торцов 4 и 5 до 0,005 мм
2. Шабрить нижние башмаки 1 и г подшипников по шпинделю на месте, верхние башмаки подшипников шабрить по шпинделю в свободном состоянии
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
417
Продолжение табл. 13
Эскиз
Содержание операций
3. Смонтировать шпиндель в подшипниках, отрегулировать затяжку подшипников и проверить биение шпинделя в радиальном и осевом направлениях. Допускается биение шпинделя: в радиальном направлении 0,005 мм, в осевом направлении 0,01 мм.
При повышенных отклонениях произвести повторную проверку деталей шпинделя
Восстановление направляющих шлифовальной бабки
1. Шабрить плоскости 1—3 корпуса шпиндельной бабки по сопрягающимся поверхностям станины, проверяя параллельность оси шпинделя относительно направления движения стола с помощью устанавливаемой контрольной оправки и индикатора.
Непараллельность оси шпинделя направлению движения стола допускается 0,02 мм на длине 300 мм (свободный конец оправки может отклоняться только вверх и только к столу)
2. Проверить геометрию цилиндрической поверхности роликов. Конусность и эллипсность роликов допускается в пределах 0,003 мм.
При повышенных отклонениях следует прошлифовать на бесцентровошлифовальном станке все ролики, сохраняя зависимость между диаметром роликов для плоской и призматической направляющей (под утлом 90")
D = d /2,
где D — диаметр роликов для плоской направляющей,
d — диаметр роликов для призматических направляющих.
3. Смонтировать шпиндельную бабку на роликах
Ремонт передней бабки
1. Проверить правильность геометрической формы конусного отверстия 1 по калибру-пробке. При этом на каждые из четырех линий, нанесенных на конусном калибре, допускаются нестертые места протяжением до 5 мм при общем их протяжении нс более 30% длины линии.
При повышенных отклонениях следует попытаться исправить конусное отверстие притиркой с помощью комплекта конусных притиров (из 4—5 шт.) или демонтировать шпиндель для исправления отверстия шлифованием на станке
14 Справочник механика, т. 2
418 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 13
Эскиз
Содержание операций
Ремонт задней бабки
Проверить:
1) сопряжение цилиндрической поверхности пиноли с отверстием в задней бабке; допускается зазор 0,003—0,005 лен;
2) параллельность оси контрольной оправки направлению движения стола; допускается отклонение 0,02 -м.к на 300 мм (свободный конец оправки может отклоняться только вверх и к шлифовальному кругу);
3) параллельность оси, проходящей через центр передней и задней бабки, направлению движения стола; допускается отклонение:
а) 0,03 мм (ось отверстия задней бабки может быть только выше);
б) 0,01 мм на длину оправки.
При повышенном зазоре по пункту 1 следует отверстие задней бабки довести притиром, а пиноль нарастить хромированием или изготовить новую.
При повышенных отклонениях по пунктам 2, 3 необходимо пришабрить поверхности 1—3 задней бабки по сопряженным направляющим стола, обеспечив правильность положения оси задней бабки.
Перед проведением проверок по пунктам 2, 3 боковая поверхность верхнего стола должна быть параллельна направляющим стола
Применяя эти обозначения, можно каждое состояние схемы обозначить строкой символов, указывающих положения отдельных золотников. Например, гидросхема, состоящая из аппаратов 1, 2, 3 ... 9 во время какого-то элемента цикла может находится в состоянии:
Золотник.................................. 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Состояния золотника.......................П Л Л В Н В С Н Л
Переход схемы от одного состояния к другому обусловлен срабатываниями (изменениями положений) одного или нескольких золотников схемы, причем эти срабатывания протекают в строго определенной последовательности.
Условимся, знак золотника, срабатывающего при переходе к данному элементу цикла, заключать в скобки, а индексом возле скобки указывать очередность срабатываний.
Например, строка символов
123 4 5 0 7 8 9
(П)3 Л (Л), В Н (B)l С (Н)а Л
означает, что при переходе станка к данному элементу цикла сработало четыре золотника в следующем порядке: первым сместился вверх золотник 6 и вызвал смещение влево золотника 3. Последний, сработав, вызвал срабатывания одновременно двух золотников 1 и 8, причем золотник 1 сместился вправо, а золотник 8 — вниз. Остальные золотники схемы (2, 4, 5, 7 и 9) при переходе схемы в данное состояние не должны изменять свое положение.
Функциональная циклограмма представляет собой таблицу, в каждой горизонтальной строке которой указаны состояния аппаратов (золотников, реле, выключателей, электромагнитов пт. п.) и порядок срабатываний этих аппаратов при переходе схемы к данному состоянию (к данной строке).
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
419
14, Функциональная циклограмма работы гидросхемы, приведенной на рис. 50
Элементы цикла № состояния схемы Золотники управления
7 2 3 5 6 7
Исходное I л п л н в н С
Движение стола вправо 11 (П), (Л), л н в н (П),
III п л л н в (В)1 и
Кратковременная остановка IV (Л)2 л л (t). (Н), в (С),
Движение стола влево V л (П), (П), (В), н в (Л),
VI л п п (Н)„ (ВЦ в л
Исходное 1 л п (Л), н в (Н), (С),
Функциональная циклограмма работы гидросхемы, показанной на рис. 50, приведена в табл. 14. Эта гидросхема обеспечивает двойной ход рабочего стола
с кратковременной его остановкой в крайнем левом положении.
Разберем работу схемы по функциональной циклограмме (табл. 14).
Из строки I циклограммы следует, что в исходном левом положении стола золотники находятся в следующих положениях: золотник 1 — в крайнем левом, золотник 2 — в крайнем правом, золотник 3 — в крайнем левом и т. д.
Движение стола вправо, как это следует из строки II циклограммы, обуславливается смещением вправо золотника 1. Этот золотник срабатывает в первую очередь (в данном случае от руки оператора). Смещение золотника 1 вправо вызывает смещение влево золотника 2, который, в свою очередь, вызывает перемещение из среднего в правое положение золотника 7 (напор по каналам а, б и в поступает к левому торцу золотника 7 и смещает его вправо). Последовательность срабатываний согласно строке II может быть изображена в виде следующей схемы включений:
— П (2) —> Л (2) — П (7). (1)
Рис. 50. Гидравлическая схема станка, обеспечивающая двойной ход рабочего стола с кратковременной его остановкой в крайнем левом положении
В процессе движения стола вправо, как это следует из строки III циклограммы, освобождается и смещается вверх путевой золотник 6.
Одному элементу цикла станка — «Движение стола вправо» — соответствуют две строки на циклограмме II и III. Строка II называется «стартовой», именно 14*
420 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
в ней описаны переключения в схеме, обусловившие движение стола вправо. Одному элементу цикла станка может соответствовать несколько строк цикло-' граммы.
В строке IV описана работа схемы при переходе к элементу цикла «Кратко--временная остановка». Из этой строки следует, что остановка произойдет тогда,, когда сместится вниз путевой золотник 5 и сместится в среднее положение золотник 7. При этом золотник 4 реле времени начнет медленно смещаться вверх. Время смещения этого золотника (время остановки стола в крайнем левом положении) регулируется дросселем. В это время сместится в левое исходное положе-* ние золотник Z,
Схема включений, соответствующая строке IV циклограммы, имеет вид
/Л (7)
-Н(5Ч$ №
Эта схема включений читается так: смещение вниз золотника 5 вызвало срабатывание одновременно трех золотников — золотник 7 сместился влево, золотник 4 начал медленное движение вверх, золотник 7 сместился в среднее положение.
Далее, в строке V описана работа схемы при переходе станка к элементу цикла «Движение стола влево». Схема включений имеет вид
,П(2)
-в«,~п<<лСТ ®
Во время движения стола влево, как это следует из строки VI, смещается вверх путевой золотник 5, что вызывает быстрое смещение вниз золотника реле времени 4. После этого схема приходит в исходное положение: золотник 6 смещается вниз, золотник 3 — влево, золотник 7 — в среднее положение.
Так как вся схема приходит в исходное состояние, последняя строка циклограммы совпадает с первой. Это служит проверкой правильности построения циклограммы.
Функциональная циклограмма для электросхем принципиально ничем не отличается от циклограммы для гидросхем.
Для обозначения состояний электрических аппаратов применяют два знака
(плюс) и — (минус ). Этих обозначений достаточно для таких аппаратов, как кнопки, реле, контакторы, электромагниты, путевые выключатели и т. п. Знак -|-(цлюс) означает, что аппарат находится в вынужденном состоянии (кнопка нажата, реле притянуто, электромагнит возбужден, путевой выключатель нажат и т. д.). Знак —(минус) означает, что аппарат в свободном состоянии (кнопка отпущена, реле обесточено, электромагнит обесточен и т. д.).
Для обозначения аппаратов с числом положений больше двух могут понадобиться дополнительные обозначения.
Все остальные знаки для функциональных циклограмм электросхем имеют, тот же смысл, что и для гидросхем: скобка ( ) означает, что аппарат сработал,
индекс возле скобки указывает очередность срабатывания. Например, обозначение (4-)i означает, что аппарат включился в четвертую очередь.
Разберем с помощью функциональной циклограммы работу простой электросхемы (рис. 51) силовой головки автоматической линии. Функциональная циклограмма, описывающая работу этой схемы, приведена в табл. 15.
Из функциональной циклограммы следует (строка I), что в исходном положении головки нажат выключатель 1ВК (знак-|-), а все остальные аппараты в свободных состояниях * (знак —).
* Заземление Ц постоянно включено.
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
421
15. Функциональная циклограмма работы алектросхемы
Элементы цикла № состояний схемы Аппараты управления (обозначения соответствуют рис. 51)
АЯ1 лиг JBK ч 1РП 2РП С2 й. 5 О'» СО Й
Исходное I - - * + - - - - - - - 4-
Ускоренный подвод головки [I (±)1 - + - - ("b)z - - (4-)з (4-)з 4-
ш - - (->1 - — 4- - - 4- 4- 4-
Рабочая подача IV - - - (4-)l - 4- - - 4- (-)• 4-
Выдержка времени V - - - + (44. 4- - (th 4- - 4-
Отвод головки VI - - - 4- 4- (“'а (+>2 (4-)i (-)< (4-). 4-
VII - - - + (-). - 4- (-). - 4- 4-
VIII - - - (-)i — - 4- - - 4- 4-
Исходное 1 - — (+)1 - - - (-). - - (-). 4
Из строки II циклограммы следует, что для осуществления ускоренного подвода головки необходимо нажать (±) кнопку 1КУ, которая вызовет срабатывание реле 1P1I. Реле 1РП, в свою очередь, включит электромагниты Э1 и Э2. Схема включений аппаратов в этом случае
имеет вид:
/(+ Э1)
-(±1КУ)-(4- 1РП)( (4)
" (+ Э2)
Далее, во время ускоренного подвода головки отпускается конечный выключатель 1ВК, однако это не приводит к каким-либо срабатываниям в схеме (III строка).
По следующим строкам циклограммы можно проследить работу схемы па протяжении всего цикла. Последняя строка циклограммы здесь также должна совпадать с первой, так как схема приходит в исходное состояние.
Рассмотрим функциональные циклограммы электрической и гидравлической схем впутришлифовального полуавтомата модели СШ-23 Саратовского станкостроительного завода.
Электрогидросхема полуавтомата обеспечивает следующий цикл работы: вклю
Рис. 51. Электрическая схема силовой головки автоматической линии
422 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
чение станка, подвод шлифовального круга к обрабатываемой детали, черновое шлифование отверстия, выхаживание (шлифование без поперечной подачи), правка круга, чистовое шлифование, второе выхаживание, отвод шлифовального круга, останов станка.
В станке предусмотрено два вида активного контроля обрабатываемого отверстия: калибрами и по лимбу поперечной подачи. Функциональная циклограмма электросхемы (табл. 16) описывает работу станка при контроле отверстия калибрами. При этом переключатель ПК стадится в положение 1 (рис. 52). По достижении определенного размера обрабатываемого отверстия механизм калибров замыкает контакт ГКК и стол станка после кратковременного выхаживания выходит на правку круга. Как только размер обрабатываемого отверстия достигает требуемой величины, замыкается контакт ТКК и стол станка (также после кратковременного выхаживания) отводится в исходное положение, и станок останавливается. Оператор должен снять обработанную деталь, установить -новую заготовку и снова пустить станок рычагом реверса стола.
Электросхема станка (см. рис. 52) обеспечивает включение и выключение электродвигателей, а также обеспечивает управление электромагнитами гидравлики. Электродвигатели и электромагниты являются поэтому исполнительными (выходными) аппаратами электросхемы. Входными аппаратами электросхемы являются: кнопки управления, путевые выключатели, контакты активного контроля. Входные аппараты первыми срабатывают при переходе станка к следующему элементу цикла. Эти срабатывания на циклограмме отмечены индексом 1.
Входными аппаратами гидросхемы (рис. 53) являются путевые золотники, пусковые краны и золотники, управляемые оператором, а также золотники, управляемые электромагнитами. Следовательно, электромагнит является входным аппаратом гидросхемы и выходным аппаратом элсктросхемы.
Рассмотрим работу электросхемы станка с помощью функциональной циклограммы (см. табл. 16).
В исходном положении станка после подачи на схему напряжения нажат выключатель 1ВК, замкнут контакт пневматического реле давления ЗВК, притянут электромагнит 6Э, горит сигнальная лампочка 1Л. Состояния этих аппаратов обозначены в строке I циклограммы знаками Все остальные аппараты схемы в исходном положении станка находятся в свободных состояниях (обозначены знаками —).
После подачи на схему напряжения следует включить кнопкой 2КУ электро-' двигатель гидравлики (II строка циклограммы) и далее кнопкой ЗКУ включить электродвигатели шлифовального круга, охлаждения и магнитного сепаратора (III строка). После этих включений станок готов к работе.
Пуск станка осуществляется гидросхемой: после поворота рукоятки реверса, начинается ускоренный подвод стола к изделию. Ввиду того, что электросхема не участвует в переходе станка к элементу цикла «Ускоренный подвод стола, к изделию», в первой стартовой строке IV, соответствующей этому элементу цикла, нет срабатывающих аппаратов (нет скобок). Это указывает на то, что переход к ускоренному подводу обусловливается не электросхемой.
В процессе ускоренного подвода стола в электросхеме происходят срабатыва- . ния, описанные в строке V: освобождается выключатель 1ВК, включается контак-трр ЗКВ электродвигателя привода изделия, обесточивается электромагнит 6Э,-включаются замыкающие контакты реле контроля скорости РКС.
После ускоренного подвода стола следует черновое шлифование. Работа электросхемы при переходе станка к черновому шлифованию описана в строке VI функциональной циклограммы. При подходе шлифовального круга к зоне, шлифования кулачком нажимается путевой выключатель 2ВК. Из строки VI еле--дует, что нажим 2ВК вызвал включение одновременно трех реле: ЗРП, 6РП в. 7РП, а эти реле включили соответственно электромагниты 5Э, 4Э и ЗЭ, а реле ЗРП, кроме того, включило сигнальную лампочку 2Л.
В строке VI, как и в некоторых других, встречаются верхние индексы, стоящие возле скобок. Эти индексы указывают аппараты, подавшие команду на сра--
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
423
IIHIHIIIII
Электродвигатель
( | магнитного сепаратора зп /
74
6рт)
И
"5
£ g
Сз § й у IF £
Схема расположения конечных выключателей
шо.
Рис. 52. Электрическая схема внутришлифовального полуавтомата мод. CUI-23
12
(^₽7) 13
74 L.
15
16
17
18
19
20
21
22
23 S,№31
24-
25
26
27
28-
29
30
31
32
33
36
35
36
37
38
29 12,2835
30
23
2
3 U
5 6-
7,9,23,36
37,38
&
1WZ3K8
Гидра блика
18К
Изделие
~\5РП
^.ПК
3
Круг, охлаждение, магнитный сепаратор
IKK
1.ГКП
1,12,26,32, 35
-ЗКВ
80 ЛМО
•—-2/
1РП
11.2527,32
40,38
io
зкв
РВ^
2РП
2ВК
"7771 'W
2ВК ЧРЛ ЗРП^ 6РП. 7W
т ЗКВ ~6Рл
ЗРП
4Wl_J
Выхаживание
Правка
/Щ
Работа калибров Черновая подача Чистовая подача Блокировка гидрозажима
Ускоренный отвод стола и подачи.
ж
1РПЖРП
Чистовое
Черновое Станок включен
§ 5
£ р
батыванис данного аппарата. К верхним индексам приходится прибегать в тех случаях, когда аппаратов, сработавших в предыдущую очередь, не один, а два или больше. Например, если бы в клеточке (VI X 23) стояло обозначение (4-)3, то это, согласно общему правилу, означало бы, что аппарат 23 сработал в третью очередь, получив команду от аппарата, сработавшего во вторую очередь. Однако в данном случае аппаратов; сработавших во вторую очередь не один, а три.
424 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
1в. Функциональная циклограмма работы электроехемы
Элементы цикла станка № состояния схемы Аппараты управления')
Кнопки Выключатели конечные Контакты . : контроля
fe 1 А'.чг 3 £ сч 5 S 6 £ -н 8 ' ЯЯЛ “I о I гкл § к и ’
Исходное положение станка 1 - - - - + - - - — - 1
Включение электродвигателя гидравлики II (+), - "Г - + - — 1
Включение электродвигателей шлифовального круга, охлаждения, магнитного сепаратора III - - (±)1 + + - - - — - 1
Ускоренный подвод стола к изделию IV - - + - + - - - 1 -1
V - - (->! - + — - - -
Черновое шлифование VI - - - - (+). + - - -
Выхаживание VII - - - - 4- - (+). - -
Правка шлифовального круга ход вправо VIII - - - - + -ь - - — - - I
IX - - - - (-)i ь - - - - - J
ход влево X - - - - - ь - - - — — я
Чистовое шлифование XI - - - - (+). + - - - -
Выхаживание XII - - - - + 1- - - (±)1 — -я
Ускоренный отвод станка в исходное положение XIII - - - - + 1- - - - -
XIV - - - + - - - - —/я
Остановка стола в исходном положении (конец цикла обработки) XV - - - (+). - + - - - - —я ]
XVI - - + - + - - - -
Выключение электродвигателей (исходное положение станка) 1 (±)1 - - + - + - - - — -1
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
425
виутришлифовального полуавтомата модели СШ-23
(обозначения соответствуют рис. 52)
Реле Электромагниты
1РП 2РП ЗРП 4РП nd S 6РП 7РП s о g СО СО 04 СО со СО СО ад
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
- +
- +
- +
- +
— - — - - — - - - (+)« - - - - - (-)»
- — (+)» - — (+)1 (+)а — + — - (+)? ж?,7 жГ -
(“Н« - (-), - - ("")а (-). (1 )'1‘ + - - (-)i8 жГ жГ -
- - (+)г - - (+)1 + (+)г - - - - -
+ - — (+)1 1- - - + -F + - - - - -
+ - - + 1- - - + + + - - - - -
+ — (+)г + л в 1—)4 - (+)» (-)Р + (-)Г - жГ ж^1 -
+ (+)» (-)» (-), - - (-)s (th + - - жР (—)1* -
+ + — - — - - (+). + - ("На - - - -
+ + - — - - - + + - + - - -
(-), - - - - (-)Р + - ж!3 - - — (+)а
- <-)1 +
- - +
426 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 16
Элементы цикла станка № состояния схемы Аппараты управления (обозначения соответствуют рис. 52)
Контакторы Лампы сигнальные Переключатели
27 яг §3 2 *0 29 ** 30 Ч 31 с» 32 1=3 «5 33 ’W 34 35 Tin ч 37
Исходное положение станка I - - - + - — - 1 3 1
Включение электродвигателя гидравлики II (+>2 - - - + — - - 1 3 1
Включение электродвигателей шлифовального круга, охлаждения, магнитного сепаратора III + (+). — - + - - - 1 3 1
Ускоренный подвод стола к изделию IV + + — — + - — — 1 3 1
V + + (На - + — — — 1 3 1
Черновое шлифование VI + + + - + (+)Г — — 1 3 1
Выхаживание VII + + + - + (-)а - (+)Г 1 3 1
Правка шлифовального круга ход вправо VIII + + + — 4" — - (-)Г 1 3 1
IX + + + - + - - - 1 3 1
ход влево X + + + — + - — — 1 3 1
Чистовое шлифование XI + 4" + - + l+)i4 - 1 3 1
Выхаживание XII + + т - + - (-)Г <+)Г 1 3 1
Ускоренный отвод станка в исходное положение хш + + 4- — 4- - - - 1 3 1
XIV + + — + - - - 1 3 1
Остановка стола в исходном положении (конец цикла обработки) XV + + (-)« (+), + - — — 1 3 1
XVI + + - (-). .1. — - - 1 3 1
Выключение влектро-двигателей (исходное положение станка) 1 (->2 (-)г — - + — - — 1 3 1
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
427
Поэтому запись (+)3 была бы неопределенной. Запись (-{-),V устраняет эту неопределенность. Опа читается так: аппарат 23 сработал в третью очередь, получив команду от аппарата 7РП (18-я графа), сработавшего во вторую
очередь.
По достижении определенного размера обрабатываемого отверстия в него входит первый калибр, замыкаются контакты ГКК, что вызывает ряд срабатываний в электросхемо и переход станка к следующему элементу цикла — выхаживанию. Работа электросхсмы при переходе станка от чернового шлифования к выхаживанию может быть изображена согласно строке VII циклограммы следующей схемой включений:
Л- 5Э)
- (- 3PZ7)< \|Р5)-(+4Л)
— (- 6РЛ) — (— 43)
- (- 7РП) — (- 33)
-(-237)
(±ГКК) - (+ 1PZ7)—
(5)
Из этой схемы включений следует, что замыкание контактов ГНК вызвало включение реле 1РП, а последнее явилось причиной выключения ЗРП, 6РП, 7РП и 2JI. Реле ЗРП, 6РП и 7РП произвели следующие действия: ЗРП обесточило электромагнит 53 и возбудило реле времени РВ‘, 6РП выключило электромагнит 4Э; 7РП выключило 33; реле времени РВ, возбудившись своими замыкающими контактами, включило сигнальную лампочку 4Л. Другими словами, схема включений указывает причину и следствие каждого срабатывания аппаратов. Такие причинно-следственные зависимости между срабатываниями аппаратов указаны в каждой строке функциональной циклограммы.
Цифры в графах 35, 36, 37 указывают положение переключателя согласно нумерации положений переключателя на принципиальной схеме. Положения переключателей можно не заносить в функциональные циклограммы, а оговаривать примечаниями. С левой стороны электросхемы даны обозначения, позволяющие быстро отыскать в схеме контакты любого аппарата.
Рассмотрим далее работу гидросхемы станка (рис. 53).
Гидросхема обеспечивает совместно с электросхемой управление станком, а также привод возвратно-поступательного движения стола и поперечной подачи шлифовального круга. Гидросхема питается двумя насосами 2 и 3, Гидронасос 2 питает трубопроводы механизма подачи (на рис. 53 они обозначены буквами в кружках), гидронасос 3 питает все остальные трубопроводы (обозначены цифрами в кружках), стол станка получает возвратно-поступательное движение от поршня 35, управляемого механизмом реверса 12. Этот механизм включает в себя пилот 14, перебрасываемый в крайние положения (через рычаг 13) движущимся столом, и реверсивный золотник 15, управляемый пилотом 1.4. В зависимости от положения золотника 15 масло из напорного канала 2 поступает в канал 3 или 4 и далее в правую или левую полость цилиндра 35. Стол может двигаться вправо и влево (реверсирует). Реверсирование стола прекращается в нужные моменты при помощи поршеньков 37а п 376.
Поршенек 37а может занимать три положения: нижнее (Н), среднее (С) и верхнее (В). Поршенек 37а при подъеме вверх поднимает расположенный над ним горизонтальный рычажок, а последний поднимает кулачки 51 или 52 стола, перебрасывающие рычаг реверса 13. При подъеме кулачка 52 рычаг реверса 13 не перебрасывается, пилот остается в крайнем правом положении и стол отводится в заднее положение, выводя шлифовальный круг на правку (когда поршенек 37а смещен в среднее положение) или на отвод в исходное положение (когда 37а — в крайнем верхнем положении). Кран 19 служит для останова стола. Во время работы станка он находится в положении, при котором вканале# давление, а канал 3 отсоединен от напорного канала 1. Поршень 34 управляет прибором правки круга. Центральный золотник 47 при выводе стола на правку или на отвод нажимается копиром стола. Золотники 45 и 46 управляются электро-
428 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
429
1S § f § §£ S S.g-|§3 g
§а«§^яЗИо Is o.^Q.i&ogf Bnagn
|gg| §&§Ы *МЦ1 И । «5 Те л « I т 2 s I a I 8 к §,' s Sb 3 *4ssa8phg”a в .shKoS.Sgtsg Kcl §а23Е“й§ &r§S I saa«8 I 4 ?B§§« 1 ®&ssi£«>S gg»s SM ^’a S«3 I g..g§s|S--|
К M ад S aa£5 Gs |.>Knc = s ;»? O д 3 ’ д gj "**5 й к E о П;ЯрЦ|ХЙм$|д5'^>н^ & ы* м О< hs *&
= ^-S^g®3aSga| й Ё| §.f §§g. । f
S8sbSoi«eE“^» g8SasfcgA.ti
^«Sgggp, « I S ftgS p,0 к -
ci 1 I I &p.sa - ySuSi 13 «0 1 I g 3 I O£ "и S и S g P »Ч.Г «B^Sf g§Q о -J..-«as й < sag ° s .Sa... в* I I afiJ « o« gSab igTeg§ggg 8§S««S®4<S«gSo К'ЯО’^СЗ г.^елХ® EfflS « В-е» а - ] д сотоьЕ
llgg = §“«§ §га = * ч g 0 § ® I иꫧЭяи§ с u S о я I oasES.aoS coS&£«t®s^gl2S 28д8§°*ч“е£““§«
8e,^sli§SI
РаСвиЕдмЯзя с 5 । go И ft S 3 f О в. % « I S §.<=<* gj О , Cg I --©Ч F - E * 5 ,, S ° «
I о-1 s
S'OlP-MF rbhriiH та m ihiHmpi ИИУ’ФЬз §s§^as|o|2> Be i § I R..5s?Sftg gi^- I ВДЕ iiF-s“E«EP!
«&=§®ивеРк£а gsSsK^SaSEa n SanssaEoasc^B acicii5s3a^tc
магнитами 1Э и 2Э, а также поршеньком 49, воздействующим прп помощи коромысла на их нижние торцы. Поршень 39 служит для отвода калибров. Поршни 30 и 31 обслуживают механизм отскока шлифовального круга. Отскок круга на небольшую величину от шлифуемой поверхности требуется при каждом выводе круга из обрабатываемого отверстия во избежание ожогов и вырывов на кромке отверстия. Поршни 40 обеспечивают зажим и отжим деталей. Кран 41 управляет поршнями 40. Блокировка зажима осуществляется поршеньком 42. Поршень 38 служит для автоматического расцепления ручного привода стола при автоматическом пуске стола.
Рассмотрим по функциональной циклограмме (табл. 17) работу гидросхемы. Ввиду того, что в гидросхеме имеются золотники, управляемые электромагнитами, в циклограмму целесообразно включить также электрические аппараты (1ВК, 2ВК, ГКК и ГКК), являющиеся причиной срабатываний этих электромагнитов. В исходном положении, как это следует из строки I циклограммы, аппараты управления гидросхемы находятся в следующих состояниях: рычаг реверса 13 — в крайнем правом положении; пилот 14 — в крайнем левом; реверсивный золотник 15 — в крайнем левом: золотник 25 — в крайнем правом и т. д. Выключатели 1ВК нажат, 2ВК отпущен, контакты калибров ГК К и ТНК разомкнуты.
Ускоренный подвод стола к изделию (строка II) вызывается смещением влево рычага реверса 13, что вызывает смещение вправо пилота 14, который, в свою очередь, вызывает смещение вправо реверсивного золотника 15. Масло через проточки золотника 15 по каналам 2—3 поступает в правую полость цилиндра 35. Слив масла из левой полости цилиндра 35 происходит по пути: канал 4, проточки золотников 15 и 14, канал 19, проточки золотника 26 (который согласно строки II в это время находится в крайнем правом положении). Так как слив масла из цилиндра стола происходит помимо дросселей, стол получает ускоренное перемещение.
Во время ускоренного подвода стола происходит освобождение исходного выключателя 1ВК (III строка), что вызывает обесточивание электромагнита 6Э и смещение вверх золотника 49. Последний, сместившись вверх, вызвал смещение вверх блокировочного поршенька 42, который сделал невозможным (блокировал) поворот крана разжима 41. Далее при ускоренном подводе стола копир освобождает путевой золотник 47 и последний, сместившись вверх, вызывает целый ряд срабатываний золотников, описанных в IV строке. Верхние индексы, встречающиеся в этой строке, имеют то же назначение, что и в функциональных циклограммах для электросхем: они указывают аппарат, подавший команду на срабатывание данного аппарата. Во
430 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
17. Функциональная циклограмма работы гидросхемы
Элементы цикла станка № состояния схемы Рукоятка реверса Золотники управления
13 14 J5 25 26 27 ч
.Исходное положение станка 1 п Л л п п Л
Ускоренный подвод стола к изделию (сопровождается подскоком бабки изделия и подводом калибров) II ш IV (Л), л л (П,) п п (П) п п п п п CQ g Л Л (С)Г
Черновое шлифование V (Ph (Р). (Р)з п С с
Выхаживание VI р р р п с (П)|4
Выход стола на правку круга (сопровождается отскоком бабки изделия) VII VIII р (П)1 р (Л), р (Л), п п с с п п
Правка круга вправо IX п л л (Л)2 (Л) 2 п
Правка круга влево X (Л), (П)2 (П)з л Л п
Подвод стола (сопровождается подскоком и подводом калибров) XI л II п л (С), (С)14
Чистовое шлифование XII (Ph (Р). (Р)« л с с
Выхаживание XIII р р р л с (П)Г
Отвод стола (сопровождается отскоком бабки изделия) XIV XV р (П), р (Л)2 р (Л)3 л л (Л)2 л (Л)2 .л
Ускоренный отвод стола XVI п л л (П)г (П) я л
Отвод бабки изделия XVII п л л п П л
Исходное положение станка I п л л п п л
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
431
внутрншлифовального полуавтомата модели СШ-23
(обозначения с о ответствуют гидросхеме рис 53)
га 1 29 30 31 32 33 34 37а 376 39 42 43 44
п п п л в в и В Н л II н в
п п п л в в п в И л н н в
п п 11 л в в и в н л (В)> (В), в
п (С)1* (Л)!а л (Н)^ВК (Н)2ВК п (Н)1“ II (П)Г в В (Н)2ВК
п с л л 11 II п Н . н п в В Н
п с л л (В). (В), п н н (Л)," в В (В),
(Л), (П)^8 л в в п (С)37б (В), л в В В
л л п л в в п (? в л в в в
л л п л в в (Л)г С в л в в В
л л п л в в л с В л в в в
л (С)Г п (П)Г в (Н)2ВК (П)Г (П)37б (Н)Р (П)Г в в (Н)^ВК
л с п п в Н п н н п в в Н
л с п п в (В), п н н (Л),“ в В (В)2
(П), (П)2 п (Л)^8 в в п (В), н л в В В
п II п л в в п в II л в в в
п п п л в в п в н л в в в
п п п л в в п в II л (Н)3 (Н)2 в
п II п л в в п в н л и н в
432 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 17
Элементы цикла станка № состояния схемы Золотники управления (обозначения соответствуют гидросхеме рис. 53) Выключатели конечные Контакты калибров
45 46 47 49 IBK 2ВК ГНК ТНК
Исходное положение станка 1 Н в Н п + - - -
Ускоренный подвод стола к изделию (сопровождается подскоком бабки изделия и подводом калибров) 11 III IV н н н в в (Н)за н н (В)1 п п (С)2 А. (+)г - —-
Черновое шлифование V II н в с - + - -
Выхаживание VI н н в с - (±)1 -
Выход стола на правку круга (сопровождается отскоком бабки изделия) VII VIII (В)! В н н в в с с - + 4- - -
Правка круга вправо IX в н (Н), (Л)2 - (-)« - -
Правка круга влево X в II 11 л - - - -
Подвод стола (сопровождается подскоком и подводом калибров) XI (1I)3S н (В)! (С). - (4") 2 - -
Чистовое шлифование XII 11 н В с - + - -
Выхаживание XI п Н (Н), в с - + - (±).
Отвод стола (сопровождается отскоком бабки изделия) XIV XV Н Н (В), В в в с с — + + - -
Ускоренный отвод стола XVI И в (Н), (П), (—)s - -
Отвод бабки изделия XVII II в II п (+). - - -
Исходное положение станка I н в н п + - -
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
433
время ускоренного подвода происходит подскок круга к детали и подвод калибров к обрабатываемому отверстию. Переключения, описанные в строке IV, могут быть представлены в виде следующей схемы включений, показывающей причинно-следственную связь срабатываний:
В (47)
— С (26) ~*С(49) —
— + (2ВН)
„С (2Р)— Л (30) Н (46)?
Н (32) 4 И (37а)
Н(33)
ЛС (27) Н (44)?
*П (39)
(6)
Эта схема включений читается следующим образом. Смещение вверх золотника 47 вызвало смещение в среднее положение золотников 26 и 49, а также включение выключателя 2ВК. Смещение золотника 49 в среднее положение явилось причиной смещения в нижнее положение золотника 46, а выключатель 2ВК, включившись, вызвал смещение вниз трех золотников 32, 33 и 44, управляемых электромагнитами. Благодаря смещению вниз золотника 44 переместился в среднее положение золотник 27 и сместился вправо поршень 39 механизма калибров. Благодаря смещению в нижнее положение золотника 46 сместился в среднее положение золотник 29 и в нижнее положение поршенек 37а. Благодаря смещению в среднее положение золотника 29 переместился в левое положение поршенек 30 механизма отскока.
Отсюда видно, что словесное описание работы схемы, сделанное лишь для одной строки циклограммы, является довольно громоздким и неудобным. Циклограмма дает ту же информацию в сжатом и наглядном виде.
Дальнейшая работа гидросхемы описана в последующих строках функциональной циклограммы. Знак Р, стоящий в некоторых клеточках циклограммы, означает возвратно-поступательное движение (непрерывное реверсирование) золотника, Последняя строка циклограммы совпадает с первой строкой, так как схема после завершения цикла работы приходит в исходное положение.
Приведенные функциональные циклограммы (см. табл. 16 и 17) работы электросхемы и гидросхемы вунтришлифовального полуавтомата являются исчерпывающими описаниями работы этих схем. По функциональной циклограмме можно быстро проанализировать работу схемы, установить функцию, выполняемую каждым аппаратом схемы, установить последовательность срабатываний аппаратов схемы в любой момент времени работы станка, быстро установить путь прохождения команды по электрогидросхеме, начиная от входных элементов и кончая исполнительными органами. Функциональная циклограмма является документом, значительно облегчающим логический анализ сложных электрических и гидравлических схем и нахождение в них неисправностей. Рассмотрим несколько примеров нахождения неисправностей в вышеприведенных электрической и гидравлической схемах (см. рис. 52 и 53) с помощью функциональной циклограммы.
Процесс нахождения неисправностей в сложных электрогидросхемах релейного действия обычно является процессом целесообразно направленных логических предположений и проверок, основанных на четком знании работы станка и схемы его управления.
При всякой неисправности, очевидно, известен ее «симптом», т. е. известны некоторые признаки неисправности (не включается двигатель, не движется стол, суппорт, неверная последовательность движения рабочих органов и т. п.). Можно сказать, что неисправность является следствием непрохождения команды по определенному пути в схеме, либо следствием прохождения команды по ложным путям. Поэтому для нахождения неисправностей в схемах требуется прежде всего установить пути прохождения команды по схеме и затем установить место непрохождения команды, либо установить причину образования ложных путец,
434 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Схемы включений типа (4) и (5), построенные по соответствующим строкам функциональной циклограммы, представляют по существу пути прохождения команд от входных к исполнительным органам схемы.
Пусть, например, неисправность электросхемы заключается в том, что стол станка после второго выхаживания не отводится в исходное положение, а продолжает возвратно-поступательное движение. По строке XIII функциональной циклограммы (см. табл. 16) видно, что ускоренный отвод должен начаться тогда, когда сработает реле времени РВ, которое должно включить электромагнит 29, т. е. схема включений в данном случае имеет вид — (-]-РВ) ->(-|-2Э). Если осмотром установлено, что РВ сработало и 29 притянулся, электросхема работает правильно и неисправность следует искать в гидросхсме. Если установлено, что 29 не притянут, следует установить причину этого. Причины несрабатывания 29 могут быть разделены па собственные (т. е, вследствие неисправности самого 29) и несобственные (неподача команды на 29). Если установлено, что 29 исправен, причиной отказа является неподача на него входной команды (в данном случае напряжения). Неподача команды может произойти вследствие несрабатывания предыдущего по схеме включения аппарата (в данном случае РВ) или вследствие неисправностей цепей, проводящих команду от предыдущего по схеме включений аппарата к последующему (в данном случае от РВ к 29). Эти цепи легко установить по принципиальной схеме и функциональной циклограмме. В данном случае путь прохождения команды от РВ к 29 проходит по контактам переключателя ПС и по контактам реле 2РП. Осмотром или прибором (например, пробником) требуется установить — исправна ли эта цепь. Состояние контактов, образующих пути прохождения команд, устанавливаем по соответствующей строке функциональной циклограммы.
Если электромагнит 29 притянулся, но стол станка не отходит в исходное положение, неисправность, очевидно, заключена в гидросхеме. По строке XIV функциональной циклограммы гидросхемы (см. табл. 17) видим, что отвод стола должен произойти тогда, когда сместится вверх золотник 46, управляемый электромагнитом 29, вследствие чего должен подняться вверх поршенек отвода 37а и стол при следующем ходе пе реверсируется, а выходит из зоны шлифования. Итак здесь нас интересует последовательность срабатываний
— В (46) — В (37а).
Так же как, и в предыдущем случае, осмотром устанавливаем, сместился ли поршенек 37а. Причины его несмещения также могут быть собственными (т. е. вследствие неисправности самого поршенька 37 а, например, заедания в корпусе) либо несобственными, т. е. вследствие неподачи давления в его нижнюю полость. Нужно установить, подается ли давление к поршеньку 37а. Причиной подачи давления к поршеньку 37а, как это следует из циклограммы, является смещение вверх золотника 46, Следует осмотреть, правильно ли происходит смещение золотника 46, а также проверить каналы, идущие от золотника 46 к торцу поршенька 37а (канал 6).
Приведенные примеры неисправностей схемы и их нахождения хотя являются типичными, одпако далеко не исчерпывают всех могущих возникнуть случаев неисправностей электрогидросхем. Неисправности в электрогидросхемах, как известно, могут быть вызваны такими причинами, как низкое давление в сети, неисправность насосов, засорение или нагрев масла, перенапряженный режим отдельных аппаратов и т. п. Обнаружение таких отказов обычно не связано с подробным рассмотрением работы схемы управления и при достаточном опыте обнаружение их производится довольно быстро. Однако по мере усложнения электрических и гидравлических схем станков и линий все больше становится отказов, обнаружение которых требует проведения логического анализа и четкого знания работы схемы. Здесь, как показал опыт, применение функциональных циклограмм является весьма эффективным.
Составим функциональную циклограмму гидросхсмы стапка-автомата(рис.54). Гидросхема обеспечивает автоматический цикл станка, т. е. работает без получе-
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
435
пия внешних входных воздействий. Инструментальная головка приводится исполнительным гидроцилиндром ИЗ. Исполнительный цилиндр И2 обеспечивает загрузку и разгрузку обрабатываемой заготовки. Цилиндр И1 обеспечивает зажим заготовки. Остальные аппараты (золотники) обеспечивают управление этими исполнительными цилиндрами, т. е. обеспечивают определенную последовательность их движений и остановок в требуемых положениях.
Схема работает в следующем порядке. Быстрый подвод инструмента к обрабатываемой детали обеспечивается ускоренным перемещением вверх (по схеме рис. 54) поршня ИЗ. Это обеспечивается подачей давления масла в нижпюю полость 2 рабочего цилиндра и свободного слива из верхней полости 4. Масло
Рис. 54. гидравлическая схема станка-автомата
в пищшою полость рабочего цилиндра поступает по следующему пути: насос — канал 1 — проточки золотника А, который в это время находится в крайнем нравом (П) положении, — канал 2. Свободный слив масла из полости 4 идет по каналам: 4 — проточки золотника Г, который в это время находится в крайнем левом (Л) положении, — канал 3 — проточки золотника А — сливной канал О (бак). Золотник Б в это время находится в среднем (С) положении, благодаря чему обеспечивается гидравлический замок в каналах 9 и 10. Золотник Ж находится в крайнем верхнем (В) положении. Золотники Е и Д — соответственно в верхнем (В) и крайнем правом (П). Обрабатываемая деталь зажата: поршень И1 зажима находится в нижнем (Н) положении. Поршень И 2 загрузочного устройства находится в крайнем правом (П) исходном положении.
Когда в процессе ускоренного подвода инструментальная головка нажимает кулачком al золотник Г и последний смещается в крайнее правое (П) положение, закрывается слив масла из полости 4 через проточки золотника Г и масло теперь проходит па слив через золотник регулятора скорости К2 и дроссель 31 в капал 3 и затем в бак. Благодаря дросселирующему действию регулятора скорости расход
436 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
масла из сливной полости рабочего цилиндра ИЗ уменьшается и скорость рабочего поршня упадет до некоторого значения, определяемого установкой дросселя 91. Происходит рабочая подача инструмента и обработка детали.
В конце рабочего хода инструментальная головка доходит до жесткого упора У1, давление в рабочей полости 2 цилиндра ИЗ резко возрастает, а давление в сливной полости 4 уменьшается. Это тотчас вызовет смещение в крайнее правое положение золотника S, левая полость которого связана с каналом 2, а правая — с каналом 4. Благодаря смещению золотника Б, напор из канала 8 передается в канал 10, а канал У соединяется со сливом. Это вызовет смещение в крайнее левое положение золотника А, что обеспечит обратный ход рабочего поршня цилиндра ИЗ и инструмента. Золотник Б возвратится в среднее положение и обеспечит (благодаря гидравлическому замку) фиксацию золотника А. Инструмент совершает быстрый отвод от обрабатываемой детали.
Немного не доходя до крайнего нижнего положения, инструментальная головка кулачком а.2 кратковременно нажмет золотпик В и сместит его в крайнее правое положение. Это вызовет следующие .переключения в схеме. Золотник Д под действием масла в канале// сместится в крайнее левое положение и вызовет переключение напора из канала 5 в канал 6 цилиндра И2 разгрузочно-загрузочного устройства, и цилиндр И2 начнет перемещаться в левую сторону. Одновременно, благодаря тому, что в каналах 5—7—8 не стало давления, золотники Е и Ж под действием пружин сместятся в нижнее положение, а поршень цилиндра И1 сместится в крайнее верхнее положение и деталь будет разжата. Начнется разгрузка обработанной детали.
В это время инструментальная головка придет в свое крайнее исходное положение, фиксирующееся упором У 2, и вследствие этого золотник Б под действием разницы давлений на торцах сместится в крайнее левое положение, однако это не вызовет никаких переключений в схеме, так как в канале 8 в это время атмосферное давление.
Поршень цилиндра И2 после разгрузки детали придет в свое крайнее левое положение и через рычаг передвинет золотник Д в крайнее правое положение. Это вызовет изменение направления движения поршня цилиндра И2, и начинается загрузка новой детали в рабочую позицию.
Когда поршень загрузочного устройства придет в свое крайнее правое положение, давление в канале 5 резко возрастет, что вызовет смещение вверх золотника Ё и зажим заготовки (благодаря перемещению вниз поршня цилиндра И1), так как в канал 7 будет подано давление. Давление в канале 7 вызовет также перемещение вверх золотника Ж, подачу давления в каналы 8—9 (так как' золотник Б находится в левом положении) и перемещение вправо золотника Л. Инструментальная головка снова начинает ускоренный подвод, и цикл повторяется.
Функциональная циклограмма работы данной гидросхемы дапа в табл. 18. Опа дает полное описание работы схемы. Особенностью данной циклограммЬг является то, что в нее внесены не только аппараты управления (золотники), но| и исполнительные аппараты (исполнительные гидроцилицдры И1, И2, ИЗ)Л Цилиндр И1 осуществляет зажим детали, цилиндр И2 — подвод механизма, разгрузки-загрузки детали, цилиндр ИЗ — привод подачи инструмента. Поршень] цилиндра И1 зажима имеет небольшой ход и время его перемещения (срабатыва- ! ния) мало. Этот поршень может рассматриваться как аппарат «мгновенного»] действия, который может находиться в двух устойчивых состояниях — в крайнем» верхнем (В) п крайнем нижнем (Н).
Иначе протекает работа исполнительных цилиндров И2 и ИЗ. Процесс движе-1 ния поршней цилиндров И2 и ИЗ сам по себе является полезным, так как во врем.»] перемещения поршней цилиндров И2 и ИЗ из одного крайнего положения в дру-1 гое происходит технологический процесс — соответственно загрузка-разгрузка] и обработка деталей. Поэтому можно сказать, что данные аппараты во время] работы находятся не в двух состояниях, а в трех: в двух крайних устойчивых] состояниях покоя и в неустойчивом состоянии движения из одного крайнего]
РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ
437
18. Функциональная циклограмма работы гпдросхемы станка-аатомата
Элементы цикла станка № состояния схемы Аппараты управления (обозначения соответствуют рис. 54)
А Б н г д Е ж И1 иг из
Заготовка зажата, быстрый подвод инструмента 1 11’ С л л п в в н п t
Рабочая подача 11 II С л (П), п в в н п 1
Ускоренный отвод инстру- 111 (Л), (П)2 л п п в в н п (В),
мента IV Л (С), л п п в в и 11 (1)1
V л с л (Л), II в в 11 и I
Разжим и разгрузка обра- VI л с (П), л (Л), (И), (Н), IB), («-). 1
ботанной детали VII л с (ЛЦ л л 11 н в 1
Остановка инструмента в исходном положении VIII л (Л)г л л л II н в *— (Н),
Загрузка новой заготовки IX л л л л (П), и н в (Л), н
X л л л л 11 н н в (-). н
Заготовка зажата, быстрый подвод инструмента XI (1) (П)?: (С), л л п (В)2 (В)3 <Н), (П), (t)6
Рабочая подача и п с л (П), п в в н п г
положения в другое. Работа этих аппаратов аналогична работе реле времени, в которых процесс срабатывания является длительным. Поэтому для занесения на циклограмму длительно работающих органов нужны не два разнородных обозначения их состояний, а три. Для обозначения медленно работающих исполнительных органов применяют стрелки, указывающие направление движения поршня (см. табл. 18) для И2 и ИЗ.
Из первой строки циклограммы следует, что во время быстрого подвода инструмента аппараты находятся в следующих состояниях: Л — в крайнем правом, Б — в среднем, В — в крайнем левом, Г — в крайнем левом, Д — в крайнем правом, Е — в крайнем верхнем, Ж — в крайнем верхнем, И1 — в крайнем нижнем, И2 — в крайнем правом, ИЗ — движется вверх.
Переход к рабочей подаче обусловливается срабатыванием (ПД одного золотника Г — переходом его из крайнего левого в крайнее правое положение (строка II). Все остальные аппараты остаются в тех же состояниях, что и при быстром подводе.
Из строки III циклограммы следует, что ускоренный отвод инструмента начнется тогда, когда поршень цилиндра ИЗ придет в крайнее верхнее положение (В)п что вызовет перемещение в крайнее правое положение (П)а золотника Б. Золотник Б, сработав, в свою очередь, вызывает перемещение влево (Л)3 золотника А.
Перемещение реверсивного золотника А вызывает отвод вниз ()) поршня цилиндра ИЗ и возврат в среднее положение (С)! золотника Б (строка IV). Во время ускоренного отвода возвращается в исходное левое положение (JI)j золотник Г (строка V).
438 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Из строки VI следует, что разжим детали начинается благодаря срабатыванию (n)j золотника В, которое вызовет срабатывание (Л)2 золотника Д. Последний, в свою очередь, вызывает срабатывания четырех аппаратов: Е, Ж, И1 и И2.
Последняя строка XI циклограммы совпадает с первой, так как схема пришла в исходное состояние.
По каждой строке циклограммы гидросхемы может быть построена последовательность включений аппаратов, обусловившая переход схемы к данному элементу цикла (к данной строке). Например, схема включений, построенная по строке XI, имеет вид
7С(В)
-П(И2) -в (£)\Н(Я2)
Каждый аппарат в этой цепи получает воздействие от предыдущего и передает его последующему. Эта цепь означает: цилиндр И2, переместившись в крайнее правое положение, вызвал перемещение в крайнее верхнее положение золотника Е, который, сработав, вызвал срабатывания двух аппаратов — Ж и ИГ, первый из них переместился вверх, а второй вниз; срабатывание аппарата Ж вызвало срабатывание (перемещение в крайнее правое положение) золотника А, что, в свою очередь, вызвало возврат золотника Б в среднее положение и движение вверх исполнительного аппарата ИЗ.
Очевидно, что быстрое установление с помощью функциональной циклограммы таких причинно-следственных зависимостей срабатываний аппаратов является главным шагом при отыскании неисправностей в схеме.
Приведенные выше функциональные циклограммы описывают работу электро- или гидросхем раздельно. Электро- и гидросхемы автоматизированного станка работают как единая система управления, поэтому анализ работы схемы и построение функциональных циклограмм можно вести для электрогидросхемы в целом, не отделяя электросхемы от гидросхемы. Однако, учитывая, то, что эксплуатация электро- и гидросхем оборудования в настоящее время на заводах находится в ведении различных служб (электриков и механиков), составление функциональных циклограмм целесообразно вести раздельно для электро-и гидросхем. Там, где эксплуатационники владеют одновременно основами электро- и гидроавтоматики, более ценным пособием является единая функциональная циклограмма для электрогидросхем.
Функциональные циклограммы автоматических линий целесообразно строить отдельно для каждого станка, входящего в линию, и для транспортного устройства и других общих для линий механизмов.
Использование функциональных циклограмм для анализа работы схем и нахождения в них неисправностей является доступным обслуживающему персоналу средней квалификации (механикам, электрикам, квалифицированным слесарям). Однако составление функциональных циклограмм для сложных схем часто оказывается довольно трудным делом, требующим хорошего знания работы станка и его схемы. Составление функциональных циклограмм для действующего оборудования на многих заводах проводят службы главного механика и главного энергетика. Существуют методы построения функциональных циклограмм при помощи универсальных электронно-вычислительных машин.
РЕМОНТ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ПАРОВОЗДУШНЫЕ ШТАМПОВОЧНЫЕ МОЛОТЫ
Рабочие поверхности шаботов штамповочных молотов подвергаются интенсивному износу. Ввиду большого веса шаботов, сложности демонтажа и транспортировки их чаще всего обрабатывают на месте установки с помощью переносных станков фрезерованием или строганием.
РЕМОНТ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
439
При отсутствии на заводетакого станкаилипри небольшом износе поверхностей шабота их подвергают ручной обработке пневматическими зубилами и маятниковыми шлифовальными машинами с абразивным кругом диаметром 250— 300 .им. Для облегчения работы и удобства маневрирования шлифовальной машиной применяют специальное поворотное приспособление (рис. 55).
Параллельность плоскостей верхней части шабота удобно проверять с помощью приспособления, показанного на рис. 56.
Опорные плоскости под стойки и плоскость под штамподержатель изнашиваются неравномерно. На поверхности этих плоскостей часто образовываются выбоины глубиной до 5 мм и больше. Для уменьшения съема металла эти углубления
Рис. 55. Поворотное приспособление для подвешивания маятниковой шлифовальной машины
Рис. 56. Приспособление для проверки параллельности плоскостей шабота
Рис. 57. Схема исправления гнезда под штамподержатель
исправляют электронаплавкой и затем выравнивают механической или ручной обработкой.
В гнезде шабота под штамподержателем нередко образуются трещины. Если эти трещины неглубокие, дефект устраняют углублением гнезда шабота на величину h (рис. 57). При этом увеличивают соответственно высоту штамподержателя.
Если трещина распространяется вниз па значительную глубину, то в шаботе автогенной горелкой вырезают неглубокие выемки под стяжные брусья./ (рис. 58) и при необходимости под поперечины 3 (если боковые поверхности, на которые опираются поперечины 3, имеют уклон или большие неровности). Гайки 2 завертывают сначала до отказа без подогрева стяжных брусьев, затем брусья подогреваются и гайки затягиваются окончательно. Последовательность выполнения операций по восстановлению рабочих поверхностей шабота приведена в табл. 19.
При восстановлении плоскостей изношенных стоек молота важпо обеспечить их одинаковую высоту. Для этого применяют специальную скобу (рис. 59). Она состоит из легкой фермы, сваренной из тонкостенных труб, и двух подвижных лап. Одна лапа имеет опорную плоскость, а вторая микрометрическую головку. Такой особой можно замерять стойки высотой 2—4 ж,
440 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
При ремонте стоек за базу принимают плоскости кармана направляющих, которые предварительно тщательно выравнивают. По отношению плоскостей кармана, ведут обработку всех остальных плоскостей, выдерживая их взаимную геометрическую связь (параллельность и перпендикулярность).
Для выпрессовки штока из поршня целесообразно пользоваться специальной установкой, показанной на рис. 60.
Проверка правильности взаимного положения рабочих поверхностей деталей молота универ
-й-
Рис. 60. Устройство для выпрессовки штока из поршня
Рис. 58. Исправление гнезда под штамподер-жавель стягиванием хомутом
Рис, 59. Скоба для замера высоты парных стоек
Рис. 61. Приспособление с уровнем для определения перпендикулярности оси цилиндра к плоскости шабота: 1 — корпус^ 2 — ролик: 3 — распорный винт
сальными измерительными средствами требует много времени и не всегда обеспечивает необходимую точность. Значительную экономию времени при таких проверках достигают применением специальных контрольно-проверочных приспособлений. Для определения перпендикулярности оси цилиндра ц шаботу применяют приспособление, показанное на рис. 61,
РЕМОНТ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
441
Рис. 62. Выверка стоек относительно центра шабота: 1 — шаблон; 2 — отвес; 3 — про-. дольная риска на шаботе
Рис. 63. Приспособление для проверки соосности цилиндра и бабы: 2 — планка; 2 — хвостовик; 3 — струна; 4 — цилиндр; 5 — плунжер
При отсутствии на стойках центровых рисок проверка совмещения осей стоек С продольной осью шабота может осуществляться при помощи специального шаблона с отверстием для крепления отвеса в центре шаблона (рис. 62). Пластина
W///////////7
А шаблона должна плотно входить в карманы стоек.
По совмещению острия отвеса относительно продольной риски шабота судят о правильности положения стоек.
Для совмещения осей цилиндра и бабы можно пользоваться приспособлением, показанным на рис. 63.
Перемещением планки 1 струну совмещают с помощью штихмаса или нутромера с центром верхней части отверстия цилиндра молота. Затем, перемещая цилиндр 4 приспособления по плоскости шабота или штамподержателя, достигают совмещения струны с центром отверстия втулки для штока внизу цилиндра. Таким образом, струна оказывается как бы материализованной осью цилиндра. По отношению струны проверяют и выверяют ось бабы.
Операция центровки бабы требуется для обеспечения совмещения привалочных плоскостей под хвостовики штампов у бабы и штамподержателя и для установления величины выступания паправ-
Рис. 64. Приспособление дли проверки параллельности привалочных плоскостей штамподержателя и бабы
ляющих из карманов.
Эти величины необходимо знать, чтобы выдержать их при каждой наладке молота, так как в противном случае баба может быть смещена по отношению оси цилиндра, что будет вызывать поломки штока и односторонний износ цилиндра.
Параллельность и совмещение привалочных плоскостей под хвостовики штампов в бабе и штамподержателе проверяют с помощью приспособления, показанного на рис, 64,
442 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Рис. 65. Схема проверки совмещения припадочных плоскостей штамподержателя и бабы приспособлением
Рис. 66. Специальный угольник для совмещения припадочных плоскостей шпоночных гнезд штамподержателя и бабы
Рис. 67. Приспособление для монтажа и демонтажа бабы
Рис. 68. Приспособление для опускания и подъема грунд-буксы при замене сальникового уплотнения штока
РЕМОНТ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
443
Рис. 69. Лестница с площадкой для обслуживания штамповочного молота
При проверке параллельности плоскостей приспособление передвигают вдоль плоскости 2 (рис. 65) и щупом замеряют наибольший зазор между планкой А и плоскостью 1.
Для определения смещения плоскости 1 бабы по отношению плоскости 2 штамподержателя приспособление сначала устанавливают в положение, показанное на рис. 65,а, затем в положение, изображенное на рис. 65, б, и замеряют зазор
„ С
С. Величина смещения будет у.
Для проверки смещения шпоночных гнезд штамподержателя и бабы применяют специальный угольник (рис. 66), отличающийся от нормального угольника тем, что к нему привернута пластина А.
При ремонте молота особенно при поломках штока или бабы часто приходится вынимать или заводить бабу в параллели. Приспособление, которое дает возможность снимать и устанавливать бабу с одного приема, показано на рис. 67. Остов приспособления сварен из листовой стали. Проушина 1 приварена так, чтобы ее ось проходила через ось отверстия бабы. Площадка 2 имеет пазы для удерживания бабы. Приспособление подводится мостовым краном так, чтобы площадка 2 зашла в паз бабы. После этого бабу закрепляют тем же клином, которым крепят штамп в бабе. Применение приспособления обеспечивает безопасность в работе и сокращает время на монтаж и демонтаж бабы.
При ремонте и в период эксплуатации штамповочных молотов часто меняют сальниковую набивку. При этом приходится опускать и поднимать грунд-буксу, которая в тяжелых молотах достигает значительного веса.
Эту работу облегчает приспособление, показанное на рис. 68. Оно состоит из шарнирно соединенной рамы 1, пары тормозных колодок 2, пру-
жин 3 и пары крюков 4. которыми приспособление навешивают на крюк мостового крана. При подъеме краном приспособления вместе с грунд-оук-сой колодки 2 расходятся и шток освобождается от действия тормоза. В случае обрыва троса или поломки крюков 4 приспособления, тормозные колодки под действием пружин охватывают шток с силой, достаточной для предотвращения падения грунд-буксы вместе с приспособлением. Такое приспособление применяют для молотов с весом падающих частей 6 т и выше.
Для замены или подтяжки сальников штамповочных молотов применяют специальные лестницы с площадкой (рис. 69).
Порядок выполнения основных слесарно сборочных работ приведен в табл. 19.
ГОРИЗОНТАЛЬНО-КОВОЧНЫЕ МАШИНЫ
Благодаря наличию сменных направляющих пластин для всех трех ползунов плоскости станины горизонтально-ковочной машины непосредственно не сопри-касаютсяс ползунами и изнашиваются мало. Изнашивающиеся бронзовые направляющие пластины легко могут быть демонтированы и исправлены строганием или шлифованием на станке.
У ковочных машин обычно сильно изнашивается отверстие в станине, в котором укреплен опорный валик поперечного зажимного ползуна. Исправление этого отверстия, расположенного в труднодоступном месте, распиливанием или расшабриванием затруднительно. Для выполнения этой работы следует иметь специальное приспособление с механическим или ручным приводом для расточки отверстия на месте. После расточки в отверстие запрессовывают втулки, которые легко можно заменять при последующих ремонтах,
444 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
19. Типовой технологический процесс ремонта штамповочных молотов
Эскиз
Шланг тдМящий води
Содержание операций
Разборка молота
1. Спять верхнюю и нижнюю часть штампа, зачистить шабером, напильником или шлифовальной машинкой забоины на базовых поверхностях А, Б шабота, не участвующих в работе, и проверить уровнем крен шабота. Допускается ремонт молота без демонтажа шабота, если отклонение шабота от горизонтального положения в продольном направлении не превышает 3 мм, а в поперечном — 4 лш на 1000 мм (если крен его в процессе эксплуатации не прогрессировал, если же крен шабота прогрессирует и вышел за пределы допуска, то шабот молота подлежит демонтажу, так как увеличение крена обычно является результатом повреждения подшаботной подушки или фундамента)
2. Установить вместо нижней части штампа специальный боек. Установить на бойке выколотку 1, отцентровать ее по отверстию в бабе и извлечь шток. Длина выколотки должна исключать возможность удара поршня о дно цилиндра.
Если этим способом не удается выбить шток, его отрезают около бабы газопламенным резаком, а обломок выбивают под молотом свободной ковки или высверливают на расточном станке.
3. Отсоединить паро- или водоподводящую систему снять крышку цилиндра, вынуть шток с поршнем, демонтировать цилиндр, нодцилин-дровую плиту и стойки
4. Удалить клин крепления штамподержателя одним из следующих способов:
а) выбить клин с применением «сокола» (штанги, подвешенной на крюке);
б) если клип таким способом извлечь не удается, произвести выбивку его с предварительным подогревом шабота коксом или газовым пламенем и охлаждением штамподержателя (см. эскиз);
в) если и нагрев шабота не дает желаемых результатов, рекомендуется выплавить клин газопламенной горелкой;
5. Промыть все детали и произвести полную их дефектацию
РЕМОНТ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
445
Продолжение табл. 19
Эскиз
А
Содержание операций
Демонтаж шабота, подшаботной подушки, ремонт фундамента и подшаботной подушки
1. Если шабот подлежит демонтажу, то подъем шабота или отдельно его верхней и нижней частей (при составном шаботе) производят мостовым краном или с помощью двух пар домкратов локомотивного или вагонного типа и двух траверс, связывающих попарно эти домкраты. По мере подъема шабота домкратами под шабот подкладывают ряд шпал (А). На верхний последний ряд шпал кладут и закрепляют костылями несколько рельсов. После этого поднимают часть шабота, опускают на рельсы и сдвигают по ним в сторону
2. Осмотреть подшаботную подушку и определить ее пригодность к дальнейшей эксплуатации. При повышенном износе брусьев необходимо сменить подушку или отдельные брусья.
Допускается смятая поверхность брусьев на глубину не более 5% общей высоты бруса, при этом древесина не должна иметь повреждения в виде гнили, трухлявости и грибковых поражений.
3. Осмотреть состояние лицевой поверхности А фундамента; при наличии на этой поверхности раскрошившегося бетона следует устранить дефект снятием поверхностного слоя и выравниванием рихтовкой или шлифовальной машинкой.
Поверхность А должна быть горизонтальной. Допускается отклонение: в продольном направлении (по фронту молота) 1—1,5 мм на 1000 мм, в поперечном — 1,5 лип на 1000 мм.
Установить отремонтированную или новую подушку на фундамент и обжать се плитой грузом, равным 0,3—0,4 веса шабота
4. Проверить положение поверхности 1 линейкой и уровнем и при необходимости подогнать электрофуганком, опорную поверхность I подушки до требуемой точности
446 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 19
Эскиз
12 13
Содержание операций
Для шабота состоящего из двух частей*:
а) опустить нижнюю часть шабота на дубовую подушку и проверить положение этой части шабота по уровню (допускается отклонение вновь установленного шабота от горизонтальной плоскости до 1,0 мл на 1000 мм);
б) проверить состояние отверстий под соединительные шпонки (допускается износ отверстий под шпонку до 3 зш по диаметру), при повышенном износе отверстий произвести расточку этих отверстий при помощи переносного приспособления до получения отверстий правильной геометрической формы;
в) установить новые шпонки и опустить верхнюю часть шабота
Выбор метода восстановления рабочих поверхностей шабота
Проверить величину износа рабочих поверхностей шабота с помощью линейки и щупа. При наличии износа до 1,5 мм на 1000 зш следует вести выравнивание поверхностей ручной обработкой (шабером, напильником или шлифовальной машинкой).
При износе поверхностей шабота свыше 1,5 мм на 1000 з<л4 их восстанавливают механической обработкой на месте производства ремонта с помощью специального переносного устройства
Механическая обработка рабочих поверхностей шабота на месте производства ремонта
Смонтировать на шабот устройство для обработки поверхностей. Выравнять по уровню направляющие балки относительно горизонта. Профрезсровать поверхности 1—9.
Непараллельность поверхностей 1—9 допускается в пределах 0,1 мм на 1000 зии. Непарал-лсльность поверхностей 1,9 и 5 относительно поверхностей 3,7 до 0,15 мм на 1000 зси. Все радиусы и уклоны должны соответствовать чертежу.
Базовые поверхности А, Б оставляют без обработки. Поверхности 10—13 выравнивают ручным способом в соответствии с рекомендациями, приведенными на стр. 447
РЕМОНТ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
447
Продолжение табл. 19
Эскиз
76 № f 76 77
J-C----\---l__L_
Содержание операций
Восстановление рабочих поверхностей шабота ручной обработкой
1.. Выравнять поверхности з и 7, контролируя их прямолинейность по линейке и уровню.
Непрямолинейность всех рабочих поверхностей шабота должна быть не более 0,15 .«.и на 1000 мм.
2. Выравнять поверхность 5 по линейке и плите, контролируя ее параллельность относительно поверхностей 3, 7 с помощью линейки и штих-маса (непараллельность допускается 0,15 мм на 1000 мм)
3. Сверить высоту уступа А на шаботе и на стойке. Если зазор между плоскостями 1, 9 шабота и сопрягающимися плоскостями стоек меньше 1 мм, необходимо плоскости 1, 9 понизить до получения требуемого зазора. Параллельность поверхностей 1 и 9 относительно поверхностей з и 7 проверить приспособлением (непараллельность до 0,15 мм на 1000 мм)
4. Выравнять поверхности ю, 11 по линейке, снимая равномерный слой металла.
5. Выравнять поверхности 2, «проверяя прямолинейность линейкой и величину уклона с помощью угольника.
Катет Hi, измеряемый на длине 480 мм, должен быть равным 30 мм (при уклоне 1 : 16).
6. Выравнять поверхности 12, 13 по линейке, проверяя уклон но разметке с помощью угольника.
Катет Я2, замеренный на длине 480должен быть 10 мм (при уклоне 1 : 48). Величину уклона плоскостей 2, 12 под продольные и поперечные клинья проверяют следующим способом: на плоскость 3 укладывают бортовой угольник так, чтобы его борт касался плоскости 10. Чертежной иглой проводят линию АВ затем с помощью угольника проводят линию CD перпендикулярно линии АВ. Затем металлической линейкой на расстоянии 480 мм измеряют величину катетов Я, и Яг и вычисляют уклон
Таким же способом определяют величину уклонов плоскостей 8 и 13.
7. Выравнять поверхности в, 4 до линейке, контролируя утлы по шаблонам. Углы должны соответствовать чертежу
Расцентровать поверхность шабота и нанести осевые линии FG и DB. Ось FG провести симметрично уступам 14, 15. Ось DE провести симметрично осям отверстий 16—17
448 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 19
Эскиз
Содержание операций
8 7 3 5
Восстановление рабочих поверхностей стоек механической обработкой
1. Перед началом восстановления двух парных стоек следует определить с помощью рулетки или специального приспособления разность высот обеих стоек по размеру А и восстанавливать первую стойку с наименьшей высотой (при разности высот не более 2 о). Если разность высоты стоек будет более 2 мм, следует уравнять их высоты электронаплавкой поверхности, сопряженной с плитой одной из стоек, с последующей обработкой.
2. Проверить поверхность 1 по линейке, при наличии забоин или других повреждений устранить их шлифовальной машинкой.
3. Проверить степень износа поверхностей 2—4 кармана.
При износе этих поверхностей до 2 мм их обрабатывают на расточном станке. Базой для установки служит поверхность 1 и нерабочие части поверхностей 2, 3, сопряженные с клином.
При износе поверхностей 1—4 свыше 2 мм применяют электронаплавку с последующей обработкой.
4. Исправить фрезерованием на расточном станке поверхности 5—13. За базу при установке стойки принять поверхности 1—3. При восстановлении второй стойки следует выдержать высоту А по первой уже обработанной стойке,
Неперпендикулярность поверхностей в—12, проверяемая по уровню или угольнику относительно поверхности 1, 0,15 мм на 1000 мм. Непараллельность поверхностей 4, 7, 13 относительно поверхности 1 до 0,1 мм на 1000 лл. Разность высоты А для пары стоек не более 0,5 мм
Восстановление уела цилиндра
1. Проверить износ поверхностей: основания Е; центрирующей части днища А; рубашки Б; золотниковой рубашки Г и золотника, дроссельной рубашки Д и дросселя.
Непрямолинеиность поверхности Е и неперпендикулярность оси цилиндра поверхности Е допускаются в пределах 0,1 о на 1000 леи.
При износе поверхности Е выше допустимого ТУ восстановить ее механической обработкой на расточном станке. За базу для установки детали принимают ось отверстия цилиндра (неизношенные части рубашки).
2. При зазоре между кольцевой поверхностью А днища и сопряженным отверстием подцилиндровой плиты более допустимой величины следует отсоединить днище и проточить поверхность А. При этом сопряженную поверхность подцилиндровой плиты наварить электронаплавкой и расточить, обеспечив требуемую посадку. Сопряжение кольцевой поверхности А днища и подцилиндровой плиты должно быть по посадке .
3. При износе рубашки (поверхность Б) выше допустимого следует расточить ее до следующего ремонтного размера. При установке цилиндра на станке за базу принимают торцовую поверхность Е и неизношенные части внутренней поверхности рубашки. Если толщина Н тела не допускает дальнейшую расточку, следует рубашку заменить новой
РЕМОНТ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
449
Продолжение табл. 19
Эскиз Содержание операций
4. При непригодной рубашке ее удаляют из цилиндра одним из двух способов: 1) сверлят несколько отверстий по контуру намеченного кармана Б, после чего вырубают указанный карман и с помощью выколотки и «сокола» удаляют рубашку; 2) вырезают на расточном с'ганкс тело рубашки Н (с одной стороны), после чего извлекают рубашку. 5. Проверить сопряжение рубашки с цилиндром, которое должно быть в пределах посадки Ф .
6 /
G. Перед установкой новой рубашки в цилиндр необходимо: запилить острые кромки на торцах рубашки и по контуру паровпускных окон; нанести риски на цилиндре и рубашке для совмещения паровпускных окон; произвести две засверловки, укрепить две струбцины (или укрепить планку двумя болтами, если имеются нарезанные отверстия в рубашке); приподнять краном рубашку и опустить ее в отверстие цилиндра, если рубашка своим весом не опустится свободно, рекомендуется установить на рубашку груз требуемого веса или подогреть цилиндр
I -I J
и
0ZZ ZB
(щгр ia Выпрессовка и напрессовка поршня 1. Выпрессовку поршня из штока производят одним из двух способов: с помощью приспособления, показанного на рис. 69, или отрезают пламенной горелкой шток возле поршня, а оставшуюся в поршне часть штока выпрессовывают под молотом или прессом. 2. При запрессовке поршень нагревают в электропечи до 400—500° С, затем конусную часть штока опускают в нагретый поршень. Выступающая часть штока С =S 10 мм.
//А///Ал
16 Справочник механика, т. 2
450 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 19'
Эскиз
Содержание операций
Сборка молота
1. Установить обе стойки на шабот и проверить: прилегание опорных плоскостей стоек и шабота на краску, площадь прилегания должна быть не менее 75% общей площади сопряжения, местные зазоры допускаются не более 0,15 мм', перпендикулярность стоек но отношению шабота в двух взаимно перпендикулярных направлениях, допускается отклонение 0,2 мм на 1000 мм в продольном направлении, наклон только в наружную сторону, в поперечном направлении допускается отклонение 0,1 мм на 1000 мм (обе стойки могут отклоняться только в одну сторону);
параллельность базовых плоскостей А между собой, допускаемое отклонение 0,4 мм на 1009 мм\ если при указанных проверках обнаружены отклонения выше допускаемых ТУ, необходимо снять стойки и исправить их опорную плоскость, учитывая при этом величину и направление отклонений, зафиксированных при проверке уровнем
2. Закрепить стойки шпильками с амортизационными пружинами, создав небольшое натяжение пружин. Установить обе стойки так, чтобы зазоры вокруг шпилек позволяли перемещать стойки в продольном направлении в обе стороны (на 2—6 мм в зависимости от мощности молота), а их оси совпали с осью шабота (достигают совмещением рисок на шаботе и на стойках или при отсутствии центровых рисок на стойках применяют шаблон с отвесом). При атом следует проверить совпадение плоскостей Б стоек между собой линейкой и угольником. Допускается несовпадение плоскостей до 0,3 мм
3. После установки стоек замерять просветы а и б для изготовления компенсирующих планок и а и г для изготовления клиньев крепления стоек.
4. Уложить на плоскости Г поверочную линейку с уровнем и проверить совпадение этих плоскостей и их горизонтальность.
Поверхности Г обеих стоек должны лежать в одной плоскости и быть горизонтальными. Отклонение от горизонтальности допускается 0,2 ,мл1 на 1000 мм. Если отклонения выше допускаемой величины, дефект устраняют механической обработкой
РЕМОНТ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
451
Продолжение табл. 19
Эскиз
Содержание операций
5. Укрепить компенсирующие планки 1, 2 и клип 2 на обеих стойках
6. Установить подцилиндровую плиту на стойки и проверить плотность прилегания ее к стойкам (допускаются местные зазоры нс более 0,15 мм) и горизонтальность (отклонения не более 0,2 мм на 1000 лш). Если отклонения выше допускаемых то обрабатывают плоскости подцилиндровои плиты, сопряженные со стойками
7. Установить цилиндр на подцилиндровую плиту и проверить:
положение оси цилиндра по отношению к шаботу с помощью линейки и уровня или специальным приспособлением с уровнем (см. рис. 61), неперпендикулярность цилиндра допускается 0,2 лм на 1000 мм\
плотность прилегания цилиндра к подци-линдровой плите, допускаются местные за-ф) зоры не более 0,15 мм.
Если отклонения выше допускаемых, то снять цилиндр и подогнать плоскость пбд-цилиндровой плиты строганием или ручным шлифованием в зависимости от величины отклонения.
8. Смонтировать цилиндр в сборе со шпильками и амортизационными пружинами.
9. Смонтировать клинья и направляющие бабы
10. Проверить параллельность направляющих бабы по размеру а. Допускается расширение только вверх в пределах 0,6 мм. При отклонениях выше допускаемых дефект устраняют строжкой клиньев.
И. Завести бабу в направляющие и отрегулировать направляющие
15’
452 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 19
Эскиз
Содержание операций
12. Установить приспособление (см-рис. 63) и отрегулировать направление струны так, чтобы она материализи-ровала ось цилиндра. Проверить совпадение оси цилиндра с осью бабы. Несоосность допускается в пределах 1,0 мм. При несоосности цилиндра с бабой в продольном направлении соответственно переместить цилиндр с подцилиндровой плитой.
В поперечном направлении несовпадение осей регулировать с помощью направляющих, при этом следует замерять величину выступа к направляющих
13. Проверить параллельность опорных плоскостей а и б штампов в бабе и штамподержа-тсле с помощью приспособления, показанного на рис. 64, и щупа. Замерять при отцентрированной бабе. Допускается отклонение 0,3 мм на всю длину бабы.
При отклонении выше допускаемого ТУ дефект устранить выравниванием плоскости б штамподержателя
14. Проверить при помощи штих-маса параллельность плоскостей .. С и Д. Допускается отклонение 0,5 м.н на 500 лы1.
Отклонения выше допускаемых устранить выравниванием плоскости Д.
1э. Проверить величину смещения плоскости а относительно плоскости б с помощью приспособления или угольника. Допускается отклонение 0,5 лыс При смещении
выше допускаемого произвести подгонку соответствующей плоскости обработкой или наплавкой с последующей обработкой.
Устранять смещение плоскости « относительно б перемещением стоек допустимо только в пределах допуска, так как необходимо предусматривать возможность перемещения стоек при технологической настройке молота (возможность такого перемещения может ограничиваться зазорами вокруг шпилек)
РЕМОНТ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
453
Продолжение табл. 19
Эскиз
Содержание операций
16. Проверить смещение торцовых плоскостей шпоночных гнезд в бабе и штамподержателе (допускается не более 0,5 -и-м). При наличии смещения выше допускаемого произвести исправление гнезда в штамподержателе путем наплавки электросваркой поверхностей а с последующей ее обработкой
* Шаботы штамповочных молотов с весом падающих частей свыше 6 т обычно состоят из двух частей, соединенных между собой двумя шпонками в виде круглых болванок. В период эксплуатации эти отверстия изнашиваются и требуют восстановления. Для этой цели предусмотрено специальное приспособление, которое дает возможность исправлять отверстия под шпонки непосредственно на шаботе, придав им правильную геометрическую форму.
Операции выравнивания горизонтальных плоскостей станины под ползуны ведут по плоскостному шабровочному инструменту (плиты, линейки) с одновременной проверкой параллельности этих плоскостей уровнем. При проверке уровнем необходимо учитывать величину и направление отклонения от горизонтального положения самой станины.
Одной из причин поломок коленчатого вала ковочных машин является неправильное положение опорных подшипников, расположенных в станине. В связи с этим в типовом технологическом процессе ремонта (табл. 20) предусмотрена операция проверки и пригонки опорных поверхностей под вкладыш (операция 10), целью которой является плотная посадка вкладышей.
Все три вкладыша должны быть расположены на одной оси, для этого нижние части вкладышей шабрят после их установки в опорах станины по сопрягаемым поверхностям коренных шеек коленчатого вала.
Верхние вкладыши пришабривают также по шейкам вала. Зазор между шейками вала и вкладышами регулируют прокладками.
Типовым технологическим процессом ремонта предусмотрены два варианта восстановления ползунов. Первый вариант (шабрение) применяют при максимальном износе поверхностей до 0,2 мм. При большем износе применяют второй вариант (механическую обработку фрезерованием, строганием или шлифованием).
Установку высадочного и зажимного ползунов ведут по центральной оси симметрии, нанесенной разметкой,
454 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
20. Типовой технологический процесс ремонта основных деталей горизонтально-ковочной машины
Эскиз Содержание операций
1 3 > Ремонт станины 1. Перед началом ремонта проверяют правильность установки станины по уровню. Если имеется отклонение свыше 0,5 мм на 1000 мм, следует переустановить машину. Допускаемое отклонение после переустановки 0,1 мм на 1000 мм. 2. Проверить прямолинейность направляющих поверхностей 1—4 под центральный высадочный ползун по шабровочной плите и перпендикулярность поверхностей з и 4 относительно поверхностей 1 и 2 угольником. Поверхности 1 и 2 должны лежать в одной плоскости. Поверхности 3 и 4 должны быть перпендикулярными к поверхностям 1 и 2. Допускаемое отклонение 0,05 лии на длине 500 леи. При повышенных отклонениях исправить поверхности шлифованием (ручной шлифовальной машиной) или шабрением
у V~6 3. Проверить направляющие поверхности 6 и 7 под зажимной ползун по плите и при наличии забоин или неровностей пришабрить эти плоскости по плите на краску
в 5 31кч пол Ar ££ §§ I T-мной LL_ 1 4. Проверить и при необходимости выправить поверхность 5 относительно поверхности з по угольнику
s J 11 Ej 5. Проверить перпендикулярность к плоскостям 6 и 7 плоскостей 5 и 8 при помощи поверочной линейки и угольника. Допускаемое отклонение 0,05 леи на длине 500 мм. При повышенных отклонениях выравнять плоскости 5 и 8 шлифованием (ручной шлифовальной машиной) или шабрением
9 io И Й 11 12 w, 6. Проверить взаимную параллельность поверхностей э и 10 под боковой ползун и перпендикулярность этих поверхностей плоскостям 11 и 12. Допускаемая непараллельность 0,1 .изо Допускаемая неперпендикулярность 0,05 мм на длине 500 мм. При повышенных отклонениях выровнять плоскости 11 и 12 по плите, а плоскости 9 и 10— по плите с одновременной проверкой их перпендикулярности поверхностям 11 и 12 угольником. 7. Проверить по линейке поверхности 13 и 14\ при наличии забоин или неровностей пришабрить по линейке на краску
РЕМОНТ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
455
Продолжение табл. 20
□скиз
Содержание операций
8. Проверить параллельность плоскостей 15 и 1 с помощью линейки и щупа. Допускаемое отклонение 0,05 о на длине 500 мм. При повышенных отклонениях выровнять поверхность 15 шлифованием или шабрением
9. Проверить величину износа отверстий 16 и 17 под валик шарнира. При износе отверстий произвести их расточку с помощью специального приспособления на месте
10. Проверить состояние поверхностей отверстий под вкладыши коленчатого вала. Зазор между новыми вкладышами и сопряженными поверхностями станины допускается в пределах 0,05 мм. При зазоре до 0,2 мм поверхности станины под вкладыш следует пришабрить по сопряженным поверхностям вкладышей. При зазоре более 0,2 мм расточить отверстия на месте с помощью специального приспособления
11. Осмотреть коленчатый вал для выявления трещин и других повреждений, а также проверить износ шеек 2—4 и 7. Допускаются: отдельные неглубокие нитевые трещины, эл-липсность и конусность шеек 2—4 и 7 без ис-Т| правления в пределах допусков посадки Д',, J неравномерность ширины шпоночного паза до 0,1 мм, расширение шпоночного паза до 10% первоначальной ширины для восстановления геометрической формы.
При наличии трещин вал заменить новым. При повышенном износе рабочих шеек их обтачи-
вают или шлифуют.
Шпоночные пазы 1,,з и « при восстановлении припиливают или фрезеруют.
12. Пришабрить предварительно рабочие поверхности полувкладышей по шейкам коленчатого вала. Допускаемое число пятен 2—4 на по-, верхности 25X25
13. Установить вкладыши коренных подшипников гнезда станины и укрепить крышками.
14. Шабрить поверхности вкладышей всех трех подшипников по шейкам коленчатого вала. При этом должен оставаться гарантийный зазор С — 0,5 -7- 1 ,0 А!Л1.
15. Пригнать плотно клин Б по месту. Допускаются местные зазоры в пределах 0,1 мм.
16. Установить и укрепить к станине направляющие пластины для высадочного, зажимного и бокового ползунов.
17. Смонтировать плиты и регулируемые клинья для высадочного и зажимного ползунов
456 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 29'
Эскщ
Содержание операций
Восстановление ползунов
Центральный высадочный ползун
Первый вариант
1. Шабрить поверхности з, 7—9 ползуна по сопрягающимся поверхностям пластин I, II нШ, прикрепленных к станине.
2. Шабрить поверхность 4 и 10 цо плите, проверяя их параллельность поверхностям 7 и 9 микрометром (допускаемая непараллельность 0,03 мм).
Шабрить поверхности 1 и г, проверяя их параллельность поверхностям з и в микрометром. Допускаемая непараллельность 0,03 .«.в на всей длине.
Шабрить поверхности 5 и s по плите, проверяя параллельность этих поверхностей поверхностям 4 и 7 микрометром. Допускаемая непараллель-ность 0,03 м.м на всей длине______________
Второй вариант. Выровнять поверхности 1—10 (см. эскиз первого варианта) строганием, фрезерованием или шлифованием на станке.
1. После строгания или фрезерования обработанные поверхности зачистить шабером.
2. Произвести полную сборку ползуна, соединив его с шатуном и коленчатым валом.
3. Отрегулировать клином 1 положение ползуна, создав суммарный зазор 2С = 0,4 4- 0,5 мм.
4. Укрепить верхние направляющие планки 2 и 3 и замерить зазор а (допускается в пределах 0,25—0,35 .и.и). При большем зазоре шлифовать приваленную плоскость планки
Поперечный зажимной ползун
Первый вариант.
1. Шабрить поверхности 3, 10, 9, 5 и 8 по сопрягающимся поверхностям пластин IV, V, VI, VII и VIII, прикрепленных к станине (пластины VII и VIII на эскизе не показаны).
Шабрить поверхность 4 по плите, проверяя параллельность относительно поверхности 9 микрометром.
Шабрить поверхности е, 7, 1 и 2 по линейке, проверяя микрометром параллельность этих поверхностей поверхностям 5, S, 10 и з.
Проверить по шабровочной плите поверхности 11 и 12 и при наличии забоин зачистить их шабером.
Второй вариант. Произвести выравнивание поверхностей 1—12 строганием, фрезерованием или шлифованием на станке. После строгания или фрезерования поверхности зачистить шабером
2. Собрать ползун, соединив его с шарниром, и произвести регулировку аналогично регулировке центрального высадочного ползуна
РЕМОНТ КУЗНЕЧНО-ПРЕССОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
457
Продолжение табл. 20
Эскиз
Содержание операций
Продольный боковой ползун
Первый вариант
1. Шабрить поверхности 1—3 по плите, проверяя их параллельность поверхностям 1 и 2 микрометром или индикатором (от плиты).
Шабрить поверхности 4 и 5 по плите, выдерживая прямой угол с базовыми поверхностями 1 и 2 по угольнику.
Шабрить поверхности в и 7 по плите, проверяя параллельность этих поверхностей поверхностям 4 и 5 микрометром или индикатором (от плиты).
Второй вариант.
1. Шлифовать поверхности 1—7, выдерживая их взаимную параллельность и перпендикулярность.
2. Проверить величину износа поверхностей отверстий I, II и III. Допускаемое отклонение (без ремонта) в пределах допусков посадки А3. При повышенном износе расточить эти отверстия и установить компенсирующие втулки
3. Смонтировать планки I— VI. Допускаются суммарный зазор 2 а в пределах 0,5—0,6 мм и зазор б в пределах 0,3—0,4.
При зазоре 2 а, меньшем указанного, прошлифовать пластины.
При несоответствии зазора б указанной величине шлифовать соответствующие плоскости направляющих планок
Восстановление плит, регулировочных клиньев, бронзовых направляющих пластин и эксцентрика
Плита и рег у л ир®в очный клин
1. Соединить обе детали и проверить разность размеров Н плиты и II, станины, параллельность поверхностей 1 а 2, 3 и 4.
2. Если размер II плиты больше Ht станины, следует шлифовать поверхности 1 и 2 до получения одинаковых высот.
3. При непараллельности плоскостей
3 и 4 пришабрить или прошлифовать эти плоскости в сборе до получения параллельности в пределах 0,03 мм на всей длине.
Аналогично приведенному восстанавливают плиту и регулировочный клин бокового зажимного ползуна
458 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Продолжение табл. 20.
Содержание операций
Бронзовые направляющие пластины
1. Проверить величину износа поверхности 2 поверочной линейкой. Допускаемое отклонение 0,04 мм на 1000 мм.
2. При повышенном износе наплавить поверхность 1 и выровнять поверхности 1 и г строганием или шлифованием, выдерживая параллельность плоскостей в пределах 0,04 лш. Одноименные подкладки обрабатывать попарно с одной установки, выдерживая одинаковую толщину Н
Эксцентрик
Проверить по шаблону величину износа профиля аксцентрика по поверхностям 1 и 2. Допускается отклонение от профиля шаблона в пределах 0,6 мм.
При повышенных отклонениях произвести электронаплавку мест износа с последующей обработкой фрезерованием и зачисткой шлифовальной машинкой по шаблону
РЕМОНТ ЛИТЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ПЕСКОМЕТЫ
При разборке пескомета (рис. 70) снимают транспортер большого рукава 3, затем транспортер малого рукава 2. После этого снимают привод метательной головки 6 с головкой 1 и механизм подъема рукавов 5. Завершается разборка демонтажом механизма поворота большого рукава, питателя 4, ходовых колес, боковых роликов и остальных деталей.
При ремонте выполняют следующие работы. В металлоконструкциях проверяют наличие трещин в деталях и сварных швах, погнутость элементов, а также состояние болтовых соединений.
Рис. 70. Пескомет
Трещины и надрывы вырубают и заваривают. В некоторых случаях поверх нарушенного места приваривают накладку. Погнутые элементы при величине деформации до 10 мм на 1000 мм длины правят в холодном или в подогретом
РЕМОНТ ЛИТЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
459
состоянии. При более значительной погнутости поврежденный участок вырезают и заменяют новым из стали с такой же характеристикой. Болтовые соединения заменяют новыми. Изношенные отверстия под болт рассверливают под ближайший больший размер, устанавливая соответствующие болты.
Подшипники, имеющие нарушения беговых дорожек и повышенные зазоры, бракуют. При зазоре в месте посадки подшипника в пределах до 0,15 мм при условии сохранения правильной формы гнезда, подшипник наращивают хромом на соответствующую толщину и шлифуют до получения посадки Пп. При тех же величинах зазора, если правильную форму сохранила большая часть гнезда, возможна вклейка подшипника на эпоксидном клее. При больших износах следует (если это позволяет конструкция) расточить гнездо и вставить в него переходную втулку, которую запрессовывают или вклеивают на эпоксидном клее. При восстановлении подшипникового узла следует провести проверку соосности вращения внутренних колец подшипников одного вала.
В гидроузлах заменяют новыми или восстановленными изношенные лопастные насосы. Геометрическую форму гидроцилиндров исправляют шлифованием или
растачиванием, заменяют поршни и
поршневые кольца.
Шарнирные соединения пескомета восстанавливают исправлением формы отверстия и заменой пальцев. Допускается оставлять сочленения с допу-
Рис. 71. Метательная головка (а) и схема ее балансировки (б)
Л сками по посадке -р2.
Редукторы как нормализованные, так и специальные раскрывают и просматривают. Подшипниковые узлы ремонтируют, как приведено выше. Величину Иизноса зубьев зубчатых колес определяют в результате обмера зубо-мером. Допускается оставлять изно
шенные зубчатые колеса, если зуб в результате работы утонился не более чем па 15% своей первоначальной толщины. Это же относится к зубчатой рейке.
Муфты ремонтируют путем обработки отверстий на следующий ремонтный размер с заменой пальцев и резиновых шайб или сверлением и развертыванием
новых отверстий, расположенных между существующими.
Транспортеры. Изношенную ленту заменяют новой, сращенной встык методом вулканизации. Изношенные ролики, поддерживающие лепту, также заменяют новыми или восстановленными. Механизмы натяжных станций
осматривают, при необходимости заменяют винты, протачивают барабаны для восстановления их геометрической формы. Оси и подшипниковые узлы ремонтируют обычными методами.
Узел метательной головки, В кожухе метательной головки (рис. 71, а) заменяют новым изношенный сегмент 1. Если метательная головка не имеет серьезных дефектов, то заменяют ковш 2, после чего головку надевают на технологическую оправку и балансируют статически, уравновешивая массу ковша приваркой полос к головке со стороны, противоположной месту расположения ковша (рис. 71, б). Балансировку проверяют на ножах 1 и 3; при любом положении ковша головка должна оставаться неподвижной. Излишек массы противовеса снимают шлифованием полос 2 ручной пневматической машиной. Отбалансированную головку устанавливают в кожух.
Вал привода метательной головки (рис. 72) собирают в предварительно отремонтированной трубе 1. После замены изношенных подшипников монтажа новых и сборки всей трубы проверяют биение посадочного места под метательную головку. При наличии биения в пределах до 0,1 мм головку насаживают на вал и крепят. Если биение посадочного места больше допустимого, необходимо устранить причину биения: проверить еще раз монтаж подшипников, состояние вала,
460 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
правильность стыкования трубы и т. д. Собрав головку с валом, следует проверить зазор с между ковшом и сегментом (см. рис. 71, а). Зазор должен быть 0,5 ± 0,1. Зазор регулируют смещением ковша.
Узел подъема рукава (рис. 73). Методы ремонта большинства сочленений описаны выше. Изношенные цапфы цилиндра механизма подъема рукава можно исправить механической обработкой с заменой втулок 1 и 2. Однако проточка цапф должна вестись не произвольно, а до заранее установленного ремонтного размера, опре
Рис. 72. Привод метательной головки
Рис. 73. Механизм подъема рукава
деляемого путем расчета с учетом прочности цапф. Без исправления можно оставить сочетание цапф со втулками при зазорах в пределах посадки ~. Втулка 3 должна обеспечивать зазор со штоком поршня в пределах 0,05 мм.
Привод тележки. Ходовые колеса и направляющие ролики тележки восстанавливают наплавкой под слоем флюса, насадкой бандажей. Если эти методы восстановления почему-либо неприемлемы, детали надо заменять новыми. Подшипники ходовых колес и направляющих роликов, а также редукторы привода ходового колеса восстанавливают ранее описанными методами. Редукторы приводов с колесами и роликами (рис. 74) устанавливают предварительно и крепят. Затем также предварительно устанавливают редуктор привода тележки и приступают к центрированию всех трех редукторов. Центрирование контролируют специальным приспособлением, крепящимся к муфтам редукторов (рис. 75). После совмещения осей три редуктора крепят на свои места и привод прокручивают вручную за муфту 1 (см. рис. 74). Затем центрируют электродвигатель по отношению к редуктору привода тележки.
Механизмы поворота рукавов (рис. 76), представляющие собой гидравлический узел
и реечно-шестеренную передачу, ремонтируют по приведенным выше общим правилам. При монтаже узла поворота на раме следует выверить положение оси вала с помощью рамного уровня 1. Допускается отклонение в пределах 0,1 мм на 1000 мм.
Механизм скребка ремонтируют по приведенным выше общим правилам. Собранный редуктор испытывают проворачиванием вала червяка вручную.
РЕМОНТ ЛИТЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
461
Собранную полностью машину обкатывают вхолостую в течение 2—3 ч. За это время проверяют работу редукторов (нет ли нагрева, течи), просматривают
Рис, 74. Привод тележки
шарниры, ролики транспортеров, тщательно проверяют нагрев подшипниковых узлов привода метательной головки. Одновременно следует просмотреть уплотне-
ния гидравлических систем и устранить течи.
После испытания вхолостую машину нагружают и запускают в пробную эксплуатацию на 2—3 дня, при этом выявляют и устраняют дефекты.
ФОРМОВОЧНЫЕ МАШИНЫ
При ремонте формовочных машин приходится заменять большое число литых деталей. При замене таких деталей новыми необходимо следить за тем, чтобы их необработанные поверхности были тщательно очищены от формовочных материалов и обязательно окрашены.
Рис. 76. Механизм поворота рукавов
Рис. 75. Схема центрирования редукторов
Детали, работающие под давлением сжатого воздуха, должны быть испытаны па герметичность одним из трех способов:
1) деталь заглушают, ставят манометр, полость детали наполняют сжатым воздухом и наблюдают за изменением давления';
2) в деталь наливают керосин, а наружные ее поверхности предварительно окрашивают меловым раствором, по появлению пятен на окрашенной мелом поверхности судят о проницаемости стенок;
3) деталь окрашивают меловым раствором, заглушают, заполняют ее жидкостью (керосином, маслом) и с помощью насоса создают давление во внутренней
462 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
0,5
3,0
1,1
1,15
1,2 0,6 0,2
0,3
полости, наблюдая за поверхностью детали, определяют проницаемость ее стенок.
Машины типов 253—255 (рис. 77). Эти машины относятся к встряхивающим пневматическим формовочным машинам с поворотной плитой, они обеспечивают уплотнение смеси вокруг модели в процессе встряхивания, уплотнение земли в верхней части опоки прессованием и вытяжку модели.
Машины состоят из следующих основных узлов: встряхивающего и прессующего механизмов, смонтированных в станине машины, поворотного механизма, рольганга, вибратора и скребка. У машин ранних выпусков отсутствует клапан отсечки, в более поздних выпусках клапан регулирует впуски выхлоп сжатого воздуха.
Наибольшие допускаемые величины износа отдельных сопряжений машины (в мм):
Зазор между направляющим штоком и втулкой.............................
Зазор между щеками поворотного стола и щеками стоек...................
Износ цилиндров встряхивающего и прессующего поршней..................
Зазор между встряхивающим поршнем и цилиндром ........................
Зазор между прессующим поршнем и цилиндром............................
Износ кольцевой выточки в поршне под поршневые кольца по ширине.......
Непрямолинейность ударной поверхности поворотного стола на всей длине.
Непараллельность ударной поверхности поворотного стола относительно ударной плоскости встряхивающего поршня.....................................
При сборке машины необходимо учитывать следующее:
встряхивающий поршень 8 для нормальной работы машины должен соприкасаться с цилиндром в верхней части; между нижним торцом встряхивающего поршня и прессовым поршнем должен быть обеспечен зазор;
прессовый поршень 12 при нахождении машины в состоянии покоя должен лежать на опорных секторах цилиндра; недопустимо, чтобы подвижная система оказывалась на весу из-за того, что цилиндр встряхивающего поршня упирается буртом в верхний торец вкладыша;
расстояние от торца прессового поршня до горизонтального канала в нем должно строго соответствовать чертежу;
вертикальный воздушный канал в цилиндре встряхивающего поршня должен совпадать с соответствующим каналом в прессовом поршне;
ось отверстия под направляющий шток во встряхивающем поршне должна совпадать с осями соответствующих отверстий в кожухе и цилиндре при обязательном условии совпадения горизонтальных каналов в поршне и в цилиндре;
расстояние от нижнего торца кожуха (ударная плоскость) до горизонтальных каналов в станине после ремонта должно оставаться неизменным (равным первоначальному расстоянию);
расстояние между щеками стоек должно оставаться неизменным;
ось вращения поворотного стола должна быть строго перпендикулярна направлению движения системы встряхивающего и прессующего механизмов.
Если при вытяжке подвижная система опускается слишком медленно или слишком быстро, регулируют сечение отверстия выхлопного клапана. Скорость поворота стола регулируют при помощи винта в корпусе клапана управления. Плавность остановки стола в крайних точках поворота регулируют дроссельными винтами, установленными в воздушных каналах цилиндра механизма поворота против крайних положений поршней. Аналогично регулируют скорость поворота скребка. Высоту подъема стола при встряхивании регулируют упором, ввинченным в тело стола. Количество воздуха, поступающего в клапан отсечки, регулируют краном, установленным перед клапаном отсечки.
Типовые неполадки, встречающиеся при работе машин этого типа, приведены в табл. 21.
Машины типов 231—236 (рис. 78). Встряхивающие пневматические машины этих типов обеспечивают уплотнение состава, поворот опоки и вытяжку модели. Уплотнение верхнего слоя формовочной смеси выполняют вручную, пневматическими и ручными трамбовками.
464 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
РЕМОНТ ЛИТЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
465
21. Возможные неполадки в работе машин типов 253 и 254 и их причины
Неполадки Возможные причины
При включении воздуха подвижная система не поднимается Повреждение трубопровода
При включении машины подвижная система поднимается, но встряхивания не происходит 1. Вывернулась или вырвана давлением игла, регулирующая поступление воздуха под встряхивающий поршень. 2. Вырвало пробки горизонтальных каналов в станине
При встряхивании машина дает слабые удары 1. Износились или сломаны поршневые кольца встряхивающего поршня. 2. Сильно изношены поверхности прилегания прессового поршня к кожуху на одной из прилегающих деталей или на обеих, вследствие чего встречающиеся каналы в станине и прессовом поршне нс полностью совпадают. 3. Увеличился вследствие износа зазор между встряхивающим поршнем и цилиндром. 4. Сильно износился направляющий стержень или втулка в кожухе, вследствие чего происходит поворот встряхивающего поршня относительно цилиндра и каналы взаимно смещаются. 5. Не отрегулирован клапан отсечки
Неравномерно уплотняется смесь в форме, форма повреждается при вытяжке 1. Подвижная система имеет поперечное смещение вследствие износа вкладышей кожуха и наружной поверхности цилиндра встряхивания. 2. Подвижная система перекошена. 3. Поворотный стол имеет значительный зазор между щеками стоек. 4. Износились направляющие ползуны или оси поворота стола. 5. Ударные плоскости поворотного стола или встряхивающего поршня износились
Стол в процессе встряхивания поднимается слишком высоко или недостаточно высоко Не отрегулирован болт, нажимающий на золотник переключения клапана отсечки
Машина состоит из двух отдельно монтируемых основных агрегатов: встряхивающего механизма и механизма поворота опоки и вытяжки модели, собранных в одной станине.
Встряхивающий механизм приводится в движение сжатым воздухом, а механизм поворота опоки (перекидной) и механизм вытяжки — маслом. Давление в масляных баллонах поддерживается сжатым воздухом.
Встряхивающий механизм (рис. 79) является машиной ударного действия и поэтому подвержен повышенному износу. В этом механизме изнашиваются:
1) ударные нижние поверхности стола; направляющие поверхности, расположенные по углам стола; деформируется верхняя плоскость;
2) плоскости стальных буферов, закладываемых в гнезда станины и резиновые амортизаторы, которые находятся под стальными буферами;
3) направляющие планки, монтируемые в станине;
4) внутренняя поверхность цилиндра;
5) наружная поверхность поршня и канавки под поршневые кольца;
6) поршневые кольца и другие мелкие детали.
466 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Ремонт встряхивающего механизма начинают со снятия узла стола (стол с прикрепленным к нему поршнем и с поршневыми кольцами). Для удобства выполнения этой операции применяют захват, показанный па рис. 80. Затем снимают клапан отсечки, который ремонтируют отдельно, независимо
от машины, вынимают сталь-
Рис. 79. Механизм встряхивания: I — поршень; 2 — цилиндр; з — стол; 4 — буфер; 5 — направляющие планки
ные буферы и подкладки под них, извлекают цилиндр из станицы, поршень отделяют от стола. Все детали обмеряют и составляют дефектную ведомость.
Стол исправляют строганием или фрезерованием обеих его поверхностей (см. допускаемый износ).
Направляющие поверхности стола исправляют также строганием или фрезерованием. Каждые две направляющие поверхности должны лежать в одной плоскости, допускается отклонение в пределах 0,1 мм. Взаимно перпендикулярные направляющие плоскости должны образовывать прямой угол с отклонением до 0,06 на длине 300 мм. Противоположно расположенные направляющие плоскости должны быть взаимно параллельны (отклонение не более 0,1 .«.«). Все направляющие плоскости должны
быть перпендикулярны к ударной плоскости стола (отклонение до 0,04 мм на 200 мм длины). Направляющие шабрят до 4—5 точек в квадрате 25x25 мм.
Из двух деталей (поршень и цилиндр поршня) заменяют одну, а другую обрабатывают на очередной ремонтный размер. Максимально допустимые зазоры
22. Предельные величины зазоров между норшнем и цилиндром в мм
Грузоподъемность машины в m Зазор между поршнем и стенкой цилиндра Зазор между дном цилиндра и торцом поршня
Or 1 ДО 2 1,5 10-13
Св. 2 до 4 2,0 18—23
Св. 4 2,5 23-26
между поршнем и цилиндром, при которых можно не заменять одну из них при средних ремонтах, приведены в табл. 22.
При капитальном ремонте должны быть восстановлены первоначальные проектные зазоры. При сборке стола с новым или восстановленным поршнем нужно обеспечить перпендикулярность оси поршня ударной поверхности стола. Для этого на нижнюю об
работанную плоскость ставят угольник или контрольный куб и с помощью
мерных плиток проверяют перпендикулярность поршня столу в двух местах: вдоль длинной, а затем и вдоль короткой оси стола. Непсрпендикулярность допускается до 0,3 мм на всю длину поршня..При замене поршня или цилиндра надо проверять их длины с тем, чтобы обеспечить зазор между дном цилиндра и нижним торцом поршня в пределах, указанных в табл. 22.
РЕМОНТ ЛИТЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
467
Нарушение этого зазора может привести в дальнейшем (при износе буферов) к ударам поршня в дно цилиндра.
Поршневые кольца при средних и капитальных ремонтах заменяют новыми. Станину, в которой износились гнезда под буфера, растачивают с тем, чтобы вста
вить переходные втулки в старые гнезда и вернуться к чертежным размерам гнезда. Втулки в станину запрессовывают. Отверстие под цилиндр, если оно изношено, также растачивают на ближайший ремонтный размер. Одновременно фрезеруют верхний обрез станины.
В чередовании ремонтов приходится заменять новым стол (направляющие стола); почти всегда приходится заменять все крепежные детали.
При сборке встряхивающего механизма важно правильно отрегулировать буферы, чтобы все они лежали строго в одной плоскости. Эту работу выполняют в следующем порядке: резиновые амортизаторы и стальные буферы
Рис. 80. Захват для демонтажа стола
укладывают в гнезда станины, от
верхнего обреза станины; с помощью линейки и глубиномера (рис. 81) проверяют размер до буферов, под низкие буферы подкладывают металлические подкладки. Выравнивать буферы следует до 0,1 мм. Затем закладывают предварительно отшабренные направляющие планки и крепят их. После этого ослабляют крепление направляющих планок и закладывают между станиной и каждой планкой свинцовую проволоку диаметром 1,5—2 мм и слегка зажимают ее креплением направляющей (рис. 82). Вслед за этим вводят стол на место.
Рис. 82. Схема регулировки положения направляющих планок: I — стол встряхивающего механизма; 2 — направляющая планка; з — свинцовая проволока; 4 — станина
Рис. 81. Схема проверки высоты буферов от верхнего обреза станины: 1 — станина; 2 — амортизатор; 3 — буфер; t — поверочная линейка; 5 — глубиномер
Так как под направляющие заложены проволоки, стол опуститься на место не может. Тогда щупом определяют наиболее выступающие планки и подтягивают их к станине. При этом заложенная под направляющую проволока сплющивается. Этим методом, действуя последовательно, регулируют положение всех планок
468 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
так, чтобы обеспечить легкое, без перекосов и заеданий опускание стола на место, 1 Когда это достигнуто, свинцовую проволоку заменяют стальными или латунными прокладками, толщина которых на 0,1—0,2 мм меньше расплющенной I проволоки, и вновь проверяют правильность опускания стола. Желательно ' взаимное пришабривание направляющих планок и стола. Отрегулировав планки, . переходят к окончательной подгонке буферов. Для этого ударную плоскость 3 стола покрывают краской и по отпечаткам на буферах доводят высоту буферов 1 до касания ударной плоскости всеми буферами. .1
В случаях, когда обрез станины не исправлялся при данном ремонте, предва- | рительную регулировку высоты буферов выполняют по свинцовым проволокам ' аналогично тому, как это делают при регулировке направляющих планок. После i того как на каждый буфер уложена проволока, стол опускают рывком на буфера , с высоты 50—60 мм.
Окончательно собранный встряхивающий механизм устанавливают по уровню I на металлическую плиту или на свой фундамент и испытывают. Механизм должен ! работать четко, удары должны быть резкие, стол при подъеме не должен ударять в буферы ограничителя. Монета, уложенная на стол, при работе механизма не должна смещаться. Жесткость ударов регулируют с помощью клапана отсечки, Чем больше воздуха впускает клапан под поршень, тем жестче удар. Количество 1 впускаемого под поршень воздуха регулируют следующим способом: сняв ниж- .] нюю крышку клапана отсечки и подложив прокладки между крышкой и корну- 1 Сом, увеличивают сечение, через которое проходит сжатый воздух под поршень, j Чем больше подкладок, тем жестче удар, и наоборот. J
Высоту подъема регулируют вывинчиванием или ввинчиванием упора встря- 1 хивающего стола. Нормальным считается зазор между упором и клапаном от- j сечки 3—10 мм. При работе механизма с грузом, превышающим номинальный 1 на 10%, не должно быть заедания в направляющих. После 1 ч работы механизма 1 под нагрузкой следует проверить поступление смазки в цилиндр и на направляю- 1 щие, отсутствие задиров и царапин, величину зазоров между столом и направ- -1 ляющими планками, отрегулировать зазоры и устранить выявленные де- ,1 фекты. {
При эксплуатации встряхивающих формовочных машин иногда возникает явле- ] ние, называемое в практике отбоем и заключающееся в смещении формовочной сме- 1 си в одну сторону. Причиной появления отбоя обычно является нарушение пер-1 пендикулярности плоскости расположения стальных буферов по отношению 1 к оси поршня. Если машина не может быть немедленно остановлена для ремонта, I допустимо прибегнуть к следующему способу временного исправления этого I дефекта в работе машины. Устанавливают направление смещения формовочной ] смеси, для чего па стол встряхивающего механизма кладут монету или насыпают | горсть земли и включают механизм встряхивания. При наличии отбоя монета I или земля будет смещаться в определенном направлении. Повторив 2—3 раза .1 такую проверку и уточнив направление смещения земли, поднимают встряхиваю-'| щий стол и подкладывают Металлические подкладки под стальные буферы. ’ Подкладки подбирают, руководствуясь следующим: подкладки наибольшей тол- щины должны быть подложены под буферы, наиболее удаленные от центра (по 1 направлению смещения земли); по мере приближения к центру размер подкладок I должен уменьшаться. Таким образом искусственно выравнивают плоскость'Я буферов. Указанный способ устранения отбоя допустим как временная мера, Я обеспечивающая поддержание работоспособности машины до ближайшего выход-Я ного дня, а затем следует устранить дефект, вызвавший отбой.. J
Неполадки, встречающиеся при эксплуатации встряхивающих механизмов, Я приведены в табл. 23. *
Ремонт перекидного механизма. Текущие ремонты пере- Я кидного механизма обычно сводятся к замене следующих деталей: манжет 1 поршня, лопнувших амортизаторных пружин, уплотнительных подкладок между I крышками и станиной, буфера рычага и пружины буферного устройства, втулок 1 рычагов и тяг, стоек и замков. 1
РЕМОНТ ЛИТЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
469
23. Возможные неполадки в работе встряхивающего механизма формовочных машин типов 231—234 и их причины
Неполадки Возможные причины
При включении механизма нет встряхивания стола 1. Засорены .или повреждены коммуникации сжатого воздуха. 2. Низкое давление в сети сжатого воздуха. 3. Нарушено соединение воздухопровода с клапаном. 4. Прорвалась прокладка между клапаном отсечки и цилиндром. 5. Зазор между поршнем и цилиндром мал (меньше зазора для ходовой посадки 3-го класса точности). 6. Мал зазор между направляющими планками и столом. 7. Между столом и направляющими планками попала земля. 8. Из-за отсутствия смазки произошло заедание между направляющими планками и столом. 9. Засорился клапан отсечки. 10. Манжета клапана слишком слаба или слишком туга
Неравномерная набивка формы и расслоение земли при встряхивании 1. Нарушено правильное прилегание стола к буферам вследствие деформации резиновых амортизаторов. 2. При замене резиновых амортизаторов установлены амортизаторы разной твердости или разной высоты. 3. Контактная плоскость стола, ударяющая по буферам, деформировалась вследствие износа. 4. Нарушилась упругая подушка под станиной механизма (дерево, прорезиненная лента). 5. Частично нарушился бетонный фундамент под механизмом. 6. Оторвались или ослабли шпильки крепления поршня со столом. 7. Механизм имеет перекосы. 8. Стол, поднимаясь, ударяется о шпильки ограничения хода. 9. Деформирован стол встряхивающего механизма, или стол перекидного механизма, или оба стола. 10. Под станицу механизма попала формовочная смесь. 11. Нарушен нормальный зазор между стойкой перекидного стола и замками. 12. Увеличился или слишком мал зазор между столом и направляющими планками
Смесь недостаточно уплотняется 1. Стойки перекидного стола трут о плоскости замков. 2. Слишком мягкие резиновые амортизаторы. 3. Белика толщина амортизирующей подушки под станиной механизма. 4. Не отрегулирован клапан отсечки (слишком мало пространство между нижней крышкой и двухседельным клапаном). 5. Малый подъем стола из-за пеотрегулированности зазора между регулирующим болтом стола и скалкой клапана отсечки. 6. Сломалось кольцо поршня встряхивания. 7. Малы зазоры между поршнем и цилиндром или между направляющими планками и столом. 8. Стол при подъеме ударяется об ограничители подъема.
Смесь уплотняется чрезмерно 1. Слишком жесткие резиновые амортизаторы. 2. Чрезмерное давление воздуха в сети. 3. Не отрегулирован клапан отсечки, пространство между нижней крышкой и двухнедельным клапаном чрезмерно велико
470 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
При замене лопнувших амортизаторных пружин необходимо следить за тем, чтобы высота замененных пружин равнялась высоте оставленных.
При замене буфера и пружины рычага нужно проверять положение подмодельного стола; в момент окончания поворота производят регулировку буферов.
Стойка и замок должны взаимно пригоняться при механической обработке, а затем вручную по краске — по клиновым поверхностям. Обработанную без крепежных отверстий стойку скрепляют с подмодельным столом для увязки положения стойки с положением рычажной системы. После определения правильного положения на стойку с подмодельного стола переносят расположение крепежных
отверстии, которые затем сверлят.
При капитальном ремонте приходится растачивать цилиндр и заменять поршень механизма. Расточку под поршень выполняют на станке, а при отсутствии станка — приспособлением, показан-
ным на рис. 31, гл. I.
Вкладыши под вал заменяют новыми. Хорошо в условиях литейного цеха работают вкладыши из древесного пластика (ДСП). Если опоры под вал поворота залиты баббитом, их приходится перезаливать. При возможности лучше отказаться от баббитовой заливки опор, расточить их и установить сменные вкладыши. Если же приходится повторять ранее выполненную конструкцию и заливать опоры баббитом это выполняют после того, как отремонтированы все детали механизма поворота и весь механизм собран. В этих случаях под вал поворота укладывают подкладки из свинца с тем' чтобы собранный механизм
Рис, 83, Буферное устройство рычага доворота определял правильное по-ложениевала. Затем заливают опоры баббитом, снимают вал и пришабривают баббит по валу. Применение баббита позволяет компенсировать неточности сборки механизма.
Втулки, пальцы, крепежные детали механизма поворота заменяют новыми. Шатун, серьга могут быть оставлены старыми, если они восстановлены.
При капитальном ремонте рычаги поворота, тяги заменяют новыми, Рычаги обязательно обрабатывают парами в сборе; они должны быть идентичными по всем размерам.
Основные требования к сопряжениям узлов перекидного механизма и способы регулирования, обеспечивающие выполнение этих требований, приведены в табл. 24.
Правильность работы перекидного механизма проверяют путем наблюдения за его действием при включении машины. В начале поворота оба клиновых замка должны одновременно коснуться стоек. Если этого не происходит — это значит, что одна из стоек неправильно установлена: ее надо снять и переустановить. При подъеме подмодельного стола не должен наблюдаться перекос и деформация стола. Допускается перекос в продольном направлении не более 20' (по уровню). Перекос стола может появиться вследствие неправильного монтажа стоек. Это обстоятельство следует проверить. При окончании поворота проверяют момент прикосновения опорных площадок замков с буферами пальцев 2 (рис. 83). При этом должно быть плавное (в течение 3—4 сек) замедление стола. Пальцы 2 не должны ударять в винт Z. Если это имеет место, следует проверить длину пальца 2 и правильность подбора пружины. При ослаблении винтов 1 стол должен повернуться нс менее чем на 2°. Это обеспечивает правильные соотношения длин всех
РЕМОНТ ЛИТЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
471
24. Требования к сопряжениям узлов перекидного механизма формовочной машины
Эскиз Основные требования
Зазор q в ^Зазор 1. Боковые зазоры между клиновыми поверхностями замков и стоек должны быть одинаковыми Зазоры обеспечиваются: а) поворачиванием эксцентриковых пальцев тяг; б) регулированием длины поворотных рычагов, если рычаги с винтовыми стяжками
| Я 5-2S 1 2. Центр окружности верхней цапфы должен быть ниже центра окружности, по которой обработана верхняя часть стойки, на 5—25 мм (в зависимости от грузоподъемности машины), что обеспечивается: а) подниманием станины перекидного механизма; б) заменой или переустановкой стоек подмодельного стола
1/ I X II \ / *>^4 J J [ 3. Зазор между колодками, запирающими замки, и стойками должен быть 0,1 мм. Нормальный зазор обеспечивается установкой колодок с соответствующим их закреплением
<4_ /А w p ft, ’ Й 1ро6ень оовень 4. Подмодельный стол должен занимать положение, перпендикулярное к оси поршня механизма вытяжки, что достигается соответствующей установкой буферов рычагов поворота. 5. Скорость поворота не должна превышать нормальную. Нормальная скорость обеспечивается: а) созданием необходимого давления с помощью дыхательного клапана; б) регулированием положения груши гидроамортизатора; в) насадкой колец на стержень груши гидроамортизатора
472 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Зазор
Рис. 84. Схема зазоров между клиновыми плоскостями замков и стоек: расстояние центрами стоек цапфы
рычагов поворотного механизма и длин пружин амортизатора. При перевернутом положении подмодельного стола качка в замках не должна превышать 0,2 мл. Наличие большей качки свидетельствует о плохой пригонке замков и стоек, что следует исправить.
При возвращении подмодельного стола в исходное положение не должно быть резкого удара его о стол встряхивающего механизма. Между замками и стойками должен сохраняться нормальный зазор — 0,5—1 мм (рис. 84). Неполадки, возможные при работе поворотного механизма, приведены в табл. 25.
Собранный механизм поворота в течение 1 ч опробуют вхолостую, затем осматривают все масляные и воздушные коммуникации, систему смазки. После этого механизм нагружают грузом на 10% больше номинального для данной модели и проверяют.
Ремонт вытяжного механизма и уравнительного устройства. Вытяжной
механизм (рис. 85) монтируют на той же станине, что и поворотный, поэтому при ремонте станины необходимо восстанавливать элементы ее, относящиеся
д -между и
25. Возможные неполадки в работе перекидного механизма формовочных машин типов 231—234 и их причины
Неполадки Возможные причины
Поворот подмодельного стола происходит очень резко, с ударом 1. Мало масла в баллонах, сжатый воздух попадает в цилиндр механизма поворота. 2. Поломались амортизационные пружины. 3. Сломался стержень груши гидроамортизатора. 4. Большой износ сопряжений шатуна с серьгой, серьги с валом поворота, вала с рычагами
Поворот подмодельного стола происходит очень медленно 1. Низкое давление воздуха. 2. Слишком вязкое масло. 3. Засорились фильтры. 4. Утечка масла или воздуха. 5. Слишком тугая манжета. 6. Порвалась манжета. 7. Туго натянуты крышки подшипников вала поворота
При опрокидывании подмодельный стол не принимает горизонтального положения 1. Нарушена регулировка буферов рычагов. 2. Амортизационные пружины при замене плохо отрегулированы и не дают поршню дойти до крайнего положения 3. Нарушена регулировка длины тяг
Подмодельный стол при работе механизма встряхивания имеет горизонтальное перемещение или качается 1. Деформирован подмодельный стол или стол механизма встряхивания. 2. Увеличился зазор между стойками и замками. 3. Стойка подмодельного стола при встряхивании садится на один из замков. 4. Перекосился механизм встряхивания вследствие неисправности фундамента
Рычаги при работе механизма встряхивания колеблются в такт работе встряхивающего механизма 1. Не отрегулирован зазор по клиновым поверхностям между стойками и замком. 2. Не отрегулирован зазор между стойками и замками по направляющим плоскостям
РЕМОНТ ЛИТЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
473
Рис. 85. Вымжной механизм: 1 — стол вытяжного механизма; 2 — прилив для фиксирования положения уравнительного бруса; з — поршень механизма зажима уравнительного бруса; 4 — крепление манжета; 5 — корпус зажимного устройства; s — рычаг механизма зажима; 7 — уравнительный брус; S — гайка крепления направляющего штока; 9 — втулка направляющего штока; 10 — направляющий шток; 11 — гайка-ограничитель клапана; 12 — крышка цилиндра; 13 — прокладка; 14 — клапан; IS — поршень вытяжного механизма; 16 — нижняя часть цилиндра вытяжного механизма; 17 — пылезащитное устройство; 18 — сальник
к этому механизму. Цилиндр вытяжного механизма при износе растачивают до ближайшего ремонтного размера. Отверстия в приливах станины под направляющие штоки также растачивают или перезаливают (если они залиты баббитом). Поршень, если цилиндр расточен, может быть заменен новым. Допускается восстановление поршня наращиванием его металлизацией, При отсутствии
ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
возможности заменить изношенный поршень можно расточить цилиндр в станине и вставить втулку, а поршень исправить механической обработкой.
Стол вытяжного механизма при ремонте часто оставляют старый, наплавив приливы зажима брусьев и другие изношенные поверхности. При сборке поршня
Рис. 86. Схема выверки стола, поршня и штоков
Рис. 87. Клапан отсечки: 1 — корпус клапана; 2 — корпус головки; з — колпак; 4 — плунжер; 5 — пробка; 6 — манжета; 7 — двойной клапан; 8 — крышка клапана
со столом и направляющими штоками проверяют уровнем взаимную параллельность поршня и штоков (рис. 86), допускаемая ненараллельность 0,1 л.ч по всей длине. При заливке баббитом приливов под штоки вводят поршень (в сборе со столом и штоками) в цилиндр, устанавливают систему относительно станины и, уплотнив зазор между направляющими штоками и отверстиями в приливах асбестовым шнуром, заливают баббит. Затем баббитовую заливку пришабривают по штокам.
Следующая операция — сборка гидравлического замедлителя.
По окончании этой операции приступают к окончательной сборке узла. Надевают на поршень сальниковое кольцо, собирают уплотнение, регулируют уплотнение поршня и правильность затяжки направляющих стержней. Затем крепят нижнюю часть цилиндра.
Уравнительные брусья собирают с поршнями, колодками, рычажной системой и пружинами (как правило, этот узел изготовляют вновь для каждого ремонта) и устанавливают на столе в готовом виде.
Правильность работы механизма проверяют следующим способом. В цилиндр подают масло под давлением и механизм многократно включают и выключают. В правильно собранном вытяжном механизме поршень должен подниматься и опускаться равномерно, без толчков, подъем поршня должен начинаться не позже, чем через 5 сек после включения воздуха в систему, и начать опускаться сразу же после поворота рукоятки управления в положение «Медленная вытяжка», при включении положения «Вниз быстро» поршень должен опускаться быстро (для машин грузоподъемностью до 4 т за 10 сек); приближаясь к иижпему крайнему положению, поршень должен опуститься мягко; скорость опускания поршня при положении «Медленная вытяжка» дол
жна быть 100—200 мм! мин, уравнительные брусья, уперевшись в опоку, должны
заметно сжимать пружины.
Надежность зажпма брусьев проверяют грузом, равным0,6 грузоподъемности машины; ширина груза должна соответствовать ширине между брусьями. Груз
РЕМОНТ ЛИТЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
475
кладут на край брусьев. Брусья при этом не должны изменять положения, которое они заняли в момент зажима.
Возможные неполадки в работе механизма вытяжки приведены в табл. 26.
26. Возможные неполадки в работе вытяжного механизма формовочных машин типов 231—234 и их причины
Неполадки Возможные причины
Уравнительные брусья с силой ударяют в опоку 1. Не отрегулирован редукционный клапан. 2. Слишком туго набит сальник; поршень поднимается рывками. 3. Мало масла в баллоне; в цилиндр проник воздух
Уравнительные брусья неплотно прилегают к поверхности 1. Уравнительные брусья деформированы или потеряли жесткость. 2. Пружины уравнительных брусьев не соответствуют весу опоки
Уравнительные брусья не фиксируются или фиксируются недостаточно надежно 1. Малое давление воздуха в сети. 2. Износ рабочих поверхностей рычагов зажима уравнительных брусьев, колодок или выступов приемного стола. 3. Утечки в воздухопроьодящей системе или в цилиндрах уравнительных брусьев. 4. Износ или разрыв манжеты уравнительных брусьев
Поршень перемещается замедленно, а при включении замедленной вытяжки вовсе не перемещается Слишком вязкое масло
Замедленная вытяжка не происходит 1. Неисправен клапан медленной вытяжки. 2. Нарушен воздухопровод, включающий клапан медленной вытяжки
Поршень перемещается вверх и вниз замедленно 1. Слишком тугой сальник. 2. Слишком туго затянуты крышки подшипников направляющих штоков. 3. Искривлены направляющие штоки. 4. Слабое давление воздуха в сети или же неисправен воздухопровод. 5. Слишком вязкое масло
Нет замедления движения в конце рабочего хода поршня 1. Нарушение узла гидравлического замедлителя. 2. Износились поверхности прилегания тарелки клапана. 3. Отломился стержень тарелки клапана
Клапан отсечки. Работа этого механизма (рис. 87), устанавливаемого почти на всех встряхивающих формовочных машинах, определяет действие механизма встряхивания. В механизме изнашивается цилиндр плунжера 4. Цилиндр исправляют притиркой, плунжер 4 заменяют новым и притирают по цилиндру. Гнезда двойного клапана 7 в корпусе 1 и крышке 8 исправляют специальной шарошкой. Конусные поверхности клапана протачивают или исправляют притиркой.
476 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
При исправлении гнезд и седел клапана надо учитывать, что образование большой кольцевой щели между седлом клапана и крышкой 8 влечет за собой чрезмерно сильные удары встряхивающего механизма. Поэтому, если при исправ-
Рис. 88. Стенд для испытания клапана
лении гнезд и клапана приходится снимать стружку более 0,5 мм, следует проточить торец крышки 8 по поверхности стыка с корпусом.
Манжету при ремонте заменяют новой. При собранном клапане устанавливают правильное положение плунжера 4, для чего, вращая колпак 3, доводят плунжер до упора в гайку 5, а затем поднимают на 3—3,5 жж. Собранный клапан испытывают на специальном стенде (рис. 88). Этот стенд позволяет после очередной переборки и ремонта клапана произвести его предварительную проверку в условиях, тождественных работе клапана в машине, что исключает установку некачественных клапанов на формовочные машины и простои, связанные с этим.
Общая проверка тированной машин тания отдельных механизмов дует проверить в работе на формовке. Машина должна хорошо набивать форму, не давать трещин и сдвига земли, легко переворачивать опоку. Вытяжка должна производиться плавно, без срывов формы. Форма должна ложиться на рольганг без удара. Поворотный механизм должен возвращаться в исходное положение без ударов и толчков. Трубопроводы нигде не должны пропускать воздух. Масло при работе поворотного и вытяжного механизмов не должно просачиваться. При выключении клапана управления воздух не должен выходить в выхлопную трубу.
отремон-ы. После испы-машины ее с ле-
ЛИТЕЙНЫЕ КОВШИ
По конструкции крановые литейные ковши делятся на две основные группы: ковши с поворотным устройством и ковши со стопорным устройством. Ковши относятся к весьма ответственным агрегатам литейного цеха. Самая незначительная неисправность может послужить причиной утечки металла из ковша, а иногда и несчастного случая. Поэтому ковши следует тщательно осматривать после каждой разливки.
Осмотру подлежит: состояние футеровки, состояние наружной облицовки, крепление и состояние цапф, крепление подвески, состояние стопоров, стаканов и деталей крепления стаканов, наличие и состояние шпонок в шестернях механизма поворота, состояние запирающего устройства стопора, предохранительные петли.
Ремонт стопорных ковшей после разливки заключается в демонтаже стопоров и стаканов, удалении корки со дна ковша, исправлении футеровки, замене стаканов и стопоров, очистке предохранительных петель от налипшего металла и устранении мелких дефектов, обнаруженных при осмотре.
Для удаления корки со дна ковша в отверстия под стаканы вводят стальные стержни, по которым бьют специальным ударником («соколом»»). От ударов корка на дне отстает. Для удобства очистки ковша около стендов для укладывания ковшей целесообразно устанавливать монорельс с тележкой, к которой подвешивают «сокол» (рис. 89). После очистки дна исправляют дефекты футеровки и приступают к замене стаканов. Новый стакан смазывают огнеупорной массой, которую
РЕМОНТ ЛИТЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
477
наносят также на стенки и отверстия гнезда стакана. После этого ставят стакан в гнездо и собирают запирающее устройство стакана, заполняя полости огнеупорной массой. Установив стакан, заполняют жидкой огнеупорной массой прост-
ранство между хвостовиком стакана и днищем, затем ставят кольца, заполняя жидкой огнеупорной массой свободные промежутки между кольцами. Излишек огнеупорной массы, выступивший у торцов стакана, удаляют.
Во время заливки стакан испытывает давление жидкого металла, которое воспринимается выступающими зубьями внутреннего контура шайбы или внешними зубьями шайбы. Поэтому при повреждении зубьев шайб последние всегда заменяют новыми. Заварка зубьев не допускается.
Для замены стопоров ковш ставят в яму, отбрасывают предохранительные петли, кладут подвеску на опору и приступают к установке нового стопора. Стопор должен быть ровным, пробка стопора должна хорошо прилегать к стакану. Зазоры, через которые может проникнуть жидкий металл, недопустимы. В отдельных случаях разрешается слегка притереть соприкасающиеся поверхности
Рис. 90. Стопор: 1 — кольцо; 2 — стержень; 3 — пробка
Рис. 89. Схема выбивки корки из ковша
пробки стопора и стакана. Прежде чем соединить держатель стопора с ползуном, устраняют зазоры между ползуном и его направляющими, так как наличие последних может явиться причиной плохого запирания отверстия в днище, что всегда влечет за собой аварию. Устранив зазоры, соединяют держатель стопора с ползуном и проверяют надежность работы механизма путем многократного поднятия и опускания стопора.
Для проверки плотности прилегания пробки стопора к стакану пользуются следующим методом. Опустив стопор, насыпают мелкий сухой песок вокруг пробки, а под отверстие стакана подкладывают лист бумаги. Песок не должен просачиваться сквозь соединение пробки со стаканом.
Стопор, снятый с ковша, во многих случаях может быть отремонтирован. Если стержень не перегорел, его выправляют и собирают стопор вновь. Стержень, у которого перегорела нижняя часть, восстанавливают, приварив кузнечной сваркой к сохранившейся части новую нижнюю часть. Выправленный стержень не должен иметь прогиба, превышающего 5 .ч.ч на всю длину. Длина восстановленного стержня должна соответствовать чертежным размерам с отклонением не более 10 мм.
Стопор (рис. 90) собирают в следующем порядке. Стержень стопора обмазывают огнеупорной глиной, затем на него надевают одну за другой шамотные
478 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Рис. 91. Схема ликвидации аварии путем опускания ковша на «колышек»
трубки так, чтобы они плотно прилегали одна к другой. Затем плотно навмичи-'.) вают пробку, заполнив предварительно отверстие в ней жидкой огнеупорной < массой. Выступ на торце пробки должен входить в соответствующую выточку по- ; следней трубки. Собранный стопор подвергают сушке при температуре 700— ) 800° С в сушильной псчп.
Наиболее частой причиной аварий с ковшами является проникновение жид- ’ кого металла через трещины и неплотности футеровки. Жидкий металл разъедает стенки колбы и вытекает наружу. Ремонт поврежденного ковша заключается ’ в замене футеровки. Дефектную часть колбы вырезают и приваривают заплаты. J Когда стопор отказывает в работе и жидкий металл вытекает через донное’ отверстие, то ковш ставят на колышек. Для этого выполненный в виде конуса I стальной колышек устанавливают иа плиту, и J ковш опускают на него так, чтобы стопорное от-) верстие в днище пришлось против колышка] (рис. 91). Колытпек, входя в отверстие, закры-1 вает его, а жидкий металл, просачивающийся ] через зазоры, сваривает колышек с металлом)! колбы. Для разливки оставшегося металла от-] крывают второй, запасной стопор.
В случаях, когда пробка стопора оторвалась-! и закрыла собой отверстие или стопор не может] подняться, практикуют для открытия стопор- ] ного отверстия посадку ковша на деревянный ! колышек. \|
В ковшах с поворотным механизмом возмож-.-а ны аварии вследствие нарушения крепления зуб- ] чатых колес механизма поворота. Выпадение! шпонки или сползание зубчатого колеса с вала] вследствие нарушения крепления вызывает рез-1 кое выравнивание наклоненной колбы, что при-1 водит к расплескиванию металла. Поэтому этому! механизму следует уделять большое внимание,! перед принятием металла осматривать его. ’ Капитальный ремонт ковшей. При капиталь-J ном ремонте ковша восстанавливают колбу, креп-1 ление механизма подъема и опускания стопора,! восстанавливают или меняют крепление цапф,| подвеску и заменяют футеровку. Цапфы обяза-1 тельно проверяют как по геометрической форма» поверхностей, так и на наличие внутренним пороков. Остальные узлы ковша (стопорное устЯ
ройство, запирающее устройство стакана и поворотный механизм) должны быпД заменены новыми, заранее собранными. Собранные узлы испытывают в услад виях, аналогичных условиям их работы. Так, например, для механизма подъемJ и опускания стопора следует изготовить специальный упрощенный стенд, ;ша'а логичный месту крепления механизма (рис. 92). т
При ремонте ковша из него удаляют футеровку, отсоединяют цапфы и скобу Л после чего колбу осматривают снаружи и изнутри. Трещины, обнаруженными в колбе, разрешается заварить. Отдельные прогоревшие места исправляют при Л вариваемыми встык заплатами; сверху для прочности следует приварить на-1 кладки. Для 25-тонного ковша количество накладок не должно превышать четы-1 рех размером около 300x400 мм. fl
Если прогорели пояса вследствие попадания на них жидкого металла, и Л заменяют новыми. Старые пояса разрубают пневматическими зубилами и снимают!! по частям. Отдельные небольшие выпучины колбы оставляют без исправлений» На днище допускаются отдельные выпучины высотой до 50 мм лишь тогда,! когда есть уверенность, что они не отразятся на нормальной работе стопорного!
РЕМОНТ ЛИТЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
479
Рис, 92. Стенд для испытания механизма подъема и опускания стопора
механизма. Если такой уверенности нет, днище следует заменить. Следует также заменять днище, поверхность которого приняла гофрированный вид.
Сварные швы колбы при ремонте осматривают и нри необходимости отдельные ослабленные участки усиливают. Если отверстия крепления цапф имеют следы износа, их следует рассверлить и развернуть на следующий ремонтный размер.
При наличии трещин или лопнувших швов в месте крепления неподвижной части предохранительной петли к полукольцу шов заменяют новым. Зазор в шарнире не должен превышать 1 лсм; если зазор больше, отверстия в обеих деталях исправляют и изготовляют новую увеличенную ось.
Крепление нижней скобы для кантовки ковша проверяют, изношенные болты заменяют новыми, при износе отверстий их развертывают до ближайшего большего размера.
Сварка и наплавка деталей подвески не допускается; детали подвески, имеющие трещппы и надрывы, должны быть заменены новыми.
Тяги, если они не имеют дефектов, могут быть оставлены для дальнейшей работы при условии, что они будут подвергнуты нормализации для снятия напряжений, возникающих в материале.
Швеллеры и листы, усиливающие вертикальную стенку, при капитальном ремонте следует заменять новыми, отрихтован-ными в пределах отклонения до 1 jhjw на 1000 мм длины. Серьги и скобы, не имеющие дефектов, могут быть оставлены старые при условии снятия напряжений нормализацией. Болтовые соединения подвески заменяют новыми. Кольца, предохраняющие тяги от сползания, могут быть оставлены старые, если посадка их на цапфе Л соответствует сопряжению .
Аз
Цапфы разливочных ковшей — деталь очень ответственная. Обрыв цапфы может привести к групповым несчастным случаям, поэтому к качеству этой детали предъявляют особо высокие требования. Деталь следует изготовлять из стали, имеющей сертификат, который подтверждает соответствие химического состава и механических свойств, указанных в чертеже. Кроме того, необходимо проверять деталь на наличие внутренних пороков металла. Одним из методов такой проверки является проверка с помощью магнитного дефектоскопа, а затем ультразвуком с помощью соответствующего аппарата. Подготовка цапфы к проверке ультразвуком заключается в полировке торца цапфы, по которому перемещается щуп аппарата. Цапфу, у которой обнаружены внутренние пороки (волосовины, трещины, газовые пузыри), бракуют. К механической обработке цапф предъявляют высокие требования по чистоте обработки. Радиусные переходы цапф должны быть чисто обработаны и не иметь рисок, которые могли бы явиться местом концентрации напряжений, Такие же высокие требования предъявляют к болтам, крепящим цапфу к колбе. Проверку болтов на отсутствие внутренних пороков металла выполняют методами магнитной дефектоскопии. Цапфы бракуют при наличии трещин, надрывов, подреза радиусных переходов и при одностороннем износе, а также при обнаружении внутренних пороков. Допускаемый наибольший износ цапф определяется условиями прочности. Для решения вопроса о возможности оставления изношенной цапфы для дальнейшей работы следует в каждом отдельном случае произвести проверочный расчет.
480 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Если резьба в отверстии под стопорный винт Смята или изношена, Сверлят новое отверстие в другом месте и нарезают в нем резьбу.
Сборку подвески производят в следующем порядке. Собирают предварительно траверсу, причем все крепление производят струбцинами. Предварительно обработанные цапфы устанавливают по разметке на ковше и крепят технологическими кронштейнами, привариваемыми электросваркой. Затем на цапфы надевают тяги, которые одновременно заводят в траверсу и крепят также струбцинами. После
этого проверяют перпендикулярность тяг по отношению к траверсе и правильность вращения подвески вокруг цапф. Подвеска должна вращаться свободно из одного своего крайнего положения в другое. Зазоры между цапфами и отверстиями в тягах должны сохраняться постоянными при любом угле поворота подвески. При отклонениях зазоров от нормы компенсаторами служат цапфы. Цапфы подстрагивают-по поверхности прилегания ковша так, чтобы компенсировались неточности, обнаруженные при предварительной сборке подвески. Когда
установлено соответствие системы подвески своему назначению, ее снимают, обсверливают в сборе и ставят на болты. Расположение отверстий в ковше переносят на цапфы с помощью керна, изготовленного по отверстиям в колбе ковша. После сверления отверстий цапфы устанавливают так, чтобы отверстия в них совпадали с отверстиями в колбе ковша, и вставляют в два или три отверстия технологические болты. Затем развертывают отверстия в обеих деталях ручными или станочными развертками, вставляют болты и затягивают гайками. Резьба болта должна выступать из гайки на величину не менее двух полных винтов. Когда цапфы установлены, надевают подвеску и ставят кольца.
При установке серег необходимо выдерживать симметричность их расположения по отношению к тягам в пределах ±0,5 мм. Для облегчения установки новых цапф применяют три метода.
1. Не снимая старых цапф, их размечают (расцен-тровывают) и на ковше наносят центровые риски. Но-
вую цапфу также расцентровывают, совмещая центровые риски новой цапфы с соответствующими рисками на колбе ковша (рис. 93). Однако такой способ не всегда применим. В тех случаях, когда старые цапфы оказываются установленными неудовлетворительно, целесообразно при замене цапф исправлять
их положение.
2. Колбу устанавливают в строго вертикальное положение, для чего ее выравнивают клиньями, проверяя правильность установки при помощи отвеса. На верхний обрез ковша кладут линейку, к которой прикрепляют шнур отвеса. Если обрез неровный, линейку устанавливают на подкладках. Находят положение линейки, соответствующее плоскости, проходящей через поперечное сечение ковша и через центр старых цапф (для этого один отвес подвешивают к выступающему за габарит ковша концу линейки). С помощью двух отвесов, подвешенных к краям линейки, и специального приспособления для кернения наносят две вертикальные оси. Затем при помощи скобы наносят горизонтальные оси, параллельные днищу или верхнему обрезу ковша. Имея центры расположения цапф и две перпендикулярные оси, можно легко разметить правильное положение новых цапф (рис. 94).
3. При изготовлении нового ковша с помощью разметки определяют место расположения осей цапф, просверливают и развертывают в колбе два отверстия, с тем чтобы в эти отверстия можно было вставить вал, материализующий ось цапф. При токарной обработке цапф в них сверлят и развертывают отверстие по размеру этого вала. При сборке вставляют вал в отверстие колбы ковша и надевают на выступающие его концы цапфы.
Механизмподъема и опускания стопора должен работать совершенно надежно. Заедание его недопустимо. Повышенные зазоры в месте перемещения ползуна не
РЕМОНТ ЛИТЕЙНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
481
допускаются. Наличие их вызывает неправильное положение стопора. При ремонте проверяют п исправляют все шарнирные соединения. Валики подвергают шлифованию, втулки замеряют. Там, где нет втулок, растачивают отверстия и ставят втулки или заменяют пальцы новыми. В соединениях плоскости исправляют путем наплавки с последующей обработкой. Рабочие плоскости ползуна п направляющие исправляют механической обработкой. Этим же способом исправляют также сопряжение конуса держателя стопора с ползуном. При этом в держателе иногда приходится фрезеровать паз под клин.
При ремонте осматривают и при необходимости заменяют скобы крепления механизма. С помощью линейки проверяют расположение опорных поверхностей скоб. Для придания правильного положения опорным плоскостям трех верхних скоб их сгибают. Применение подкладок для получения правильной плоскости нежелательно и может быть допущено лишь в виде исключения.
Если при сборке тяга, соединяющая нижний узел с верхним, оказывается смещенной (не попадает в отверстие ползуна), строгают неподвижный кронштейн или сгибают нижнюю скобу.
Собранный механизм должен перемещаться легко, без заеданий. Когда это достигнуто, механизм соединяют со стопором, для чего в конусное гнездо ползуна устанавливают и затягивают держатель стопора. После этого вновь проверяют механизм, собранный полностью путем поднятия и опускания стопора.
Ремонт поворотного механизма. Кронштейн механизма поворота изнашивается в месте крепления его к тяге. При ремонте допускается производить наплавку изношенных поверхностей кронштейна электросваркой с последующей обработкой на строгальном станке.
Отверстие под болты крепления кронштейна развертывают в сборе с тягой. При наличии износа отверстия под бронзовые втулки растачивают, а втулки заменяют новыми.
Шейки червяка шлифуют до получения чистой поверхности правильной геометрической формы.
Особое внимание следует уделять шпоночным соединениям. Пазы в шестернях, в валу червяка и в цапфе должны быть правильной формы, не сдвинуты с оси, иметь четкие очертания и размеры, соответствующие чертежным. Шпонки должны быть плотно пригнаны к взамен изношенного паза делать новый в другом месте, но не больше одного.
Червячная шестерня подлежит замене в том случае, если износ ее превышает 15% первоначальной толщины зуба. Червяк бракуют при износе ниток резьбы на 15%.
Конические шестерни бракуют при износе зубьев на 15%. Механизм должен быть собран надежно, стопорное кольцо хорошо закреплено на валике. Шайба, предохраняющая коническую шестерню от соскакивания, должна быть плотно
Рис. 94. Схема разметки колбы: 1 — нить отвеса; 2 — самоцентрирующий керн; з — центрирующая линия
гнездам. Разрешается
притянута к торцу шестерни.
Испытание ковшей после ремонта. После ремонта ковши подвергают испытанию. На некоторых заводах для испытания колбу ковша, загруженную болванками или скрапом, вес которых на 25% больше суммарного веса колбы, с футеровкой и максимальным количеством вмещаемого жидкого металла и шлака, поднимают краном и 15 мин держат на весу в спокойном состоянии, затем перемещают ковш в разных направлениях в течение 15 мин.
16 Справочник механика, т, 2
482 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Работу поворотного механизма проверяют, наклоняя и выравнивая ковш до 20 раз.
После этих испытаний ковш осматривают и футеруют. Проверяют плавность и легкость работы механизма подъема и опускания стопора и прилегание пробки стопора к стакану.
РЕМОНТ МОСТОВЫХ КРАНОВ И ПОДКРАНОВЫХ ПУТЕЙ
МОСТОВЫЕ КРАНЫ
Мосты кранов
Основными работами по ремонту моста являются: 1) восстановление решетчатых и коробчатых ферм мостов; 2) выверка и исправление положения осей ходовых колес; 3) выверка и установка приводного вала движения моста и 4) монтаж ходовых колес и привода движения моста.
Восстановление ферм. Перед началом ремонта производят полный технический осмотр ферм моста с целью выявления дефектов сварных швов, наличия погнутых элементов и других повреждений. Осмотр ненадежных мест соединений сопровождают остукивапием молотком.
800
Рис. 95. Скоба для правки элементов фермы моста
Трещины и надрывы исправляют заваркой поврежденных мест и приваркой к этим местам накладок.
В клепаных элементах ферм все слабые расшатавшиеся заклепки заменяют новыми. При этом в один прием должна срубаться только одна заклепка. Замена последующей заклепки производится после установки предыдущей.
Если при обследовании фермы обнаружена погнутость элементов, не превышающая 10 мм на 1000 мм длины, такие элементы можно править в холодном состоянии или с нагревом.
При наличии больших изгибов и деформации такие элементы удаляют и заменяют новыми. Заменяемые элементы должны быть изготовлены из сталей марок
РЕМОНТ МОСТОВЫХ КРАНОВ И ПОДКРАНОВЫХ ПУТЕЙ
483
Ст, 2 или Ст. 3, имеющих сертификат. При отсутствии сертификата производится лабораторное испытание образца применяемого металла.
Расчетные сварные соединения основных (рабочих) элементов фермы крана (стыковые швы крепления концевых балок, раскосов ит.д.) должны выполняться с применением электродов по ГОСТу 9467—60 тинаЭ42 или Э50А. К выполнению сварочных работ по ремонту кранов допускаются лишь аттестованные сварщики.
Для контроля качества сварных соединений сварщик изготовляет пробный образец в условиях, полностью отвечающих условиям изготовления элементов
Рис. 96. Приспособление для правки элементов фермы моста
металлоконструкций. Образец подвергают лабораторным испытаниям. Качество сварочных работ, выполняющихся при ремонте кранов, должно отвечать требованиям правил Госгортехнадзора.
Для правки погнутых элементов (угольников) фермы моста применяют специальную скобу, показанную на рис. 95. Лапы 1 этой скобы выполнены так, что усилие винта при правке направлено по оси ребра угольника. Максимальное усилие скобы 20 Т.
Приспособление, изображенное на рис. 96, предназначено для правки угольников фермы, имеющих изогнутость в горизонтальной плоскости.
Рис. 97. Струбцина для приварки подтележечных рельс: 1 — винт для закрепления рельс; 2 — планка; 3 — заглушка; 4 — труба; 5 — ребро
При ремонте или приварке новых подтележечных рельс к мосту крана должна быть выдержана их параллельность на всем протяжении пути в пределах ±2 мм. Эта задача значительно облегчается при применении струбцины, показанной на рис. 97. Торцы А заглушек 3 должны быть выполнены параллельными между собой.
Выверка и исправление положения осей ходовых колес.Преждевременный износ ходовых колес обусловлен следующими причинами:
разностью диаметров поверхностей катания ходовых колес:
износом шпоночного соединения приводных шестерен колес и муфт трансмиссионного вала механизма передвижения моста;
отсутствием достаточного осевого разбега ходовых колес, смонтированных на подшипниках скольжения;
несоответствием базового расстояния между ходовыми колесами и осями подкрановых путей по ширине пролета;
484 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
диаметром । трубы и 1 и 17.
отклонением от параллельности подкрановых путей; неправильным взаимным расположением осей ходовых колес. Первые пять причин можно выявить наружным осмотром и замерами, для которых может быть использован нормальный инструмент, для выявления неправильного взаимного расположения осей ходовых колес и исправления их применяют специальную оснастку.
Опорами ходовых колес кранов служат как подшипники скольжения, так и подшипники качения. В зависимости от этого применяют два различных метода проверок.
Колеса, смонтированные на опорах скольжения. В этом случае выверяют оси расточек в стенках концевых балок под оси ходовых колес. Домкратами, клиньями или специальными клиновыми домкратами (рис. 98) приподнимают ферму крана на 2—3 мм и демонтируют ходовые колеса. В отверстия расточек под оси ходовых колес вставляют втулки 7 (рис. 99).
Наружную поверхность втулок обтачивают соответственно диаметру расточек стенок концевых балок под оси ходовых колес, а внутреннюю — растачивают соответственно наружному диаметру труб в пределах 2-го класса точности. Во втулки 7 на скользящей посадке вставляют контрольные трубы 8, на торцы которых надеты крышки 3 с отверстиями (диаметром 0'6 мм) для струны. На обе концевые балки устанавливают планки 2 и 13. К планке 2 привернуто устройство с зажимом 1, а к планке 13 — натяжное устройство с зажимом 17. Струну 16 0,5 мм пропускают чере закрепляют зажимами
Струну натягивают с помощью гайки 14 и пружины 15. опирающейся на подвижную втулку 12 с зажимом 17. Линейкой или штангенциркулем замеряют расстояния R и (от поверхности трубы до струны). Зная диаметр трубы и расстояния R и Rlt определяют величину и направление смещения конца трубки, следовательно, отверстия 9. Так же определяют величину смещения отверстия 10. Аналогично выверяют центры расточек под пальцы второй пары ходовых колес. Если в результате проведенных замеров непараллельность осей расточек под оси ходовых колес превышает 0,5 мм на длине 500 леи, то совмещают оси расточек с натянутой струной. Это делают таким способом. Снимают приспособление, с помощью газопламенной горелки срезают сварные швы накладок и защищают места их прилегания, увеличивают диаметры отверстий 9 к 10 на 5—10 мм, в отверстия 4 и 11 под оси ходовых колес вставляют трубы с нанизанными втулками 7 и новыми накладками 5. Далее слегка распирают новые накладки домкратами 6, продевают струну 16, натягивают ее концы.
Линейкой или штангенциркулем замеряют расстояния R и R±. При разности этих величин более 0,5 мм оси труб 8 совмещают с натянутой струной, достигая этим соосности отверстий новых накладок 5. После этого накладки окончательно приваривают.
Колеса, смонтированные па опорах качения. Ходовые колеса, смонтированные па опорах качения, не имеют осевого разбега, поэтому большое значение имеет правильное положение осей ходовых колес. Выверку осей для таких колес ведут следующим способом (рис, 100),
РЕМОНТ МОСТОВЫХ КРАНОВ И ПОДКРАНОВЫХ ПУТЕЙ
485
Мост крана приподнимают клиновыми домкратами настолько, чтобы можно было провернуть ходовые колеса па подшипниках. Затем снимают наружные крышки всех четырех букс. К торцу осп ведомого колеса 6 с помощью магнитной шайбы 2 (или другим способом) крепят чертилку 3.
Для крепления чертилки применяют также специальное приспособление (рпс. 101), которое состоит из трубы 3, винта 5 и магнитной стойки 2, с помощью которой это приспособление. крепят к оси 1 ходового колеса. К углам фермы крана крепят стержни 5, 1,7 и 9 (см. рис. 100). Между стержнями 5 и 1 натягивают струну 4 (параллельно концевой балке) с помощью груза, который подвешивают на один из ее концов. Перемещая конец струны, на котором подвешен груз, добиваются такого положения, при котором острие чертилки будет одинаково касаться струны при поворотах колеса на 180°, т. е. струна 4 расположится перпендикулярно оси ходового колеса. Между стержнями 7 и 9 натягивают вторую струну 8. Параллельность ее струне 4 выверяют, отмеряя рулеткой одинаковые расстояния с обеих сторон фермы. После натягивания двух взаимно параллельных струн, перпендикулярных к одной из осей колес 6, поочередно выверяют положения осей остальных трех колес. Для этого к торцу оси каждого из колес прикладывают магнитную шайбу с чертилкой или приспособление, показанное на рпс. 101. Поворотом колеса вместе с чертилкой на 180 ° определяют величину отклонений осей остальных трех колес в горизонтальной плоскости. Далее выверяют положение осей колес в вертикальной плоскости: у каждого колеса опускают отвес (рис. 102)
Рис. 99. Выверка осей расточек поп оси ходовых колес
486 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Рис. 100. Выверка осей ходовых колес на опорах качения
и поворотом колеса вместе с чертилкой определяют величину отклонения. Если отклонение па диаметре 600 мм превышает 1 мм, плоскость колеса следует повернуть в требуемом направлении — ослабить крепление букс 2 (рис. ЮЗ)
Рис. 101. Приспособление для крепления чертилки
и под соответствующую опорную плоскость подложить пластинки А необходимой толщины.
Нормальная работа ходовой части крана определяется положением линий, проведенных через середины беговых дорожек колес АБ, СД, ЛМ и ОР (см. рис.
Рис. 102. Выверка положения осей колес в вертикальной плоскости
100). Эти линии должны составлять прямоугольник. Для этого проверяют относительное смещение плоскостей колес, замеряя линейкой расстояние Н от струны до обода колеса (смещение допускается в пределах 3 мм), Смещение больиге 3 мм устраняют следующим способом:
освобождают крепление и откатывают буксы колеса;
РЕМОНТ МОСТОВЫХ КРАНОВ И ПОДКРАНОВЫХ ПУТЕЙ
487
с помощью газопламенной горелки срезают электросварочные швы направляющих планок 1 (см. рис, 103) и снимают их;
шлифовальной машинкой зачищают места снятых швов;
устанавливают направляющие планки с учетом проведенных замеров и вновь
приваривают их;
устанавливают и крепят буксу.
В случаях, когда изложенные выше способы выверки осей ходовых колес применить трудно, рекомендуется использовать менее точный, но более простой способ выверки непосредственно ходовых колес, не прибегая к подъему фермы.
Этот способ заключается в следующем. Натягивают струну 3 (рис. 104) так, чтобы она была параллельна концевой балке, затем натягивают струну 8 и, отмерив рулеткой одинаковые расстояния А, добиваются параллельности струн. В концевых балках сверлят восемь отверстий 5, 4, 2, 1, 6, 7, 9 и 10 диаметром 15—18 мм. Оси просверленных отверстий должны быть расположены так, чтобы можно было замерить расстояния Н и Н\ (для
каждого колеса) от торца обода колеса (диаметрально противоположных точках) до струны. Разность этих размеров не должна превышать 0,5 мм на
Рис. 103, Выравнивание оси колеса подкладками
диаметре 600 мм.
Положение осей отверстий под оси ходовых колес в вертикальной плоскости определяют, замеряя линейкой расстояние Н и Hi от торца обода колеса до нити
Рис. 104. Схема выверки осей ходовых колес без подъема моста
отвеса в диаметрально противоположных точках колеса.
В процессе ремонта мостовых кранов большой грузоподъемности для монтажа
Рис. 105. Несовпадение расстояния между осями ходовых колес и рельсов
и демонтажа ходовых колес применяют специальный подъемный механизм, показанный на рис. 45 гл. II.
Ремонт ходовой части при заклинивании крана. Заклинивание крана происходит главным образом вследствие отклонений от параллельности подкрановых путей или разности расстояний I и (рис. 105) между ходовыми колесами и подкрановыми рельсами,
488 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ PAROT И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Если в пролете работает одип кран и крепление рельсов допускает регулировку их положения, то заклинивание устраняют просто, т. е. сужают или расширяют расстояние между осями рельсов.
Если в пролете с такой системой крепления рельсов работает не один, а несколько кранов, или если подкрановый путь состоит из рельсов, крепление
Рис, 106. Изменение рассгояния между ходовыми колесами соответсгвенно расстоянию между 'рельсами
Рис. 107. Устранение одностороннего износа отверстия под ось ходового колеса
которых не предусматривает возможность их перемещения, то заклинивание крана, работающего на подшипниках качения, устраняют следующим способом: демонтируют колеса, с помощью газопламенной горелки срезают электросварочные швы направляющих планок и, придав им требуемое направление, вновь
приваривают, после чего монтируют ходовые колеса.
В кранах, ходовые колеса которых работают на подшипниках скольжения (рис. 106), для устранения заклинивания к концевым балкам приваривают две подкладки 1, толщину которых С берут с учетом
Рис. 108. Усиление изношенной концевой балки
Рис. 109. Установка концевых частей приводного вала при его выверке
требуемого изменения расстояния между ходовыми колесами соответственно расстоянию между рельсами подкранового пути. Затем устанавливают и слегка приваривают пластинку 2 с уже готовым отверстием под ось так, чтобы новая удлиненная ось колеса легко проходила через все три отверстия.
Убедившись в том, что ось легко проворачивается, пластинку 2 приваривают окончательно, а затем вырезают в стенке балки окно 3,
РЕМОНТ МОСТОВЫХ КРАНОВ И ПОДКРАНОВЫХ ПУТЕЙ
489
Рис. ПО. Приспособление для выверки подшипников приводного вала
Односторонний износ расточки под ось ходового колеса устраняют путем заварки изношенных мест (рис. 107). При этом применяют оправки из алюминиевого сплава, бронзы или латуни. При одностороннем износе расточкиможет производиться также приварка накладки толщиной не менее толщины стенки концевой балки.
При износе стенок концевой балки выше 20% первоначальной толщины к наружной ее стенке приваривают накладку Б (рис. 108) и устанавливают промежточную шайбу А.
Ремонт привода перемещения моста. Установку и выверку приводного вала ходовых колес проводят в следующем порядке:
устанавливают концевые части В приводного вала (рис. 109) с обеих сторон моста, обеспечивая нормальное зацепление ведомых и ведущих зубчатых колес;
Рис. 111. Установка подшипников при приводном вале, соединенном непосредственно с ходовыми колесами
демонтируют установленные концевые части приводного вала, не сдвигая подшипники А;
между крайними подшипниками А натягивают струну, материализирующую ось приводного вала;
ориентируясь по струне, устанавливают все промежуточные подшипники приводного вала.
Натяжепие струны при проверке положений подшипников приводного вала обеспечивают приспособлением, показанным на рис. 110. Опо состоит из двух
Рис. 112, Установка подшипников при приводном вале, соединенном с ходовыми колесами двумя редукторами
частей: шайбы 2, вставляемой в один концевой подшипник, и цилиндра 4 с натяжным устройством, вставляемого в другой концевой подшипник. Струна 3 крепится зажимами 1 и 7 и натягивается перемещением цилиндра 4 при помощи гайки G. Сила натяжения струны определяется величиной сжатия пружины 5.
В кранах, где приводной вал соединен непосредственно с ходовыми колесами (рис. 111), установку подшипников ведут следующим способом.
В центрирующие расточки муфт 1 и 2 крепят приспособление со струной 3, которую натягивают специальным устройством. По струпе устанавливают все подшипники приводного вала.
490 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
В кранах, где привод перемещения моста осуществлен от электродвигателя через приводной вал и два редуктора, соединенных с ходовыми колесами (рис.
112), механизм передвижения мон-
тируют в следующем порядке: устанавливают оба редуктора, соединив их с осями ходовых колес муфтами сцепления, при этом совмещают оси ходового колеса и редуктора с помощью разметочной иглы 4;
устанавливают приспособление со струной 3, которая проходит через оси расточек муфт 1 и 2. По отношению натянутой струны устанавливают все подшипники приводного вала.
Рис. ИЗ. Установка раздельного привода хо- В кранах, где передвижение модовых колес ста осуществляется раздельным при-
водом, механизм привода монтируется так: сначала устанавливают правый и левый редукторы, совмещая их оси с осями ходовых колес с помощью разметочных игл) (рис. ИЗ). Затем устанавливают электродвигатель, совмещая его с осью редуктора приспособлением 2.
Мостовые краны ремонтируют обычно на подкрановых путях. Однако при большом объеме работ, связанных с ремонтом ферм или модернизацией крана, целесообразно опускать кран вниз. При этом кран устанавливают на специальном стенде (рис. 114). Стенд состоит из четырех стоек 1 попарно соединенных
Рис. 114, Схема установки моста крапа на стенде
балками 2 с приваренными к ним рельсами под ходовые колеса. Установку и выверку стенда ведут теми же методами, как и подкрановых путей (см. стр. 495).
При отсутствии нивелира установку рельсов стенда в горизонтальном положении и в одной плоскости производят при помощи сообщающихся сосудов. Опускать и поднимать мост крана при ремонте можно железнодородпым краном или гусеничным краном, а при двухъярусном расположении кранов — краном, перемещающимся по верхним путям. При отсутствии таких кранов работы ведут такелажным способом с помощью мачт, блоков и лебедок.
Крановые тележки
Элементы металлоконструкций тележек восстанавливают так же, как элементы ферм. Опорные плоскости рамы следует выравнивать привариванием строганых прокладок.
РЕМОНТ МОСТОВЫХ КРАНОВ И ПОДКРАНОВЫХ ПУТЕЙ
491
При монтаже барабана его ось должна быть совмещена с осью приводного вала редуктора. Для этого на муфту барабана (рис. 115) хомутом прикрепляют
Рис, 115. Установка барабана
индикатор или разметочную иглу. Для обеспечения возможности поворота вала редуктора относительно барабана сначала монтируют барабан без муфты к. Вращая вал редуктора вместе с за-
крепленным на нем индикатором, определяют величину неперпендикулярно-сти торца барабана оси вала редуктора или пепараллельности осей вала редуктора и барабана. Если неперпендику-лярность торца барабана оказывается более 0,3 мм на радиусе 500 мм, смещают подшипник С в требуемом направлении. После этого размечают отверстия подшипника на опорной пло-
Рис. 117. Установка редуктора и электродвигателя передвижения тележки
Рис. 116. Установка электродвигателя механизма подъема
щадке рамы, снимают барабан, сверлят и нарезают отверстия под болты и подстрагивают при необходимости привалочпую плоскость подшипника, Затем окончательно монтируют барабан вместе с полумуфтой К.
492 ВЫПОЛНЕНИЯ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Установку и центрирование электродвигателя механизма подъема осуществляют с помощью приспособления, показанного на рис, 116, состоящего из двух рычагов 1 ц 2, прикрепляемых хомутами к муфтам редуктора и электродвигателя. Вращая ось электродвигателя, определяют неравномерность зазоров а и б и производят .его выверку.
Установку и центрирование узлов механизма передвижения тележки ведут аналогично приведенному. Сначала выверяют редуктор А по отношению оси тележки Б (рис. 117), затем устанавливают электродвигатель по отношению к оси редуктора с помощью приспособления В, которое крепят хомутом к муфте редуктора.
Испытание кранов
Испытание кранов, вышедших из капитального ремонта, следует производить в соответствии с действующими правилами Госгортехнадзора.
Испытание кранов пробным грузом состоит из статического и динамического, причем сначала производят статическое испытание, а затем динамическое.
Если кран снабжен ограничителем грузоподъемности, то последний на время испытания крана должен быть отключен.
Статическое испытание. Крап устанавливают над опорами подкрановых путей, а его тележку в положение, отвечающее наибольшему прогибу моста. Крюком или заменяющим его устройством захватывается груз, па 25% превышающий грузоподъемность крана. Груз поднимают краном на высоту--200—300 о и оставляют в подвешенном состоянии в течение 10 мин. Затем груз опускают и определяют величину остаточной деформации ферм крана.
Для замера остаточной деформации ферм до подъема испытательного груза к металлоконструкции крана (поясам ферм, раме тележки) закрепляют отвес — тонкую проволоку с грузом 100—200 г и отмечают положение последнего. Во избежание искажения результатов замера пользование шнуром вместо проволоки, а также закрепление отвеса за перила, трансмиссионный вал или настил моста не допускается.
Для замера остаточной деформации рекомендуется также пользоваться специальными приборами (прогибомерами) или геодезическими инструментами.
Результаты статического испытания крана признают удовлетворительными: в случае, если не обнаружена остаточная деформация;
когда при испытании в течение 10 мин не наблюдалось самопроизвольного опускания груза (при наличии двух и более тормозов, как, например, у разливочных кранов, каждый тормоз должен быть испытан в отдельности);
если в процессе испытания и при последующем осмотре не было обнаружено повреждений крана.
В случаях, когда при испытании крана окажется остаточная деформация, возможность дальнейшей работы его должна быть определена специализированной организацией.
Динамическое испытание производят, если результаты статических испытаний признаны удовлетворительными. Это испытание заключается в повторных подъемах и опусканиях груза, превышающего предельный рабочий груз на 10%. При этой же нагрузке испытывают все другие механизмы, а также автоматические ограничители хода крана и тележки.
Ограничитель хода (концевой выключатель) механизма подъема следует испытывать при подъеме крюка (или другого захватывающего приспособления) без груза.
ПОДКРАНОВЫЕ ПУТИ
Подкрановые пути подвергают ремонту при наличии следующих дефектов:
1) повреждения рабочих поверхностей в виде выбоин;
2) износа рабочих поверхностей по ширине от воздействия ребер у ходовых колес;
3) закатов наружных рабочих поверхностей брусковых рельсов;
РЕМОНТ МОСТОВЫХ КРАНОВ И ПОДКРАНОВЫХ ПУТЕЙ
493
4) ослабления крепления рельсов;
5) непараллельностп рельсов в горизонтальной плоскости;
6) повышенного отклонения путей от горизонтальной плоскости.
Дефекты указанные в пп. 1—4 обнаруживают внешним осмотром. Поврежденные участки рельсов в виде выбоин или выкрошившихся кусков исправлять заваркой не рекомендуется. Такие участки следует вырезать и заменять новыми.
Участки рельсов, изношенные ио ширине более 20%, заменяют новыми. Если поверхности брусковых рельсов имеют закаты более 3 мм их срубают пневматическим зубилом.
Усиление крепления брусковых рельсов, приваренных к подкрановым балкам, производят путем удаления нарушенных сварных швов с последующей приваркой рельсов к подкрановым балкам и установки дополнительных упоров А (рис. 118).
Взаимную параллельность рельсов можно проверять рулеткой или приспособлением, показанным на рис. 119.
ров
Приспособление состоит из зажимов 1 и 3, укрепленных па рельсах обеих линий.
Один конец ленты рулетки крепят планкой 2, а второй конец — планкой 4 к узлу натяжки. Натягивая ленту ручкой 7, наблюдают за штифтом 6, который при каждом замере должен доходить до одной и той же риски С, нанесенной на цилиндре 5, внутри которого помещена пружина. Приспособление дает возможность более точно определять величину отклонения от параллельности рельсов, так как обеспечивает постоянство усилия натяжения рулетки при каждом замере, чего нельзя достигнуть при замере рулеткой без приспособления.
Вместо рулетки можно применить проволоку требуемой длины, которую так же крепят планками 2 и 4. В этом случае дополнительно встраивают линейку ff, с помощью которой замеряют величину отклонения.
Отклонение от параллельности подкрановых рельсов допускается в пределах ±5 мм на длине 2 мм и не более 15 мм на всей длине пролета. Если результаты замеров показывают большие отклонения, то для выбора наиболее выгодного варианта исправления колеи проверяют прямолинейность каждого рельсового пути отдельно.
Прямолинейность рельсов в горизонтальной плоскости определяют теодолитом. Теодолит устанавливают на площадке по уровням, встроенным в нем (рис. 120). По линейке определяют расстояние С центра прибора до вертикальной плоскости рельса (по отвесу), затем эту же линейку переносят на другой конец пролета. Настраивают зрительную трубу теодолита так, чтобы ее ось прошла через то же деление линейки на расстоянии-С от вертикальной плоскости
494 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
Рис. 121, Проверка подкрановых путей нивелирои
РЕМОНТ МОСТОВЫХ КРАНОВ И ПОДКРАНОВЫХ ПУТЕЙ
495
рельса. Таким образом, проведена геометрическая прямая менаду двумя точками равноудаленными от обеих концов рельса.
Теперь прикладывая липейку в вертикальной плоскости возле каждой колонны, определяем кривизну рельсов вдоль всего пролета.
Прямолинейность рельсов в вертикальной плоскости проверяют с помощью нивелира. Нивелир обычно устанавливают на мосту крана по уровням, встроенным в этом приборе, затем устанавливают рейку с делениями возле одной из
ближайших колопп п замечают, какое деление рейки совмещается с визирным штрихом зрительной трубы нивелира (рис. 121).
Переставляя линейку на каждой колонне и отмечая нивелиром соответствующие деления на линейке, определяют величину отклонения головок рельсов в вертикальной плоскости на каждой из колопн подкранового пути.
Показания замеров отклонений от параллельности и прямолинейности рельсов в горизонтальной и вертикальной плоскостях фиксируют и на их основе
Рис. 123. Крепление крановых рельсов крючьями
Рис. 124. Выравнивание рельсов подкладками
составляют график состояния путей. Пример построения такого графика приведен на рис. 122.
Допускается не подвергать ремонту подкрановые пути при наличии: отклонения в расстоянии между осями подкрановых рельсов не более 15 мм; разности отметок головок рельсов в одном поперечном сечении здания на опорах до 20 мм, в пролете до 25 мм;
разности отметок подкрановых рельсов на соседних колоннах не более 20 мм;
отклонения рельса от прямой линии до 20 мм на участке 40 м;
взаимного смещения торцов стыкуемых рельсов в плане и по высоте в пределах 3 мм,
496 ВЫПОЛНЕНИЕ СЛЕСАРНО-РЕМОНТНЫХ РАБОТ И ВЫВЕРКА КООРДИНАТ
При наличии непараллельное!!! или непрямолинейности в горизонтальной плоскости брусковых рельсов выше допускаемого, снимают старые швы электросварки газопламенной горелкой переустанавливают участок рельсов, где имеются повышенные отклонения, и вновь приваривают рельсы, выдерживая параллельность в пределах допускаемых величин, приведенных ниже.
Если имеются повышенные отклонения от параллельности рельсов железнодорожного типа, дефект можно легко устранить их перемещением в требуемом направлении с помощью крючьев (рис. 123),
В том случае, когда рельсы имеют повышенное отклонение в вертикальной плоскости, под них ставят прокладки С требуемой высоты (рис. 124).
Повышенное смещение торцов рельсов в стыках можно устранить зачисткой краев рельсов шлифовальной машинкой.
При смене отдельных участков пути или укладке новых подкрановых путей руководствуются следующими допусками:
разность отметок головок подкрановых рельсов в одном поперечном сечении: на опорах 15, в пролете 20 мм;
разность отметок подкрановых рельсов на соседних колоннах — 1/1000 расстояния между колоннами, но не более 10 мм;
отклонение расстояний между осями подкрановых рельсов 10 мм;
взаимное смещение торцов стыкуемых рельсов в плане и по высоте 2 мм; отклонение рельса от прямой линии на участке 40 м до 20 мм.
Глава IV
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА КАПИТАЛЬНЫЙ И СРЕДНИЙ РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ *
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Технические условия предусматривают восстановление при проведении капитального и среднего ремонта технических показателей, которые станок имел при выпуске с завода-изготовителя.
По точности выпускаемые из капитального и среднего ремонта металлорежущие станки должны отвечать требованиям Государственных стандартов.
Технические условия предъявляют одинаковые требования к содержанию и качеству капитального и среднего ремонта станков независимо от организационно-технического уровня ремонтных цехов и мастерских или ремонтных заводов, выполняющих эти ремонты.
Технические условия распространяются на капитальный и средний ремонт универсальных металлорежущих станков нормальной точности легкой и средней весовых категорий.
При приемке из ремонта обязательно составление документа установленной формы, гарантирующего соответствие ремонта требованиям технических условий и удостоверяющего качество отремонтированного станка.
Ие допускается внесение при ремонте в конструкцию станка изменений, снижающих его техническую характеристику: скорость, мощность, производительность, по сравнению с фирменными данными или по сравнению с характеристикой при поступлении в ремонт, если она была выше фирменной. Однако допускается любое изменение технической характеристики в соответствии с надлежащим образом утвержденным проектом модернизации, совмещаемой с ремонтом.
В процессе ремонта рекомендуется производить общетехническую модернизацию станка, направленную на повышение его долговечности и надежности, а также на приближение его конструкции к конструкции наиболее совершенной (головной) модели из гаммы станков, к которой принадлежит ремонтируемый станок, путем максимальной унификации деталей и узлов.
Целевую (технологическую) модернизацию станка, расширяющую технологические возможности, повышающую степень автоматизации, сокращающую машинное или вспомогательное время обработки деталей на станке также желательно совмещать с капитальным (с средним) ремонтом станка.
Технические условия не распространяются на ремонт станочных электродвигателей, как правило, выполняемый в сроки, не совпадающие со сроками ремонта станков, а также на ремонт универсальных принадлежностей к станкам.
* Межотраслевых технических условий, обязательных для всех исполнителей ремонта станков, не имеется.
Настоящие технические условия являются рекомендуемым руководящим материалом (рей.)
498
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
ПРИЕМКА СТАНКА В РЕМОНТ
Подлежащий ремонту станок должен быть очищен от грязи и стружки, а масло и охлаждающая жидкость слиты из всех корпусных деталей и резервуаров.
Перед отправкой в ремонт станок на месте его установки подвергают осмотру для определения состояния и комплектности. Передаваемый в ремонт станок может состоять из деталей, имеющих различную степень износа, нуждающихся в восстановлении или требующих замены, но при любом износе отдельных деталей или нарушении правильности взаимодействия узлов он должен быть укомплектован, как правило, всеми деталями.
Электродвигатели, установленные на отдельных салазках и соединенные со станком при помощи ременных, ценных или зубчатых передач или муфт, пе подлежат передаче в ремонт со станком. Салазки таких электродвигателей, если они требуют ремонта, направляют вместе со станком. Детали, насаженные на валы отдельно устанавливаемых электродвигателей (шкивы, звездочки, зубчатые колеса, муфты и т. п.), должны быть демонтированы, скомплектованы с парными деталями станка и подлежат ремонту вместе со станком.
Электродвигатели, установленные непосредственно на станке (па станине, кронштейне или плите, а также фланцевые электродвигатели), если они не нуждаются в ремонте, при отправке станка в ремонт демонтажу не подлежат. Если же такие электродвигатели требуют ремонта — их демонтируют для отправки по месту своего ремонта, а детали, насаженные на их валы, сдают в ремонт вместе со станком.
Ремонт принадлежностей к станкам (патронов, планшайб, люнетов, зажимных пневмогидравлических устройств, делительных головок, устройств автоматического контроля, оправок, тисков и т. п.) не входит в объем работ по капитальному (среднему) ремонту станков. Принадлежности, как правило, не подлежат передаче в ремонт вместе со станками.
При отправке станка на специализированный ремонтный завод все обработанные и неокрашенные его поверхности и части должны быть покрыты смазкой или антикоррозионным составом. Станок необходимо упаковать в тару, обеспечивающую сохранность его от механических повреждений. При доставке с помощью автотранспорта разрешается отправлять станки на полозках, согласно нормали Н-91-9 1962 г. Перед упаковкой все подвижные части станка закрепляют в положении, при котором станок имеет наименьшие габариты.
Вместе со станком на специализированный ремонтный завод отправляют следующую техническую документацию:
документы прибывшие со станком с завода-изготовителя (паспорт, руководство, заводской акт приемки и т. д.);
акт технического состояния, составляемый по результатам осмотра (форма № 1);
ведомость комплекта деталей и узлов, направляемых в ремонт вместе со станком.
Поступивший в ремонт станок подвергают осмотру и проверке на точность по методике действующих стандартов.
Результаты осмотра заносятся в акт приемки станка в ремонт (форма № 2), а результаты проверки — в акт сдачи станка пз ремонта (цифрами в скобках в знаменателе).
Если у поступившего в ремонт станка отсутствуют базовые (корпусные) детали или они имеют сквозные трещины, выломанные стенки, днища или перегородки, такой станок, как правило, не подлежит приемке в капитальный (средний) ремонт. В отдельных случаях как исключение, такие станки могут подвергаться ремонту с изготовлением недостающих или имеющих указанные дефекты базовых деталей, Однако целесообразность такого ремонта должна быть обоснована.
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 499
_______________________________________________________ ФОРМА Л- 1
Завод------------------ «___________________________»19 t
АКТ № ТЕХНИЧЕСКОГО ОСМОТРА ПЕРЕД РЕМОНТОМ __________________-----------------------(станка) Фирма------------------------------------ Модель_ Заводской №- Инв. №_____
Группа (категория) рсмоитос ложности (Д'41-)-Bj) ,, „ капитальный
Предыдущий — ------г— ремонт произведен «____»__________________19__г.
средний
1. Результаты проверки технического состояния станка по внешнему осмотру
(перечисляются обнаруженные дефекты)
II. Результаты проверки комплектности станка
(перечисляются отсутствующие детали)
Начальник цеха Механик.цеха Представитель ОГМ
ФОРМА №2 (стр. 1)
Зав од_________________ «___________________________»19___________________г.
АКТ № ПРИЕМКИ В РЕМОНТ
_____________________________________________(станка)
Фирма_____________ Модель________________ Заводской №_______ Инв. №_______
Группа (категория) ремонтосложности (Д'"+Rj) „ „ капитальный
Предыдущий — -----5— ремонт произведен «_____»__________________19 г.
средним
1. Состояние и комплектность станка по внешнему осмотру
II. Проверка станка на точность Результаты проверки по ГОСТу___________на стр.____ акта приемки станка из
ремонта (цифры в скобках в знаменателе)
III. Результаты контроля и сортировки деталей
(смотри дефектно-сметную ведомость) IV. Особые замечания
Заключение
На основании внешнего осмотра станок может быть принят в ремонт, а по результатам выявления дефектов его деталей должен быть подвергнут_____________ремонту.
Сдал Принял
Механик цеха___________________ Ст. мастер ремонтномеханического цеха________________________________________________________
(для специализированных заводов) Начальник__________________________цеха___________________
Мастер_________________________
ФОРМА Na 2 (стр. 2—3)
ДЕФЕКТНО-СМЕТНАЯ ВЕДОМОСТЬ
Этапы ремонта Детали и узлы, подлежащие замене или ремонту Na чертежей Количество деталей, подлежащих Что требуется: 1) при замене «изготовить» или «получить» со склада; 2) при ремонте (перечислить операции) Материал Рабочая сила Стоимость деталей со склада в руб.
марка вес в кг стоимость в руб. слесари. станочн.
узлов деталей замене ремонту чел • час разряд и е 2Г разряд
1. Проверка перед ремонтом
2. Разборка на узлы и детали
3. Удаление окраски и промывка деталей
4. Выявление дефектов и разбраковка
5. Сборка узлов и станка после ремонта
6. Окраска деталей и станка в сборе
7. Испытание станка после ремонта
8. Замена, восстановление и изготовление деталей:
Составил: Пронормировал:
Ст. бухгалтер Р1 Г. Г, п пип Пппвепил Инспектор О ГМ. — с 5 Й с tt я S £ го с •- е Ё С j Фактическая Сметная Стоимость ремонта Калькуляция ремонта в рублях Всего Наименование и марка материала Выборка материала Итого Разряды Выборка рабочей силы ФОРМА .Vi 2 (стр. 4)
Единица измерения слесарных Количество часов
Материал Статьи затрат
Количество станочных
g го и с — — — Запчасти покупные Основная заработная плата
Цена Тариф (руб/ч)
— цеховые °/ --- /о Накладные расходы
К! —- общезаводские °/ ••• /о износ инсто. %
го X Ьэ — Стоимость (руб.) Основная заработная плата (руб.)
Итого затрат
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ_______________ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 501
502
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
При разборке поступившего в ремонт станка на узлы и деталп производят контроль и сортировку его деталей на следующие группы: годные деталп, пе имеющие повреждений, влияющих на их работу в станке, сохранившие свои первоначальные размеры или имеющие износ в пределах поля допуска по чертежу;
детали, имеющие износ или повреждения, устранение которых различными методами восстановления и последующей механической обработки экономически целесообразно. К этой же группе относят детали не имеющие повреждений, но требующие снятия старой окраски и вторичного окрашивания;
детали подлежащие замене, имеющие износ и повреждения, устранение которых невозможно по техническим причинам или экономически нецелесообразно.
Результаты контроля и сортировки деталей вносят в дефектно-сметную ведомость, прилагаемую к акту приемки станка в ремонт и являющуюся документом, определяющим объем ремонтных работ (форма № 2).
КАЧЕСТВО МАТЕРИАЛОВ
Материалы и заготовки для изготовления деталей при ремонте станков следует применять в соответствии с указаниями чертежей заводов-изготовителей станков, а по структуре, химическому составу и механическим свойствам — в соответствии с требованиями технических условий ГОСТов и ведомственных нормалей.
При отсутствии на чертежах указаний о материале деталей выбор марок стали, в зависимости от требуемых механических свойств детали, производится по пормали станкостроения МТ11-1.
Допускается замена марок сталей, указанных па чертежах завода-изготовителя станка, при условии, что отклонение заменяющих марок стали не пре-
вышает в %: по относительному удлинению....................................10—15
по временному сопротивлению......................4—6
по пределу текучести............................. 10
КАЧЕСТВО ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ
Механическая обработка деталей должна быть выполнена в соответствии с размерами, допусками, знаками чистоты обработки и другими указаниями чертежей заводов-изготовителей или аналогичных чертежей, изготовленных ремонтирующей организацией,
При изготовлении деталей, определяющих конечную точность станка и его эксплуатационные качества, следует стремиться к использованию не более 0,7 поля допуска по ответственным рабочим поверхностям.
Особое внимание должно быть обращено:
на отклонения поверхностей валов и отверстий от правильной геометрической формы (рис. 1), которые пе должны превышать половины поля допуска на размер;
на отклонения от параллельности и перпендикулярности поверхностей, от плоскости и на погрешности в расстояниях между центрами отверстий, которые не должны превышать 0,7 допуска.
На обработанных поверхностях не допускаются заусенцы, задиры, замины и другие механические повреждения, снижающие эксплуатационные качества деталей.
К качеству обработки отдельных групп деталей станков предъявляют следующие требования.
Базовые детали. Шлифованные (шабренные) направляющие должны быть: прямолинейны в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
параллельны;
не извсрнуты.
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 503
Допускаемые отклонения регламентируются Государственными стандартами: «Металлорежущие станки. Нормы точности».
Нижние полки направляющих станин токарных, револьверных и других станков должны быть прямолинейны и параллельны верхним направляющим.
На поверхностях направляющих станин после отделки не допускаются крупные штрихи и следы дробления. Проверка отделанных направляющих на прямолинейность производится при полном освобождении станины от всех скрепляющих и натяжных болтов.
При проверке плитой или сопряженной деталью поверхностей направляющих, полученных шлифованием, строжкой широкими резцами, чистовым фрезерованием или другими способами в соответствии с ГОСТом 7599—55*, должно
Рис. 1. Отклонения формы и расположения обработанных поверхностей: а — овальность; б — конусность; в — огранка; г — эксцентричность; д — вогнутость; е — бочкообразность;
ж — торцовое биение; а — несовпадение осей
обеспечиваться на площади 25x25 мм следующее количество несущих пятен (не
менее): направляющие скольжения шириной до 120 -и-н..........16
» » » » 250 »..............10
» перестановки » » 100 » 8
Количество несущих пятен выводят как среднее на площади 100 см3. Размеры ширины направляющих относятся к каждой направляющей отдельно.
Шероховатость поверхности направляющих, не подвергаемых шабрению, должна быть пе ниже V7.
Корпусные детали. Опорные плоскости корпусных деталей (бабок, коробок подач, редукторов и т. д.) должны иметь ровную шабреную поверхность, обеспечивающую плотное прилегание к станине. При проверке на краску количество несущих пятен должно быть не менее шести на площади 25 х 25 мм. Наличие несущих пятен вокруг отверстий под болты или шпильки креплепия — обязательно. Количество несущих пятен выводится как среднее на площади 100 см3.
Не допускаются:
отклонения от чертежа межцентровых расстояний отверстий для валов, несущих зубчатые колеса, превышающие допуски па расстояния между осями сопряженных зубчатых колес;
504
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
неровности и искажения формы отверстий под подшипники шпинделей и валов, вызывающие неплотное прилегание подшипников или могущие вызвать перекосы при сборке;
наличие раковин в расточенных отверстиях.
Как исключение, по письменному разрешению ОГИ, могут быть допущены единичные раковины размером не более 2 мм в любом измерении.
Столы, каретки, суппорты. Чистота обработки рабочей поверхности столов и их пазов должна быть не ниже 6—7-го классов по ГОСТу 2789—59.
Низ кареток пришабривают по станине, направляющие кареток — по клину и по месту.
Клинья и планки салазок суппортов, столов, кареток и других передвигающихся частей станка плотно пригоняют и шабрят.
Шабровка направляющих столов, кареток, суппортов, клиньев и планок должна быть равномерной по всей поверхности п при проверке на краску обеспечивать не менее 10 несущих пятен на площади 25 х 25 мм.
Количество несущих пятеп выводят как среднее на площади 100 см1.
Валы, винты, шпиндели. Шейки шпинделей, а также присоединительные поверхности переднего конца шпинделя — конусные расточки, опорные бурты, центрирующие и резьбовые пояски под патроны и т. п. — должны быть тщательно отшлифованы, без следов дробления, забоин, задиров, царапин и других дефектов.
Допускаемая величина торцового биения опорных буртиков подшипниковых шеек шпинделей, при отсутствии в чертежах специальных указаний, не должна превышать значений, приведенных в табл. 1, для гаек повышенной точности.
1. Допускаемые величины торцового биения опорных плоскостей гаек для регулирования подшипников
Наружный диаметр гаек в мм Гайки нормальной точности (по ГОСТу 11871—66) Гайки повышенной точности (на шпинделях станков)
До 24 0.04 0,016
Св. 24 до 60 0,06 0,025
» 60 » 160 0,10 0,040
» 160 » 250 0,16 0,060
Точность изготовления ходовых винтов и гаек к ним, допуски на изготовление элементов винтовой пары, применяемые материалы, условия приемки, хранения и упаковки регламентируются нормалью станкостроения ТУД 22-2.
Ненрямолинейность винтов (стрела прогиба) до монтажа не должна превышать величин, предусмотренных нормалью ТУД 22-2. (табл. 2).
Навернутая на резьбу винта гайка должна поворачиваться от руки плавно, без заедания и перемещаться с одинаковым усилием в обе стороны по всей длине.
2. Допускаемая цспрямолинейиость ходовых и суппортных винтов (но нормали ТУД 22-2)
Назначение винтов Класс Длина винта в м
До 1 ' Св. 1 до 2 Св. 2 до 4
Стрела прогиба в дш
Ходовые 3 0,03 0,08 0,10
Суппортные 4 0,10 0,13 -
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 505
На шейках валов не допускаются задиры и дефекты механической обработки. Посадочные шейки шлицевых налов, термически обработанные после нарезания, должны быть отшлифованы, а заусенцы на шпоночных канавках — тщательно сняты. Термическую обработку шпинделей валиков и ходовых винтов выполняют в соответствии с указаниями чертежей и требованиями ГОСТов.
Кулачки па распределительных валиках и другие криволинейные диски должны точно соответствовать размерам чертежей, изготовляться из термически обрабатываемой стали и иметь закаленные рабочие поверхности.
Подшипники, втулки. Шабровка втулок и вкладышей подшипников должна быть равномерной по всей поверхности и при проверке на краску сопряженной деталью обеспечивать на площади 25 х 25 мм следующее количество несущих пятен: при диаметре подшипников до 120 мм — не менее 16; при диаметре подшипников свыше 120 мм—не мепее 10.
Зубчатые колеса, кулачковые муфты. Точность изготовления цилиндрических, конических и червячных колес регламентируется требованиями ГОСТа 1643— 56 — передачи зубчатые цилиндрические, ГОСТа 1758—56 — передачи зубчатые конические, ГОСТа 3675—56 — передачи червячные и ГОСТа 10242— 62— передачи зубчатые реечные, для соответствующей условиям работ степени точности зубчатых колес.
Рабочие поверхности зубьев зубчатых колес (по профилю) должны быть чисто обработаны без задиров, царапин, вмятин и без видимых пороков материала (раковин, волосовин, трещин, плен и др.). Заусенцы необходимо снять,
Пригонка зубьев зубчатых и червячных колес слесарным способом вручную не допускается.
У зубчатых колес коробок скоростей, подач и т. п., включаемых передвижением вдоль оси, обязательно закругление зубьев со стороны торца, которым они вводятся в зацепление с сопряженным зубчатым колесом, выполняемое в соответствии с требованиями нормали станкостроения Н22-1.
Зубья и кулачки муфт необходимо подвергать термической обработке.
Термическая обработка зубчатых колес и муфт должна соответствовать указаниям чертежей и требованиям ГОСТов.
Нормали, крепежные детали. Нормализованные детали, применяемые при капитальном ремонте станков, изготовляют по техническим условиям следующих Государственных стандартов:
ГОСТ 1759—62 — болты, винты, гайки общего назначения;
ГОСТ 11871—66 — гайки круглые;
ГОСТ 4751—67 — рым-болты;
ГОСТ 6402—61 — шайбы дружинные;
ГОСТ 6960—68 — шайбы черные и чистые;
ГОСТ 10304—62 — заклепки.
Резьбовые соединения по применяемому ряду диаметров, размерам основных элементов и допускам на изготовление должны отвечать требованиям следующих нормалей станкостроения:
Н23-1 — резьбы, применяемые в станкостроении;
Н23-2 — резьбы метрические с крупным шагом;
Н23-3 — резьбы метрические с мелким шагом;
Н23-4 — резьбы трапецеидальные одноходовые для диаметров от 10 до 300 мм;
Н23-5 — резьбы трубные цилиндрические;
Н23-8 — резьбы конические дюймовые с углом профиля 60°.
Не допускается наличие сорванных ниток, искаженного профиля, забоин и выхватов резьбы. На концах резьбы должны быть сняты заходные фаски.
Винты и гайки, часто подвергающиеся отвинчиванию, а также упорные винты в местах, подверженных смятию, следует термически обрабатывать согласно нормали станкостроения МТИ-1.
Допускаемые величины торцового биения опорных плоскостей гаек, служащих для регулирования подшипников, не должны превышать величин, указанных в табл. 1.
506
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
У впптовых пружин Сжатия из проволоки диаметром от 1,6 л»л и выше выпол-X. 3
няют опорные витки, прошлифованные по торцу на дуге не менее окружности витка, а у пружин из проволоки до 1,6 мм крайние витки подгибаются до первых рабочих витков.
Рабочие витки пружин растяжения в свободном состоянии должны плотно прилегать один к другому.
КАЧЕСТВО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
Восстановление деталей, имеющих износ и отдельные повреждения, оказывающие отрицательное влияние на их работу в станке, допускается любым из существующих или вновь разрабатываемых методов, с соблюдением следующих условий:
по качеству обработки восстановленная деталь должна отвечать изложенным выше требованиям технических условий, с отступлениями, оговоренными ниже;
по прочности восстановленная деталь должна отвечать расчетным требованиям, исходя из максимально возможной нагрузки ее при работе станка;
если в процессе восстановления деталь подвергается механической или иной обработке, снижающей ее прочность более чем па 15%*, допустимость такого ослабления должна быть подтверждена расчетом;
если восстанавливаемой поверхностью деталь работает в паре с базовой, корпусной или другой ответственной деталью, повышение поверхностной твердости после восстановления допускается при условии одновременного упрочнения поверхности парной детали или во венком случае с соблюдением требования, чтобы более ответственная деталь имела твердость на 10—15 единиц (по Бринеллю) выше, чем сопряженная с нею.
Независимо от способа восстановления износа направляющих станин и сопрягаемых с ними направляющих кареток, столов и суппортов (строганием, фрезерованием, шлифованием, притиркой и т, п.) восстановление координат станка следует обеспечивать при помощи компенсаторов износа (накладок), по износостойкости не уступающих наращиваемой детали, с соблюдением требования о соотношении твердости базовой и перемещающейся по ней детали.
Не допускается восстановление координат токарных станков путем смещения заднего кронштейна и коробки подач и аналогичные методы восстановления координат станков других групп.
При ремонте базовых и корпусных деталей допускается:
любые методы заделки отдельных изъянов, забоип или следов зарезов рабочих поверхностей, столов, суппортов и т. и. (заварка, заплавка, постановка пробок и др.) с последующей механической обработкой, обеспечивающей плоскостность и чистоту поверхности столов;
любые методы декоративной заделки нерабочих поверхностей с последующей механической обработкой, отвечающей требованиям к качеству отделки станка;
оставлепие без исправления небольших отколов углов на торцах стапип, столов, кареток, суппортов и других деталей, с обязательной запиловкой их.
При восстановлении шеек шпинделей независимо от метода должны быть обеспечены поверхностная твердость и класс чистоты поверхностей, не ниже предусмотренных в чертежах.
Прослабление конических отверстий в шпинделях (под инструмент или центр) допускается в пределах совмещения контрольной риски калибра с торцом шпинделя. При большем прослаблении допускается подрезка переднего торца шпинделя на 2—3 лл; при этом предельно допустимым положением является совмещение крайней контрольной риски с подрезанным торцом шпинделя.
Что соответствует уменьшению диаметра на 5%.
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 507
Во всех Случаях ремонта шпинделя, валика пли винта, связанного с уменьшением его диаметра более чем на 5%, должна быть расчетом гарантирована прочность и жесткость, необходимая по условиям работы станка.
Допускается перерезание резьб па задних концах шпинделей, а также на шейках валиков или винтов под ближайший меньший размер с тем же шагом, с изготовлением новых гаек.
Не допускается исправление изношенных шпоночных пазов на шейках шпинделей, винтов и валиков, путем увеличения до ближайшего большего стандартного размера. Однако во всех случаях, когда на чертеже не содержится указаний о фиксированном положении шпоночного паза, допускается изготовление шпоночного паза на новом месте, без заделки старого паза (не более одного на сечение).
При любых методах восстановления суппортных винтов и валиков (рихтовка, восстановление рабочих шеек, отрезка изношенных и наращивание новых концевых шеек и т. п.) должны быть сохранены их геометрические размеры и чистота поверхности, указанные на чертежах.
Точность элементов трапецеидальной резьбы ходовых винтов после исправления протачиванием по наружному диаметру и углублением до нормального профиля должна соответствовать требованиям нормали станкостроения ТУД 22-2. Уменьшение внутреннего диаметра допускается не более чем па 5%.
Допускается применение нестандартных наружных диаметров у ходовых винтов, восстанавливаемых прорезанием резьбы, и вкладышей маточных гаек, обработанных по размерам восстановленных ходовых винтов.
Допускается оставлять невосстановленным износ шлицевых отверстий в зубчатых колесах, червяках и втулках и износ шлицевых шеек валиков, если характер сопряжения с парной деталью по центрирующему диаметру и толщине зубьев на всей длине охватываемой детали не выходит за пределы следующей, более свободной посадки но ГОСТу 1139—58, а именно:
по центрирующему диаметр'
А А А А А А
вместо -тг; -р- вместо -гг-; вместо
Ь Л Д «// Л
по толщине зубьев и ширине впадин
Ui(U3) Ui(U3) Ul(U3) Ui(U3)
-Л у- вместо 1' - и —у вместо 1' .
О 2 A OjA
Величины наибольших зазоров в шлицевых соединениях по ГОСТу 1139—58, соответствующие различным посадкам и интервалам диаметров, приведены в табл. 3.
Допускается оставлять невосстаповленным уменьшение толщины зуба по хорде делительной окружности нереверсируемых зубчатых колес, при условии равномерного износа и чистой боковой поверхности зубьев, в % от номинальной величины хорды по заводскому чертежу, не более:
Колеса привода главного движения.................... 6
Колеса цепей подач (кроме делительных цепей зуборезных станков)............................................ 8
Колеса в цепях вспомогательных перемещений и цепные звездочки 10
Не допускается растачивание (шлифование) отверстий в зубчатых колесах и червяках, а также увеличение изношенных шпоночных пазов до большего стандартного размера, но допускается изготовление паза на новом месте без заделки старого паза (не более одного на сечение).
Во всех случаях использования деталей с невосстановленным износом требования к отремонтированному станку не должны снижаться,
508
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
3. Наибольшие зазоры (в мк) в шлицевых соединениях, соответствующие разным посадкам (ио ГОСТу 1139—58)
Посадки Интервалы диаметров центрирования в -ч-м
Св. 10 до 18 Св. 18 до 30 Св. 30 до 50 Св. 50 ДО 80 Св. 80 до 120
По боковым сторонам зубьев при центрировании по d 8, С 68 81 95 120 145
и, S,X 82 100 120 150 185
У, stx 100 120 140 180 220
। при центрировании по D и3 SLC 51 61 75 90 110
и3 8,Х 65 80 100 120 150
S2X 83 100 120 150 185
центр ир у ющиму митру (d или D) А С~ 31 37 44 50 58
А Д 37 45 54 62 73
А X 52 63 77 90 110
По j диав А_ "л 74 93 112 135 160
КАЧЕСТВО СБОРКИ СТАНКА
Сборка ремонтируемых станков должна обеспечивать точность взаимного положения их узлов и исправную работу всех механизмов,
Перед сборкой все детали должны быть тщательно очищены от грязи, стружки и абразива, а их обработанные поверхности и полости промыты.
Пригонку и посадку деталей необходимо производить тщательно без повреждения поверхностей, в соответствии с условиями работы соединения.
Обработанные поверхности деталей неподвижных соединений должны иметь плотное прилегание. Между сопряженными поверхностями не должен заходить щуп толщиной 0,04 мм. При подвижных соединениях требуется обеспечить плавное перемещение деталей без заедания и рывков.
Наклепывание, подкернивание и другие способы поднятия поверхностей соединения, оставление заусенцев, а также постановка прокладок, не предусмотренных чертежами, не допускаются.
Контрольные штифты, служащие для точного фиксирования взаимного положения скрепляемых деталей, должны плотно прилегать к поверхности отверстий в обеих деталях по всей рабочей длине. Плотность прилегания проверяют на краску.
Плотность прилегания коробок скоростей к соответствующим плоскостям станин проверяют щупом толщиной 0,04 мм при незатянутых винтах крепления.
Крытпки коробок скоростей, подач и подобные им детали должны быть пригнаны к соответствующим местам так, чтобы исключалось протекание масла через плоскости разъема,
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 509
При наличии выемки (гапа) в станине токарных станков необходимо обеспечить плотную пригонку мостика в замок выемки и невозможность бокового смещения мостика.
К сборке кронштейнов ходовых винтов и валов со станиной предъявляют следующие требования:
тщательная пришабровка к платинам станины;
параллельность устанавливаемых на кронштейнах винтов и валов со станиной; надежное крепление и фиксация контрольными шпильками.
Направляющие скольжения или перестановки, подвергающиеся отделочным операциям (чистовое строгание, шабрение, шлифование п т. п.), должны по всей поверхности прилегать к соответствующим поверхностям сопряженных деталей. Плотность прилегания сопряженных поверхностей проверяют на краску и щупом. Щуп 0,04 мм не должен входить между сопряженными поверхностями. «Закусывание» щупа с торцов направляющих допускается до 20 .м лишь на отдельных участках.
Клинья, служащие для устранения зазоров в направляющих, должны плотно прилегать к плоскостям скольжения и к плоскостям прилегания. «Закусывание» щупа толщиной 0,04 мм на глубину до 20 мм допускается не на всей ширине клина. На винтах или на других устройствах для регулирования клиньев, после сборки должен оставаться запас для подтягивания клиньев по мере износа направляющих или после перешабривания их при ремонте, достаточный для компенсации увеличения зазора до 1 мм.
Для достижения требуемой точности вращения прп монтаже шпинделей допускается индивидуальный подбор подшипников качения. В этом случае должна быть произведена индивидуальная маркировка спаренных деталей, определяющая их взаимное расположение.
Гильза шпинделя должна быть пригнана так, чтобы не было качки ее в направляющих или заедания по всей длине передвижения.
Быстровращающиеся части станков не должны вызывать вибрацию из-за неуравновешенности.
Нормы и допуски дисбаланса на все быстровращающиеся детали станков, прошедших ремонт, назначают по техническим условиям заводов-изготовителей станков.
При отсутствии специальных указаний в технических условиях завода-изготовителя быстроходные шпиндели с комплектом насаженных деталей п все быстровращающиеся детали, имеющие окружную скорость 3—6 м/сек, балансируют статически. При окружных скоростях выше 6 м/сек способ балансировки принимают по табл. 4.
4. Способы балансировки быстро вращающихся деталей станков
Окружная скорость по наибольшему диаметру детали в м/сек 2 d~ Способ балансировки
От 6 до 15 < 1 Статический
> I Динамический
Св. 15 < 1/3 Статический
> 1/3 Динамический
Примечание. I (в мм) — ширина (размер вдоль оси вала) одной или нескольких, рядом расположенных деталей, или расстояние между крайними торцами деталей, пасажшшых на разных участках но длине вала d (в мм) — наибольший диаметр детали
510
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Наибольшая допускаемая величина дисбаланса — 5G г.см, где G— вес де--тали в кг.
Пиноли задних бабок центровых (токарных, круглошлифовальных) станков не должны иметь качки но всей рабочей длине. ,
Напряженные посадки внутренних колец подшипников качения на валы следует производить с предварительным подогревом колец в масле до температуры 70°С.
При замене подшипников качения иностранных марок на отечественные разрешается применение компенсирующих колец и шайб в корпусах или на валиках. Кольца и шайбы следует изготовлять механической обработкой на станках, а толщину стенки колец — проверять расчетом на прочность, она не может быть менее 1 мм. Не допускается применение пакетов из тонких шайб.
К сборке вкладышей разъемных подшипников скольжения и втулок надлежит предъявлять следующие требования:
тщательная, без зазора пригонка по всей опорной поверхности к коническим или цилиндрическим гнездам бабок, коробок скоростей, коробок подач и пр.;
в разъеме между вкладышами обязательно наличие прокладок, обеспечивающих возможность подтяжки, толщиной не более 2 -о, не выступающих за габариты подшипников.
Зазоры между поверхностями прилегания вкладышей и поверхностями гнезд не допускаются. «Закусывание» щупа 0,04 мм допускается до 20 мм лишь на отдельных участках опорного контура.
Подшипники необходимо надежно защищать различными уплотнительными устройствами от попадания в них грязи и пыли.
Сборка зубчатых передач в отношении бокового зазора, плавности работы и контакта должна соответствовать требованиям: ГОСТа 1643—56 — для цилиндрических передач; ГОСТа 1758—56 — для конических передач; ГОСТа 3675— 56 — для червячных передач; ГОСТа 10242—62 — для зубчатых реечных передач. Отступления от требований ГОСТов допускаются лишь для случая оставления колес с невосстановленным уменьшением толщины зуба.
При монтаже зубчатых колес на многошпоночных или шлицевых валиках должны быть обеспечены:
точная посадка без качки и заедания, а также плавное и легкое перемещение передвижных колес по валикам;
свободное без заедания и задержки переключение передвижных зубчатых колес;
точная фиксация колес механизмом переключения;
боковое смещение (несовпадение) сцепляющихся колес в зафиксированном положении рукояток переключения не более 5% от ширины венца колес шириной до 30 мм и 3% — для колес шириной более 30 мм.
Требования к сборке зубчатых реек:
пригонка к станине без зазоров;
отсутствие уступов и нарушения точности шага в стыках отдельных звеньев; прямолинейность рейки по всей длине.
Пригонку рейки проверяют щупом 0,04 мм, точность шага — шаблоном и щупом 0,04 мм, отсутствие уступов и прямолинейность — линейкой и щупом 0,04 мм, который во всех случаях не должен входить в зазор.
При сборке шпоночных соединений следует обеспечивать тщательную пригонку шпонок к шпоночным пазам и свободное перемещение скользящих шпонок вдоль пазов.
Требования к сборке винтовых передач для прямолинейного перемещения частей станка:
постоянство усилия передвижения по всей длине хода;
наличие запаса для компенсации износа резьбы гайки у устройства для регулирования величины осевого зазора?
передача движения обеими половинами разрезных гаек ходовых винтов;
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 5Ц
свободная работа замка гайки и надежная фиксация рукояткой замка, закрытого и открытого положения гайки.
Качка индексных пальцев, револьверных головок и т. п. в направляющих втулках не допускается. Индексные пальцы должны быть тщательно притерты к поверхностям направляющих втулок.
При сборке деталей ременных и цепных передач должно быть обеспечено: радиальное биение шкивов и звездочек и торцовое биение обода шкива и венца звездочки не более (размеры в мм):
Диаметр шкива (венца звездочки).. До 120 Св. 120 Св. 259
до 250
Биение........................... 0,2 0,25 0,3
наличие осевого зазора между ободьями холостого и рабочего шкивов, достаточного для предупреждения самовыключения рабочего шкива, а также между Ступёнчатым шкивом и зубчатым колесом перебора — для свободного вращения шкива.
При сборке фрикционных муфт в механизмах рабочего хода станка регулировка должна обеспечивать сцепление без проскальзывания фрикционных поверхностей при нагрузке, превышающей в 1,25 раза наибольшую нагрузку на валу муфты, отвечающую паспортным данным станка.
Кулачковые и зубчатые муфты должны быть собраны так, чтобы в положении включения кулачки (зубья) полностью входили в зацепление.
В пальцевых муфтах не допускаются зазоры между пальцами одной полумуфты и отверстиями другой.
В муфтах любых типов не допускаются выступающие из корпусов наружу гайки, головки болтов, шпильки и т. п.
В местах, где возможно самоотвинчивание или самовыпадание гаек, винтов, штифтов и т. п., требуется установка предохранительных устройств.
Мертвые ходы механизмов управления и отсчета перемещений рабочих органов станка должны быть минимальными, не превышающими величины определяемой суммой наибольших зазоров отдельных звеньев цепей (винтовых пар, зубчатых и червячных передач, шарниров и пр.), предусмотренных конструкцией.
Рукоятки управления должны быть собраны так, чтобы обеспечивались: соответствие рабочих положений рукояток переключения скоростей, подач и т. п. указаниям таблиц, связывающих эти положения с числами оборотов шпинделя, величиной подач и т. и.;
надежная фиксация в рабочих положениях;
для зажимных рукояток резцедержателей — полное крепление резцедержателя при положении рукоятки вдоль оси станка по направлению к задней бабке;
5. Допускаемые усилия на рукоятках н маховичках механизмов перемещения
Вее станка Назначение ручных перемещений Частота использования Усилия на рукоятках в кг
До 1 т Точные установки Независимо от частоты использования 2
Рабочие перемещения 4
Св. 1 т Точные установки
Рабочие перемещения Частое использование 8
Редкое использование 16
512
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
усилия на рукоятках (и маховичках механизмов перемещения) после приработки не более величин, проведенных в табл. 5.
Усилия на рукоятках проверяют с помощью динамометра или груза.
ТРЕБОВАНИЯ К ГИДРООБОРУДОВАНИЮ, СИСТЕМЕ СМАЗКИ И ОХЛАЖДЕНИЯ
В результате ремонта должно быть обеспечено:
плавное перемещение узлов стапка, приводимых в движение от гидропривода, без вибраций и толчков при всех скоростях под нагрузкой и вхолостую;
спокойное, без рывков реверсирование узлов;
отсутствие резкого шума и стука при работе гидропривода, а также резких колебаний и толчков стрелок манометров, включенных в систему гидропривода, во время работы станка;
точность реверсирования и величина перебега, соответствующая техническим условиям завода-изготовителя.
Узлы станка, приводимые в движение от гидропривода, должны удерживаться в определенных положениях; самопроизвольное опускание сверлильных головок, ползунов п т. и. не допускается.
Системы смазки и охлаждения станка, вышедшего из ремонта, должны обеспечивать нормальную подачу масла и охлаждающей жидкости в предусмотренные точки.
Привод системы смазки и независимый гидропривод подачи необходимо блокировать с приводом главного движения с тем, чтобы подача смазки начиналась в момент пуска стапка, не требуя предварительной подготовки маслонасоса, и при остановке станка гидропривод отключался не позднее привода главного движения.
Установившаяся температура масла в баках гидросистемы и системы смазки во время работы не должна превышать 70°С.
Все звенья гидросистемы, в особенности те, в которых образуется вакуум, следует надежно уплотнять. Утечка масла из гидросистемы не допускается.
Не допускаются наружные утечки масла и эмульсии из системы смазки и охлаждения. Постановка прокладок под крышки, открываемые при наладке, регулировании или во время работы станков, а также уплотнение таких крышек краской, шпаклевкой и т. п. не допускаются. Картерная система смазки должна быть так смонтирована, чтобы смазка не выливалась и не выбрасывалась наружу.
Пористость п раковины в литье чугунных корпусов насосов, распределительных устройств и рабочих цилиндров, могущие создать утечку масла, недопустимы. Маслопроводные трубы не должны иметь заминов, острых углов перегиба, волнистости на прямых участках, должны быть надежно закреплены и собраны так, чтобы было гарантировано отсутствие утечки масла.
Для предохранения масла, циркулирующего в гидросистеме, от перемешивания с воздухом концы всех сливных труб необходимо погружать в бак не менее, чем на 80 жл1 ниже уровня масла; в сливных каналах не допускаются отверстия и неплотности, через которые воздух мог бы увлекаться со струей сливающегося масла.
Внутренние поверхности резервуаров для масла, труб и т. п. должны быть тщательно очищены от ржавчины, окалины и формовочного песка.
Масленки, смазочные отверстия, резервуары для масла требуется надежно защищать от загрязнения стружкой, пылью и т. п. и попадания охлаждающей жидкости.
Рабочие поверхности штоков, цилиндров, золотников, плунжеров и т. п. должны быть тщательно обработаны (шлифованием, хонингованием или притиркой). Они не должны иметь рисок и царапин, вызывающих утечки. Стальные детали, подверженные истиранию (золотники, клапаны, роторы, статоры, плунжеры, лопатки насосов и т. п.), необходимо подвергать термообработке.
Воэле рукояток управления и лимбов гидросистемы обязательны таблички, предусмотренные паспортом завода-изготовителя, показывающие, какие действия произойдут при довороте рукояток (лимбов).
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 513
Смазочные отверстия и масленки, наполнение которых производят через определенные промежутки времени, снабжают соответствующими табличками.
Предохранительные устройства должны быть отрегулированы в соответствии с паспортными данными.
КАЧЕСТВО ОТДЕЛКИ СТАНКА
Станок, прошедший капитальный и средний ремонт, должен быть подвергнут тщательной наружной отделке путем соответствующей обработки и окраски поверхностей корпусных деталей, а также шлифования, полирования и декоративной отделки всех наружных обработанных поверхностей деталей.
Все наружные необработанные поверхности деталей необходимо грунтовать, шпаклевать и окрашивать. Толщина слоя шпаклевки не должна превышать 1 мм, местные утолщения допускаются не более 3 мм.
Цвет наружной окраски выбирают в соответствии с требованиями ГОСТа 7599-55*.
На окрашенных поверхностях краска должна лежать сплошным, гладким и ровным слоем, без пятен, морщин, пузырей и приставших загрязнений.
Окраску необходимо выполнять без заливов мест, не подлежащих окраске или окрашиваемых в другой цвет.
Электро-, гидро- и пневмооборудование, установленное снаружи станка, окрашивают в тот же цвет, что и станок.
Поверхности стыков соединяемых деталей не должны шпаклеваться. Линии разъема крышек на корпусных деталях после шпаклевки и окраски необходимо «прорезать», рваные края прорезки не допускаются.
На наружных поверхностях станка не должно быть не предусмотренных чертежом выступов, выемок, острых (резких) углов и шероховатостей.
Крышки из листового материала должны быть подогнаны к местам прилегания; неровные кромки, ухудшающие внешний вид станка, не допускаются.
Обработанные наружные поверхности станка должны иметь однородный вид, без заметных следов зачистки их шкуркой или шлифовальным кругом.
Внутренние полости всех корпусных деталей, резервуаров и баков подлежат окрашиванию маслостойкой краской, а электрошкафов и ниш для электрооборудования — жаростойкой краской светлого тона.
Головки винтов и болтов, а также гайки не окрашивают, а подвергают воронению или оксидированию. Головки винтов и болтов должны быть утоплены в теле деталей. Открытые торцы валов должны выступать за плоскость охватывающей детали на величину, примерно равную фаске вала.
Контрольные штифты должны выступать над поверхностью детали не более чем на -|- диаметра, а концы винтов и шпилек над гайкой — не более чем на 4 о 5
диаметра.
Все рычаги управления, рукоятки и маховички необходимо тщательно зачищать и полировать.
Не допускается видимое на глаз биение маховичков и других даже неответственных деталей.
Трубы электропроводки и маслопроводы должны быть уложены аккуратно и следовать контурам базовых деталей станка.
Возле всех рукояток и маховичков управления обязательны таблички с буквами или цифрами, соответствующими обозначениям на табличках управления и настройки станка, а возле органов управления, переключение которых может производиться только на низкой скорости или после остановки движущихся частей станков, — таблички с соответствующими предупредительными надписями.
1/217 Справочник механика, т, 2
514
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
На каждом станке, вышедшем из ремонта, должна быть прикреплена таблица размером не менее 60x90, содержащая наименование завода, вид выполненного ремонта и дату выпуска стапка из ремонта.
Таблички и указательные надписи изготовляют из прочного материала толщиной не менее 0,4 мм в соответствии с требованиями нормалей НОЗ-1; НОЗ-2, НОЗ-З и НОЗ-4. Покрытия и надписи на табличках, все деления, риски и цифры должны быть ясными, четкими, долговечными и устойчивыми против коррозии, истирания и разъедающего действия охлаждающих жидкостей п масел.
Все таблички и указательные надписи должны быть установлены без перекосов. Головкп заклепок, которыми они крепятся, не должны иметь повреждений.
Одностороннее направление вращения первого элемента каждого привода станка (вал, шкив, муфта, зубчатое колесо и т. д.) обязательно обозначают на корпусе привода стрелкой.
ПРИЕМКА И ИСПЫТАНИЕ СТАНКА
Выпускаемый из капитального и среднего ремонта станок должен быть подвергнут приемочным испытаниям, выполняющимся в приведенной ниже последовательности.
Внешний осмотр станка. При внешнем осмотре должны быть проверены: комплектность станка в соответствии со сборочными чертежами;
соответствие внешнего вида станка требованиям к качеству отделки (качество окрашенных и обработанных наружных поверхностей, качество отделки рукояток и маховичков управления, наличие необходимых табличек и указателей и т. п.);
обработка и отделка поверхностей деталей, доступных осмотру при открытых крышках корпусных деталей и дверцах шкафов (обработка профиля зубьев и торцов зубчатых колес, шлицев валиков, окраска полостей корпусных деталей и т. п.);
соответствие монтажа станочной электропроводки и электроаппаратуры требованиям к электрооборудованию (наличие винтов заземления, наличие защиты от случайного включения кнопок, прокладка электропроводов, монтаж аппаратуры в шкафах и нишах, и т. п.);
качество сборки, доступное проверке без включения станка (отсутствие качки рукояток и маховичков управления на валах, фиксация переключаемых элементов в рабочем положении, плотность затяжки крепежных деталей, легкость движения узлов, перемещаемых от руки, отсутствие люфтов в пальцевых муфтах и т. п.);
отсутствие в полостях корпусных деталей, резервуарах, нишах и т. и. посторонних предметов, стружки и грязи.
Результаты внешнего осмотра заносят в акт сдачи станка из ремонта (форма №3).
Испытание на холостом ходу. При этом испытании определяют качество ремонта станка и правильность взаимодействия его узлов и деталей путем обкатки.
Перед началом испытания в полости корпусных деталей должно быть залито масло, масленки заполнены смазкой, все трущиеся и движущиеся части агрегата смазаны и проведено опробование всех огранов управления станка вручную.
Обкатку станка производят с обильной смазкой на малых оборотах при минимальной нагрузке не менее получаса, после чего масло заменяют.
Механизмы главного движения испытывают при всех числах оборотов шпинделя. При максимальном числе оборотов шпиндель должен вращаться до достижения установившейся температуры его подшипников, но не менее получаса.
Механизмы подач необходимо испытывать при всех величинах подач.
При испытании на холостом ходу необходимо убедиться в следующем: нагрев вкладышей или колец подшипников при наибольшем числе оборотов не превышает 70° С для подшипников скольжения и 85° С для подшипников качения; нагрев подшипников механизмов подачи не превышает 50° С; заедание шпинделя и валов в нодшинниках не имеет места;
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 515
ФОРМА М 3 (стр. 1)
Завод « » 19 Г' АКТ № ТЕХНИЧЕСКОГО ИСПЫТАНИЯ ПОСЛЕ РЕМОНТА (станка) Модель Заводск. № Инв. № Фирма группа (категория) ремонтосложности ( RM + Rj)
Результаты осмотра и технического испытания I. Внешний осмотр А, Шпаклевка окраска деталей Б. Отделка деталей В. Состояние обработанных поверхностей
Г. Качество ремонта по внешнему осмотру II. Испытание станка вхолостую, под нагрузкой и в работе А. Проверка действии механизмов
При различных скоростях и подачах установлено: В холостую Под нагрузкой
1. Работа шпинделя
2. Работа зубчатых передач
3. Работа винтовых пар (перечень узлов дан для токарного станка)
4. Работа фрикционов
5. Работа ременных передач
6. Работа суппортов и задней бабки
7. Работа органов управления
8. Работа систем смазки и охлаждения
9. Состояние электрооборудования
10, Состояние подшипников
Б. Проверка паспортных данных фактические характеристики станка по паспортным данным
В. Проверка потребляемой мощности и чистоты обработки Проверка производилась обработкой стали марки , с временным сопротивлением кГ/ммг, диаметром льн при следующих режимах; 1) число оборотов шпинделя об/.чин, подача мм/об, глубина резания мм, потребляемая мощность кет; продолжительность испытания мин. 2) число оборотов шпинделя об/мин, подача мм/об, глубина резания мм, качество обработанных поверхностей класс чистоты
III. Проверка станка на точность и жесткость Результаты проверки по нормам ГОСТа на стр. акта (числитель)
Заключение по испытанию станка после ремонта На основании произведенных испытаний и проверки станок признан пригодным к эксплуатации Сдали: Начальник ремонтно- Приняли: Начальник механического цеха цеха Ст, мастер Механик Мастер ОТК
516
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
ФОРМА .Ns 3 (стр. 2 и след.)
Завод Проверка на точность (по ГОСТ) (станка) Модель Инв. №
№ проверки по ГОСТу Что проверяется Допуск в льи Фактически в мм
I. Точность станка после ремонта II. Проверка станка в работе
III. Проверка станка на жесткость (по ГОСТу 7835—56)
Для станков с наибольшим диаметром обрабатываемого изделия D в лии Прилагаемая сила Р в кГ Наибольшее допустимое перемещение резцедержателя в мм относительно Наибольшее фактическое перемещение резцедержателя в мм относительно
оправки в шпинделе оправки в пиноли оправки в шпинделе оправки в пиноли
(для токарных станков)
III. Проверка станка на жесткость (по ГОСТу 98—59)
№ проверки по ГОСТу Что проверяется Наибольший диаметр сверления в мм Прилагаемая сила в кГ Наибольшее допустимое перемещение в ММ Фактически в мм
Одл я р адиально-сверл ильных станк )В)
[И. Проверка станка на жесткость (ио ГОСТу 13—54 *)
Ширина стола в мм Величина прилагаемой силы Р в кГ Наибольшее допускаемое относительное перемещение стола и оправки, закрепленной в шпинделе в мм Фактическое относительное перемещение стола и оправки, закрепленной в шпинделе в мм
i 1 (для фрезерных консольных станков) 1
III. Проверка станка на жесткость (по ГОСТу 16—59 *)
Кв проверки по ГОСТу Что проверяется линий лзуна Прилагаемая сила в кГ Наибольшее допустимое перемещение в направлении, в мм Фактическое перемещение в направлении, в мм
Наибо. ход по 1 03 вертикальном горизонтальном вертикальном горизонтальном
(для поперечно-строгальных станков) 1 1
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 517
зубчатые передачи работают плавно, без толчков, стука и сотрясений, вызывающих вибрацию станка, с ровным и едва слышным на расстоянии 5 м от станка шумом, уровень которого при измерении шумометром не превышает 80 дб; переключение зубчатых колес происходит плавно;
ходовые п суппортные винты обеспечивают плавную подачу суппортов, столов и г. п.; мертвые ходы подающих винтов минимальны; разрезные гайки безотказно включаются и выключаются;
тормозные устройства действуют надежно; фрикционные муфты при включении и во время работы не буксуют и не перегреваются; включение и выключение муфт происходит легко и плавпо;
шкивы ременных передач не имеют заметного на глаз торцового и радиального биения; приводные ремни не проскальзывают на шкивах и не соскальзывают со шкивов;
движущиеся узлы станка перемещаются плавно, без скачков; реверсирование узлов происходит без рывков и ударов; величина хода движущихся узлов после автоматического выключения механизмов перемещения обеспечивает безопасную работу станка;
прп остановке тяжелых узлов (траверс, вертикальных суппортов, долбяков и т. п.) не наблюдается их самопроизвольное опускание.
Действие механизмов подачи инструмента (или заготовки) при испытании на холостом ходу проверяют прп низких, средних и наибольших величинах рабочих подач.
Во время подачи прутка материала под обработку не должно наблюдаться отталкивание его от плоскости упора более чем на 0,3 мм; поворот револьверных головок и их индексация должны происходить плавно; не допускается заедание зажимных устройств и ослабление зажимных элементов прп многократном включении или перегрузке.
У автоматизированных станков проверяют:
точность действия автоматических устройств, обеспечивающих переключение станка с одного цикла на другой;
отсутствие задержек при переходе на новый цикл и плавность работы механизмов в момент перехода.
У станков имеющих автоматизированные узлы, должна быть проверена безотказность их действия.
Правильность и безотказность действия, надежность фиксации рукояток управления необходимо проверять во время испытания в каждом положении. Вибрация органов управления, самопроизвольные смещения, провертывание и заедание не допускаются. Усилия на рукоятках ручного управления должны соответствовать табл. 5.
Электрооборудование должно действовать безотказно прп всех режимах работы станка, пуске и остановке. Действие защитных и аварийных блокировок, конечных выключателей и пускорегулирующей аппаратуры должно быть надежно.
В станках с гидроприводом проверяют исправное действие гидросистемы, отсутствие резкого шума и утечек масла. Испытание должно показать следующее:
гидравлическая подача в диапазоне от минимальной до максимальной, происходит плавно, без рывков и нарушения равномерности;
система смазки обеспечивает поступление масла в определенных и легко регулируемых количествах ко всем трущимся поверхностям, как при пуске, так и во время работы станка; масляные насосы работают надежно без заливки их при пуске, а устройства для очистки масла (фильтры, сетки и пр.) исправны;
система охлаждения обеспечивает достаточную и непрерывную подачу охлаждающей жидкости, насос действует безотказно без заливки его при пуске, утечки через соединения отсутствуют, а количество подаваемой жидкости и направление струи легко регулируется.
17 Справочник механика, т. 2
518
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
В процессе холостой обкатки станка должны быть проверены наличие, прочность и надежность действия защитных устройств на открытых зубчатых, ременных и цепных передачах, маховиках и других вращающихся деталях, предохранительных щитков для защиты рабочего от травмирования стружкой, кожухов на шлифовальных кругах и других устройств по охране труда, а также блокировок, предохраняющих рабочие органы стайка от поломок.
Результаты испытании на холостом ходу станков различных типов вносят в акт сдачи станка из ремонта путем перечисления в разделе II п. А акта узлов и механизмов, подлежащих проверке иа холостом ходу и под нагрузкой, с отметкой об их нормальной работе.
Испытание на холостом ходу завершается проверкой технической характеристики станка, которая в процессе ремонта могла подвергнуться изменениям.
Подлежат сверке с паспортными данными числа оборотов шпинделя, подач, числа ходов ползуна, скорости перемещения столов, кареток, суппортов и др.
Проверка скоростей главного движения должна начинаться с низшей ступени и проводиться по 2 раза на каждой ступени.
Допускается отклонение фактических данных от паспортных не более чем на 5%.
Результаты сверки с паспортными данными изменений технической характеристики станка в результате модернизации, совмещенной с ремонтом, также вносятся в акт приемки станка из ремонта (раздел II и. Б формы № 3).
Испытание под нагрузкой и в работе. При испытании под нагрузкой должно быть проверено качество работы станка, правильность функционирования и взаимодействия всех его узлов в^условиях нормальной эксплуатации.
Испытание производится обраооткой на станке образцов ца средних ступенях скоростей, при нагрузке до номинальной мощности с кратковременной перегрузкой до 25% сверх номинальной мощности, на черновом или чистовом режиме, в зависимости от назначения станка, в течение не менее 30 мин.
При испытании под нагрузкой проверяют безотказность действия всех механизмов станка, электро- и гидроаппаратуры, систем смазки и охлаждения.
Особое внимание должно быть обращено на надежность и безотказность действия устройств, предназначенных для защиты от перегрузок, тормозов, на отсутствие буксования и самовыключения фрикционов при перегрузке на 25% сверх номинальной мощности.
Неравномерность движений отдельных узлов, возникновение вибраций, приводящих к выкрашиванию режущей кромки инструмента и появлению дробления на обрабатываемых деталях, при максимальной нагрузке не допускается.
У станков, предназначенных для обдирочных работ, в процессе испытания под нагрузкой проверяют соответствие действительно потребляемой мощности паспортным данным. Измеренная при испытании действительно потребляемая мощность пе должна превышать более чем на 5 % мощность, полученную расчетом по выбранному режиму обработки заготовки, с учетом паспортного к. и. д. станка.
Станки, предназначенные для чистовых отделочных работ, проверяют на соответствие паспортным данным шероховатости обрабатываемых поверхностей. Обработанные поверхности не должны иметь следов дробления и вибраций, рисок и задиров.
Станки, предназначенные для обдирочных и чистовых работ, необходимо подвергать той и другой проверке.
Результаты проверки потребляемой мощности и класс чистоты поверхности, по ГОСТу 2789—59, заносят в акт сдачи станка из ремонта (раздел II п. В формы Яг 3).
Испытание на точность. После обкатки станка на холостом ходу и испытания иод нагрузкой должно быть проверено соответствие его нормам точности, установленным действующими Государственными стандартами.
г
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА РЕМОНТ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ 519
В объем испытания на точность станка входят: измерение геометрической точности самого станка и точности изделий, обрабатываемых на станке.
Испытание на точность станков, на ремонт которых распространяется действие настоящих технических условий, производят в соответствии с требованиями ГОСТа 8—53 по нормам, установленным в стандартах на отдельные группы станков.
На нормы точности станков наиболее распространенных групп действуют следующие ГОСТы (на 1 января 1971 г.):
гост
Группы станков на нормы точности
Токарные .................... 42—56
Револьверные................. 17—70
Горизонтально-расточные . . . 2110—57
Вертикально-сверлильные . . . 370—67
Радиально-сверлильные .... 98—59
Фрезерные консольные........ 13—54
Поперечно-строгальные....... 16—59
Зубофрезерные вертикальные . 659—67
Круглошлифовальные ....... 11654—65
Плоскошлифовальные с горизонтальным шпинделем .... 13135—67
Хонинг-станки ............. 2041—69
ГОСТ
Группы станков на нормы
точности
Универсально-заточные .... 1584—65
Резьбообрабатывающие........ 58—68
Ножовочные................... 15—67
Станки отрезные кругло пильные ......................... 28—68
Полуавтоматы многорезцовые токарные.................... 850—41
Автоматы одношниндельные револьверные .......... 79—41
Долбежные .................... 26—67
Зубодолбежные вертикальные . 658—67
Перед испытанием на точность станок должен быть установлен на фундаменте, стенде пли на другом жестком, надежном основании на башмаках пли клиньях (без затяжки фундаментных болтов) и выверен по уровню в продольном и поперечном направлениях.
Если точность выверки станка по уровню в соответствующем стандарте не 0,04 указана, то определяемое по уровню отклонение не должно превышать ’ .
При проверке станков на точность применяют средства измерения, соответствующие по точности требованиям следующих Государственных стандартов:
уровни — ГОСТу 9392—60, с ценой деления по первой группе;
индикаторы — ГОСТам 577—68 и 5584—61*;
микрометры — ГОСТу 6507—60, классы точности 0 и 1;
нутромеры микрометрические — ГОСТу 10—58;
глубиномеры — ГОСТам 7661—67 и 7470—67;
линейки— ГОСТу 8026—64, класс точности 1;
угольники — ГОСТу 3749—65, класс точности 0 и 1;
щупы — ГОСТу 882—64, класс точности 1;
микроскопы — ГОСТу 8074—56.
Применяемые средства измерения должны быть в установленном порядке аттестованы и иметь соответствующий паспорт.
При установлении результатов измерений необходимо вносить поправки, исключающие погрешности применяемых средств измерения в соответствии с данными паспортов или маркировок.
Влияние местных углублений или впадин на измеряемых элементах станка при отсчете показаний мерительных аппаратов во внимание не принимают.
В процессе испытания на точность не допускается разборка или регулировка станка.
Если при испытании мелких токарных, револьверных, фрезерных и других станков не представляется возможным отнести допуск к длине 300 или 1000 мм, как указывается в нормах точности, допуски, приведенные в таблицах, подлежат пересчету на фактические длины, вошедшие в обмер, однако допуск не следует брать менее 0,01 мм, если меньший допуск не оговорен в нормах точности.
Результаты испытания на точность заносят в акт сдачи стайка из ремонта (цифрами в числителе в графе «фактически» на второй и следующих страницах акта формы № 3).
* Меры длины концевые плоскопараллельные, ГОСТ 9038 — 59, классы тичносги 1 и 2. 17»
520
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Испытание на жесткость. Металлорежущие станки, которые согласно действующим Государственным стандартам при изготовлении испытывают на жесткость, после капитального и среднего ремонта подлежат проверке на соответствие нормам жесткости, установленным стандартами.
Жесткость станка выражается величиной нагрузки, приложенной к частям станка, несущим инструмент и заготовку, и вызывающей определенные изменения в их взаиморасположении.
Испытание на жесткость производят в соответствии с требованиями ГОСТа 7035—54* «Станки металлорежущие». Общие условия к стандартам жесткости — по нормам, установленным в следующих стандартах:
ГОСТ 7895—56 — токарные станки;
ГОСТ 17—59 — револьверные станки:
ГОСТ 370—67 — вертикально-сверлильные станки;
ГОСТ 98—59 — радиально-сверлильные станки;
ГОСТ 13—54 — фрезерные консольные станки;
ГОСТ 16—59 — поперечно-строгальные станки.
Все части станка, которые перемещаются при наладке, при установке заготовки и инструмента и закрепляются перед обработкой резанием, требуется закреплять перед проверкой станка по нормам жесткости, а части, которые при выполнении па станке основных операций находятся как в закрепленном, так и в незакрепленном состоянии, должны находиться при проверке по нормам жесткости в незакрепленном состоянии.
В качестве устройств для нагружения используют механизмы станка или специальные домкраты, а для измерения нагрузок — рабочие динамометры.
Для измерения перемещений применяют соответствующие стандартные средства измерения (индикаторы, миниметры, уровни и т. п.), а при .необходимости и специальные мерительные устройства.
При проверке станков на жесткость следует применять средства измерения, соответствующие по точности требованиям следующих Государственных стандартов:
индикаторы — ГОСТам 577—68 и 5584—61*;
динамометры — ГОСТу 9409—60**, класс точности 1.
Применяемые для проверки жесткости станков измерительные средства должны быть в установленном порядке аттестованы и иметь соответствующий паспорт. При установлении результатов измерения необходимо вносить поправки, исключающие погрешности измерительных средств в соответствии с данными паспортов или маркировок,
Результаты испытаний на жесткость заносят в акт сдачи станка из ремонта (последняя страница акта формы № 3).
По результатам всех испытаний и проверок, предусмотренных техническими условиями, комиссия в составе представителей цеха-заказчика, цеха, производившего ремонт, и отдела технического контроля вносит в акт приемки станка из ремонта заключение о пригодности его к эксплуатации.
На специализированных предприятиях акт приемки станка из ремонта подписывают представители ремонтно-сборочного цеха, отдела технического контроля и лица, непосредственно производившие испытание станка после ремонта.
ТЕХНИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОВЕРОК ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ
И ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН
ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОВЕРОК
1. Весь контрольно-проверочный инструмент должен иметь аттестат (паспорт), удостоверяющий его точность.
2. Если от проверок требуется высокая точность, то при пользовании контрольными линейками и оправками результаты замеров следует корректировать, учитывая прогиб линеек (оправок) под действием собственного веса.
ПРОВЕРКА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ И ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 521
3. Особо ответственные проверки необходимо проводить дважды, используя для второй проверки другой инструмент и другой метод.
4. Основания под индикатор должны быть массивными с широкими опорными плоскостями, а штативы — достаточно жесткими. Если нормальный штатив не соответствует приведенным условиям, следует изготовить специальный держатель.
5. При выполнении выверок должно быть обеспечено постоянное давление мерительного стержня индикатора (для точных до 100 г, а для особо точных до 30-40 г).
6. Температура измерительных средств и проверяемой детали должна быть одинакова. Выверку следует производить в перчатках.
7. При проверках, выполняемых с поворотом индикатора, необходимо учитывать, что вес индикатора со штативами и изменения измерительного усилия, действующего на стержень индикатора, искажают показания.
ПРИМЕНЕНИЕ ПЛОСКОСТНОГО ИНСТРУМЕНТА
Рис. 2. Двутавровая уширенная линейка
Для проверок плоскостности и прямолинейности направляющих поверхностей используют плоскостной контрольный инструмент. Его же применяют в качестве рабочего инструмента при шабровочных работах. Проверку плоскостности и прямолинейности исправляемой поверхности плоскостным контрольным инструментом ведут двумя способами.
1) способом линейных отклонений; плоскостной инструмент накладывают на исправляемую поверхность и щупом замеряют зазоры между инструментом и выверяемой плоскостью;
2) проверкой на краску или на блеск.
Плоскостной инструмент, применяемый при ремонте, делят на универсальный и специальный.
Универсальный плоскостной инструмент. Поверочные линейки и плиты, применяемые при ремонте, относят к универсальному инструменту.
Поверочные линейки делят на линейки с параллельными сторонами (прямоугольные и двутавровые), линейки-мостики и угловые линейки. Линейки с параллельными сторонами промышленность выпускает прямоугольной формы длиной 400, 630 и 1000 мм с широкой рабочей поверхностью — прямоугольного сечения (обозначение ШП) и длиной 1600, 2500 и 4000 мм с широкой рабочей поверхностью — двутаврового сечения (обозначение ШД).
При пользовании линейками следует учитывать величину прогиба их под действием собственного веса, Наименьший прогиб линейка дает при укладывании ее на две опоры, каждая из которых расположена на расстоянии, равном 2/э длины линейки от ее края. Места под опоры обозначают при изготовлении рисками.
Удобны для выполнения ремонтных работ стальные линейки с уширенной до 40 мм рабочей плоскостью, изготовляемые рядом заводов из старых железнодорожных рельсов для собственных нужд. Конструкция такой линейки показана на рис. 2. Для уменьшения веса линейки у нее утонена вертикальная стенка и расточены отверстия. Для шабрения широких плоскостей целесообразно применять линейки еще большей ширины (80 мм и более) Такие линейки изготовляют короткими, из стального литья.
Для выравнивания плоскостей при ремонте используют линейки 0, 1 и 2-го классов точности. Линейки 0 и 1-го классов предназначены для шабрения и контроля плоскостей высокой точности (до 20 пятен па квадрат со стороной 25 мм), а линейки 2-го класса — для плоскостей нормальной точности (до 10—16 пятен).
522
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Линейки-мостики (рис. 3) изготовляют литыми из чугуна. Рабочей поверхностью линейки является плоскость 2 (плоскости 1 и 3 — нерабочие). Линейки-мостики применяют вместо линеек ШП и ШД, когда требуется особо высокая точность и жесткость плоскостного инструмента, и при шабрении больших площадей. Вследствие своего большого веса линейка-мостик в качестве переносного поверочного инструмента неудобна, ее используют в основном в мастерских как эталон при ремонте линеек. Размеры выпускаемых линеек-мостиков: 400 х 50, 630 х 50, 1000 х 60, 1600 х 80, 2500 х 100, 4000 х 125; обозначение HIM. Линейки типа ШМ поставляют в двух исполнениях: с шаброванной и нешаброванной рабочей поверхностью.
Угловые линейки (клинья) применяют для одновременной проверки плоскостности и угла между двумя пересекающимися поверхностями (рис. 4). Промышленность выпускает по ГОСТу 8026—64 угловые трехгранные линейки длиной 630 и 1000 мм с углами 45, 55 и 60°. Угловые линейки изготовляют по
Рис. 3. Линейка-мостик
Рис. 4. Угловая линейка (клин)
1 и 2-му классам точности и обозначают УТ (угловые трехгранные). Условное обозначение линейки содержит: тип линейки, класс точности, длину и ГОСТ.
Например: линейка ШД-0-1000 ГОСТ 8026—64 обозначает: линейка с широкой рабочей поверхностью, двутаврового сечения, 0-го класса точности, длиной 1000 мм по ГОСТу 8026—64. При обозначении шаброванной линейки-мостика перед указанием ГОСТа добавляют букву Ш, например: линейка ШМ-1-1600-Ш ГОСТ 8026—64.
Поверочные плиты (рис. 5) служат для проверки плоскостности на краску. Поверочные плиты размером до 630 х 400 мм должны иметь три опорные точки для установки. Для плит размером 1000 х 630 мм и более — не менее пяти опорных точек. Опоры плит размером 630 X 400 мм и более должны быть регулируемыми.
Для ремонта оборудования используют плиты 01, 0, 1 и 2-го классов. ГОСТом 10905—64 предусмотрены следующие размеры поверочных плит 01, 0, 1 и 2-го классов точности: 250 х 250, 400 X 400, 630 х 400, 1000 X 630, 1600 х 1000 и 2500 х 1600 мм (последний размер только 1, 2 и 3-го классов точности).
Обозначение плиты складывается из класса точности, размера и ГОСТа, по которому опа изготовлена. Для шаброванных плит впереди проставляется буква «Ш». Например, плита Ш-1-630 х 400 ГОСТ 10905—64 означает: шаброванная плита, 1-го класса точности, размером 630 х 400 мм', изготовленная по ГОСТу 10905-64.
Число пятен в квадрате со стороной 25 мм и отклонения от плоскостности поверочного инструмента приведены в табл. 6 и 7.
ПРОВЕРКА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ И ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 523
6. Число пятен в квадрате со стороной 25 мм для поверочного инструмента (по ГОСТам 8026—64 и 10905-64)
Вид инструмента Класс точности Число пятен не менее Вид инструмента Класс точности Число пятен не менее
0 30 . 01; о 30
Линейка 1 25 Плита 1 25
2 20 2 20
7. Отклонения от плоскостности поверочного инструмента (по ГОСТам 8026-64 н 10905-64)
Вид инструмента Размеры в мм Отклонения от плоскостности рабочих поверхностей в мк
Классы точности
01 0 1 2
Линейки ШП, ШД, ШМ 400 - 2,5 6 10
630 - 4 10 16
1000
1600 — — 16 25
2500 — — 25 40
4000 — — 40 60
Плиты 250 X 250 4 6 10 25
400 X 400
630x400 6 10 16 40
1000 X 630
1600 X 1000 10 16 25 60
2500 X 1600 —
4000 X 1600 — - 100
Расположение пятен у шабровочных линеек и плит должно быть равномерным по всей рабочей поверхности. Разбивка пятен должна быть такой, чтобы разность количества пятен в любых двух квадратах со стороной 25 мм была не более няти, за исключением краев инструмента (для плит 5 мм от края, для линеек 1—1,5 жл в поперечном и 5 мм в продольном направлениях),
Специальный плоскостной инструмент. Такой инструмент изготовляют в случаях, когда вести шабровочные или контрольные работы с помощью универсального инструмента технически невозможно и когда применение универсального инструмента не обеспечивает производительности или не отвечает требованиям техники безопасности.
Специальный плоскостной инструмент делят на простой и комбинированный. Простой инструмент проектируют для контроля одной поверхности; комбинированный инструмент позволяет контролировать две и более плоскости
52А
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Рис. 6. Специальный плоскостной инструмент: а — угловая линейка для шабрения труднодоступной поверхности нижних призматических направляющих; б — кольцевая плита для проверки н шабрения кольцеобразных поверхностей; в — линейка, позволяющая шабрить одновременно обе плоскости треугольных вогнутых направляющих стации и обеспечивать правильное их взаимное положение; г — парная к ней линейка для шабрения сопрягающихся направляющих столов; д — линейка для шабрения труднодоступной направляющей траверсы радиально-сверлильного станка; е — контрольная плита для проверки правильности взаимного положения направляющих штоселя зубодолбежного станка; ж — то же, ползуна пресса
Рис. 7. Специальные верстаки для шабрения плоскостного инструмента: а — для шабрения угловых линеек; б — для шабрения двутавровых линеек; 1 — призмы для установки шабруемых линеек; г — упоры; а — струбцины для установки и закрепления шабруемых линеек; .1 — дополнительные опоры
ПРОВЕРКА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ И ’ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 525
одновременно, обеспечивая этим получение их правильного взаимного расположения в процессе шабрения.
Конструкции простого и комбинированного специального плоскостного инструмента показаны на рис. 6.
В качестве комбинированного шабровочного инструмента часто используют различного рода призмы.
Изготовление, эксплуатация и ремонт плоскостного инструмента должны быть сосредоточены на специальном участке при ремонтно-механическом цехе. На крупных заводах участок для изготовления и ремонта этого инструмента оснащают продольно-строгальным, расточным и сверлильным станками. Кроме того, участок должен иметь несколько специальных верстаков для шабрения плоскостного инструмента со стационарно установленными па них контрольными экземплярами линеек (рис. 7) и плит, соответствующих размерам наибольшего существующего на заводе шабровочного инструмента.
Линейки и плиты, принятые в качестве контрольных, тщательно вышабрпва-ют по системе трех плоскостей (первый экземпляр по второму, второй по третьему, третий по первому). Один из трех экземпляров используют в качестве контрольного рабочего, т. е. по нему шабрят рабочий инструмент, подлежащий ремонту. Остальные два экземпляра сохраняют в качестве поверочного-инструмента.
Эксплуатируемый плоскостной инструмент должен всегда находиться в рабочем состоянии (быть достаточно точным). Это обеспечивается проведением определенной системы учета, хранения и ремонта этого инструмента. Весь плоскостной инструмент, находящийся в эксплуатации у механиков цехов завода, должен состоять на учете. Это позволяет маневрировать имеющимся в наличии инструментом и организовать наблюдение за его состоянием и своевременным ремонтом.
Учет инструмента должен быть сосредоточен в ОГМ. Каждому экземпляру плоскостного инструмента присваивают индивидуальный номер. В книге учета плоскостного инструмента указывают цех, в котором инструмент эксплуатируется, и периодичность его проверки. Плоскостной инструмент ремонтируют только на специальном участке. ОТК систематически по графику контролирует состояние плоскостного инструмента в цехах. Инструмент, потерявший точность, изымают из эксплуатации и отправляют для ремонта в РМЦ. Если проверяемый инструмент оказывается годным, об этом делается отметка в его паспорте.
Каждый раз после работы инструмент должен быть тщательно вытерт, смазан жидкой смазкой и сдан на храпение. Линейки хранят в деревянных футлярах в подвешенном состоянии; рабочая часть плит должна быть накрыта деревянной крышкой для защиты от случайных повреждений.
ПРОВЕРКА ПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ НАПРАВЛЯЮЩИХ
Проверка по эталонной плоскости. Контрольную линейку укладывают на две мерные подкладки и замеряют плоскопараллельными мерами величину зазора между проверяемой поверхностью и плоскостью линейки по ее длине. Можно накладывать липейку непосредственно на проверяемую плоскость; величину зазора в этом случае определяют нормальным щупом или полоской папиросной бумаги. Прямолинейность плоскостей иногда проверяют непосредственным накладыванием линейки, предварительно покрытой тонким слоем краски, на проверяемую плоскость. Этот простейший способ дает представление о прямолинейности, но величину отклонения определить невозможно.
При всех способах проверки прямолинейности нужно учитывать изгиб линейки под влиянием собственного веса.
Проверка уровнем является одним из наиболее универсальных методов проверки прямолинейности. Рамный уровень обеспечивает точность измерения не-прямолинейности в пределах до 0,01 мм на метр длины, что отвечает требованиям, предъявляемым к направляющим поверхностям прецизионных станков любого
526
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
назначения. Сравнительная простота прибора и высокая точность замеров обеспечили широкое применение проверки уровнем в ремонтной практике. При использовании уровня надо подбирать экземпляр, чувствительность которого соответствовала бы решению данной конкретной задачи. Чем чувствительнее уровень, тем сложнее работа с ним. При обычных замерах прямолинейности применяют уровни с ценой деления 0,04—0,06 мм/м.
Если важно выдержать общее направление поверяемой плоскости, уровень устанавливают на поверочную линейку обычно метровой длины. Линейка скрадывает местные неровности, что облегчает определение общего направления плоскости,
В случаях, когда требуется получить плоскость со строгой прямолинейностью направляющих, уровень устанавливают на выверяемую поверхность без линейки. Прибор отражает местные неровности в пределах длины рамы уровня.
Когда приходится добиваться особо точной прямолинейности исправляемой плоскости (прецизионные станки), чувствительность уровня повышают за счет
Рис. 8. Плавки к уровню (ножки)
Рис. 9. Регулируемое основание под уровень
крепления «ножек» к уровню. «Ножки» (рис. 8) представляют собой планки, высота которых одинакова в пределах 0,002 мм, с зажимами 1. С помощью зажимов «пожки» крепятся к рамному уровню 2 на равном расстоянии от вертикальных его стенок. Чем меньше расстояние между осями «ножек», тем чувствительнее реагирует уровень на местные неровности, которые при отсутствии «ножек» скрадываются плоскостью рамы уровня или линейкой, на которую уровень устанавливают.
Для удобства работы с уровнем применяют регулируемое основание, к которому прикрепляется уровень. Это основание представляет собой две шарнпрпо скрепленные планки, из которых верхняя с помощью микрометрического винта может быть наклонена по отношению к нижней в пределах до 1°. Это облегчает работу с уровнем, когда выверяемая поверхность установлена не строго горизонтально. В этих случаях, вместо того, чтобы добиваться точной установки выверяемой детали (что не всегда возможно), наклоняют верхнюю планку до тех пор, пока воздушный пузырь уровня не станет в нулевое положение.
Выполняя выверки, наблюдают по уровню относительные отклонения.
Влияние абсолютного наклона выверяемых поверхностей при этом исключается.
П ри выверке положения двух взаимно перпендикулярных поверхностей применяют более сложное регулируемое основание (рис. 9). Вместо нижней планки изготовляют угольник 4, выполненный строго под прямым углом. Наклоняемая планка 5 связана с угольником 4 шарниром в.
ПРОВЕРКА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ И ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 527
окон, отопительных приооров
Рис. 10. Гидростатический уровень: 1 — водяной шланг; 2 — воздушный шланг; .3 — отсчетный барабан микрометрического винта
Планку 5 наклоняют поворотом рукоятки 2, которая вращает микрометрический винт. Зажим 3 фиксирует положение микрометрического винта. Планки 1 крепят уровень к наклоняемой планке 5. Габарит основания 240 х 72 х 265 мм.
Уровни с чувствительностью 0,04 мм/м применяют при весьма точных работах. При ремонте ряда прецизионных станков необходимо применять уровни с ценой деления 0,02 и 0,01 мм/м. Эти уровни настолько чувствительны, что их использование требует применения особых правил. В помещении, где выполняют замеры, должно быть обеспечено постоянство температуры. Влияние солнечного облучения и отопительных приборов на время выполнения замеров должно быть исключено завешив или другими способами. Двери, окна, форточки на все время выполнения замеров должны быть закрыты.
Уровень должен принять температуру помещения, где выполняют проверку. Для этого его в течение определенного времени (1—2 ч) следует выдержать на выверяемой детали.
Лицо, выполняющее выверки, может касаться уровня только рукой в перчатке, при этом надо держать уровень в руках как можно меньше.
В течение всего времени выполнения замеров уровень должен быть накрыт прозрачным материалом, препятствующим его нагреванию от дыхания лица, выполняющего замеры.
Проверка от зеркала жидкости. Свойство жидкости в сообщающихся сосудах устанавливаться на одном уровне используют в технике для выверки прямолинейности поверхностей. Для этого строго одинаковые по высоте сообщающиеся сосуды с залитой в них жидкостью устанавливают на выверяемые поверхности: один сосуд на одну, а другой на другую поверхность (при необходимости может быть использовано
несколько сосудов). После того как жидкость в сосудах успокоится, производится замер от определенной поверхности сосуда (например, от верхнего его обреза) до зеркала жидкости. Этот замер при надлежащих приборах может быть выполнен с точностью до 0,01 мм.
Конструкции приборов, основанных на приведенном принципе, могут быть самые разнообразные. При необходимости можно изготовить два или несколько строго одинаковых по высоте сосуда, соединить их шлангом, залить жидкостью и замерять микрометрическим глубиномером разницу в расстоянии от верхнего торца сосуда до зеркала жидкости.
Завод «Калибр» выпускает гидростатические уровни, представляющие уже описанную систему. На рис. 10 показан такой уровень, используемый для выверки треугольных направляющих станин. Момент касания острия микрометрического винта зеркала жидкости определяют визуально, а размер до зеркала жидкости отсчитывают но отсчетному барабану. Разность отсчетов на двух (нескольких) измерительных головках покажет степень несовпадения поверхностей.
Проверка с помощью струны. Струной называют тонкую калиброванную проволоку, пластмассовую или шелковую нить. Туго натянув струну, материализуют прямую линию, которую можно принять за эталон прямолинейности.
528
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Замеряя с помощью точного прибора (лучше всего микроскопа) расстояние от выверяемой направляющей до струны, устанавливают величину отклонения на-
Рис. 11. Схема выверки прямолинейности с помощью ^струны» и микроскопа: 1 — узел зажима струны; 2 — струна; 3 — микроскоп; 4 — узел на-
тяжки струны
правляющей от идеальной прямой линии на всем ее протяжении.
Струну устанавливают так, чтобы ее крайние точки были па строго одинаковом расстоянии от направляющей. Промежуточные замеры показывают отклонения направляющей от прямолинейности. Схема проверки направляющей показана на рис. 11. При отсутствии специального приспособления 1 для зажима и 4 для натяжки струны их заменяют самодельными устройствами. Зажимают струну в угольник, укрепленный на станине, а натягивают грузом, перебросив струну через ролик, укрепленный на торце станины.
При выверке треугольных
вогнутых или выпуклых направляющих микроскоп устанавливают на основание, соответствующее форме направляющих. Точность замера по струне до 0,01 мм.
Прямая линия может быть материализована с помощью поверочной линейки, укладываемой параллельно выверяемой направляющей. В этом случае вместо
микроскопа на соответствующее основание устанавливают индикатор, мерительный стержень которого скользит по отшабрен-ной поверхности линейки,
Оптические методы проверки. Основным оптическим прибором, используемым для
Рис. 12. Выверка направляющей с помощью зрительной трубы и подвижной вехи
выверки прямолинейности направляющих и совпадения осей узлов оборудования, является зрительная труба. Она позволяет наблюдать отдаленные на значительное расстояние объекты. Оптическая ось трубы является исходной прямой, по отношению к которой выполняют замеры. Трубу используют совместно с вехой (целевым знаком), перемещаемой по выверяемым поверхностям.
ПРОВЕРКА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ И ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 529
Рис. 13. Автоколлиматор
В простейшем случае веха представляет собой кольцо на стойке, в котором крестообразно натянуты две тончайшие нити. Кольцо вехи с крестом нитей закреплено на подставке так, что оно может повертываться при настройке для установки горизонтальной нити параллельно направляющим.
В некоторых случаях в кольце устанавливают стекло, на котором нанесена крестообразная сетка; в иных случаях роль вехи выполняют другие приборы.
Для выверок направляющей устанавливают у одного ее конца зрительную трубу, а у другого — источник света. Веху, установленную на основание, соответствующее профилю направляющей, перемещают последовательно вдоль выверяемой направляющей. При отклонениях отрезков направляющей от эталонной прямой (оптической оси) в вертикальной и горизонтальной плоскостях будет происходить относительное смещение горизонтальной и вертикальной нитей на вехе. Величину и направление этих отклонений фиксирует зрительная труба. Схема выверки этим методом показана на рис. 12. Вместо вехи можно применить коллиматор, имеющий встроенную марку (веху). В зрительной трубе видна марка коллиматора, освещаемая источником света. Коллиматор, примененный вместо простой вехи, обеспечивает точность замеров 0,02—0,04 мм на 1 м. длины. Сочетание зрительной трубы с коллиматором в одном агрегате — автоколлиматор (рис. 13) применяют довольно широко при не-
обходимости частого выполнения точных выверок. При использовании автоколлиматора роль вехи выполняет плоское зеркало, освещаемое параллельным пучком света, исходящим из автоколлиматора. Зеркало отражает крест нитей на марке автоколлиматора. Отраженное изображение креста возвращается на экран зрительной трубы автоколлиматора, на котором нанесен второй крест нитей. После каждой перестановки зеркала вдоль проверяемой направляющей фиксируют в угловых величинах отклонение нового ее положения от предыдущего в горизонтальной и вертикальной плоскостях,
Некоторые данные по автоколлиматорам, выпускаемым промышленностью, приведены в табл. 8.
8. Характеристики автоколлиматоров
П араметры АКТ-250 АКТ-400 АКТ-1000
Увеличение 20 * 32 * 46 и 48 *
Цена деления шкалы компенсатора 2" 1" 0",25
Точность измерения угловых перемещений зеркала, 2" 1" 0",5
Габариты в леи 170 X 130 X 150 315x 465 x380 350X670X390
Вес ь кг ....... ...... 4 15 45
530
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
При ремонте оборудования обычно используют автоколлиматор АКТ-250 обеспечивающий точность, необходимую при ремонте прецизионного оборудования. Оптическая линейка (рис. 14). предназначена для контроля величины отступления плоских и других поверхностей от эталона прямолинейности. Эталоном прямолинейности является оптическая прямая сравнения, создаваемая прибором. Линейку устанавливают по отношению к измеряемой поверхности так,
Рис. 14. Оптическая линейка: а — общий вид; б — схема; 1 — лампа; г — сетка бифиляра; 3 — объектив экрана; 4 — проекционный окуляр; 5 — микровинт; в — микрообъектив; 7 — полевая диафрагма; 8 — зеркально-линзовые объективы; 9 — опора линейки; 10 — корпус линейки; 11 — р'лики; 12, 13, 18, 19 — элементы осветительной системы; 14 — щуп: 15 — измерительная каретка; 16 — визирный штрих: 17 — изображение визирного штриха
что щуп 14 касается поверхности. При перемещении каретки 15 вдоль линейки щуп, в зависимости от величин неровности, совершает колебательные движения по вертикали. При этом происходит перемещение визирного штриха 16. Величина этого перемещения, увеличенная в 1000 раз, наблюдается на экране проекционного окуляра 4 в виде смещения изображения визирного штриха 17 относительно изображения бифиляра. Величину этого смещения можно прочитать на барабане отсчетного микровинта 5, совмещая визирный штрих с бифи-ляром.
Применение оптической линейки дает возможность проверить прямолинейность направляющих с точностью до 0,002—0,004 мм в зависимости от длины линейки.
ПРОВЕРКА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ И ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТЕЛЕЙ 531
ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ПРОВЕРКИ ПОЛОЖЕНИЯ УЗЛОВ И ДЕТАЛЕЙ
Приспособления для проверки параллельности. Для выверки параллельности направляющих применяют приспособления двух видов:
1) основания для крепления индикатора или микрокатора;
2) приспособления с настраиваемой измерительной головкой,
Основания для крепления измерительных головок показаны на рис, 15. Их применяют: для проверки параллельности шпинделя направляющим станины, параллельности направляющих суппортов, при близком расположении выверяемой поверхности от базовой.
Основание с внутренним роликом (рис. 15, а), изготовляемое из чугуна, представляет собой угольник. Верхняя плоскость 2 внутреннего угла отшабрена, в
Рис. 15. Основания для крепления измерительной головки
боковой плоскости внутреннего угла прорезан паз 5, в который вмонтированы два ролика. Ролики крепят к угольнику с помощью винтов (на рисунке не видны). Образующие обоих роликов 3 и 4 должны лежать на одной линии (допускается неточность до 0,002 мм). Т-образный паз 1 служит для крепления индикатора. Основание используют для случаев, когда базой, от которой проверяют параллельность, служит наклонная плоскость (ласточкин хвост) и верхняя горизонтальная плоскость детали, а также, когда базой служат две взаимно перпендикулярные плоскости, из которых одна (верхняя) — горизонтальная.
Упрощенной разновидностью этого основания является основание, показанное на рис. 15, б, представляющее собой угольник, плоскости внутреннего угла которого отшабрены. Его применяют тогда, когда приходится базироваться от прямоугольных направляющих.
Если базой для выполнения выверок служит наклонная плоскость и нижняя горизонтальная плоскость детали, применяют основание под индикатор, показанное на рис. 15, в, и имеющее несколько иную конструкцию. У основания отшабрена плоскость 1. Ролики 3 и 4 обращены наружу, скос 2 выполнен так, чтобы он не мешал роликам касаться наклонной плоскости выверяемой детали.
Основание, изображенное на рис. 15, г, представляет собой призму, вместо одной плоскости которой в пазу укреплены ролики 1. Т-образный паз служит для крепления штатива индикатора. Это основание применяют в тех случаях,
532
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
когда базой для проверки параллельности служат охватывающие треугольные направляющие станка.
Основание, конструкция которого изображена на рис. 15, 8, является упрощенным вариантом предыдущего. Здесь угол призмы а выполняют строго по заранее заданным допускам. Угол может быть и не симметричным.
Для базирования на охватываемых треугольных направляющих служит основание, показанное на рис. 15, е. Призматический паз этого основания имеет одну отшабренную плоскость и два ролика, смонтированных на другой его плоскости. Это позволяет использовать данное основание тогда, когда угол треугольной направляющей имеет отклонение от заданной величины. Варианты этого основания изображены на рис. 15, ж и а. В последнем варианте основания предусмотрен противовес, обеспечивающий устойчивость его при перемещении (уравновешен вес штатива с индикатором, что важно при узких направляющих верхностях).
ПО-
Рис. 17. Стойка с микрометрическим подводом измерительной головки
Рис. 16. Стойка с магнитным основанием
Основаниями под индикатор, как простыми и дешевыми, пользуются при производстве выверок во всех случаях, когда это технически возможно. Приведенные основания под индикатор удерживаются на базовой поверхности собственным весом или нажатием руки работающего. Если удерживать основание рукой невозможно, его крепят с помощью скоб. При необходимости крепить основание под индикатор на наклонных, вертикальных и цилиндрических поверхностях при условии отсутствия возможности использовать дополнительное крепление, применяют стойки с магнитными основаниями (рис. 16). В такое основание встроен постоянный магнит, который включается и выключается с помощью кнопки 3. Магнит 7, перемещаясь в левое положение, оказывается в контуре стальной коробки основания и замыкается телом основания. Будучи перемещен в крайнее правое положение, он оказывается и в левой, и в правой частях основания, перерезанных латунной пластинкой 2. Поэтому магнит замыкается через материал детали, на которую основание установлено, что удерживает его на детали.
При выверках с помощью индикатора часто появляется необходимость медленного подвода мерительного стержня индикатора к выверяемой поверхности. Для этой цели применяют специальные стойки, выпускаемые промышленностью, или к обычной индикаторной стойке добавляют специальное звено 2 (рис. 17), имеющее шарнирный узел 1. Этот узел позволяет осуществлять вращением пуговки 3 очень медленный подвод индикатора.
ПРОВЕРКА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ И ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 533
Приспособления с настраиваемой индикаторной головкой. Назначение этой группы приспособлений — облегчать проверку параллельности исправляемой (шабруемой, шлифуемой) плоскости по отношению к базовой, расположенной на таком отдалении от шабруемой плоскости, что пользование основаниями под индикатор исключается из-за недостаточной жесткости штатива индикатора.
Модификации приспособлений этого типа показаны на рис. 18.
Приспособление, изображенное на рис. 18, б, применяют для проверки плоскостей, удаленных одна от другой на расстоянии до 700 мм.
е)
Рис. 18. Приспособления с настраиваемой индикаторной головкой: а, б, в — приспособления, базируемые на верхней плоскости; г, д — приспособления, базируемые на нижних плоскостях; е — приспособление для замера отдаленных поверхностей; ж — приспособление для проверки параллельности нижних направляющих; 1 — ролики; 2 — труба; 3 — фиксируемая головка; 4 — индикатор; S — рычаг; 6 — базовая
пластина; 7 — винты зажима; 8 — индикаторная головка; 9 и 11 — ролики; 19 — измерительный стержень рычага; 12 — корпус головки; 13 — головка-упор; 14 — измеритель-
ная головка; 14 — винт-упор; 16 — рычажная головка; 11 — щаровая опора
534
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Приспособление, приведенное на рис. 18, е, предназначено для проверка плоскостей, отдаленных одна от другой на расстояние до 3 м. Замеры ведут методом засечек, для чего устанавливают приспособление так, чтобы шаровая поверхность конца установочного вппта 15 упиралась в базовую плоскость, а головке 14 сообщают качательиое движение вокруг неподвижной точки, улавливая наименьшие показания индикатора 4.
Приспособления для проверки перпендикулярности. Для проверки взаимной
перпендикулярности плоскостей деталей, перпендикулярности плоскости детали по отношению к оси узла используют приспособления жесткие и с устанавливаемой плоскостью. К жестким приспособлениям относят угольники с углом 90°. При ремонте применяют плоские угольники и угольники с широким основанием. Плоские угольники промышленность выпускает 1,2 и 3-го классов точности.
При ремонте используют угольники следующих
Рис. 19. Цилиндрические угольники: а — обычный; б — удлиненный
размеров: 250 X 160, 315 х 200, 400 х 250 и 500 X 315 .к.н.
Угольники с широким основанием выпускают 0, 1, 2 и 3-го классов точности. Прп ремонте наиболее ходкие размеры угольников: 250 X 160 мм-и 315 х 200 мм (четырех классов точности). Угольники 400 x 250,500x315,630x400, 800x500 мм выпускают только 1, 2 и 3-го классов точности. Большие угольники размеров 1250 х 800, 1600 х 1000 и 2000 X 1250 мм выпускают 2, 3-го класса точности.
Твердость рабочих поверхностей угольников 0, 1 и 2-го классов точности должна быть не ниже HRC 54, а угольников 3-го класса — не ниже HRC 45.
Угольник цилиндрический является разновидностью угольников. Ци-
линдры, показанные на рис. 19, а, изготовляют из стальных труб, закаливают и доводят. ГОСТ 3749—1)5 предусматривает следующие размеры цилиндрических угольников: 160 мм (высота) х 90 мм (диаметр), 250 х 110 мм, 315 х 125 мм 0 и 1-го классов точности.
На рис. 19, б приведена одна из модификаций цилиндра, применяемая в тех случаях, когда нужна большая высота контрольного инструмента. Здесь длина цилиндрической поверхности 800 мм, диаметр ее 100 мм, диаметр основания 300 мм.
Цилиндрические угольники более жесткие, чем обычные, и потому устойчивее в работе. Изготовление и ремонт их прост, так как их обрабатывают и частично доводят на станках.
Контрольные кубы (рис. 20) служат универсальным приспособлением для проверки взаимной перпендикулярности деталей или узлов в горизонтальной, вертикальной плоскостях или в обеих одновременно. Куб изготовлен из чугунной отливки, все его стороны тщательно отшабрены и взаимно перпендикулярны (0,005 мм на длине 300 мм). Планка 1 с роликом 2 дает возможность пользоваться кубом при необходимости ориентироваться от боковой базовой поверхности. Контрольный куб со стороной 300 мм весит около 60 кг.
Рамный угольник, показанный на рис. 21, является как бы упрощенной конструкцией контрольного куба. Рамный угольник менее универсален в сравнении с кубом, но в ряде случаев может быть использован вместо куба, угольника п цилиндрического угольника. Значительно меньший в сравнении с контрольным кубом вес и большая точность изготовления определяют область применения этого инструмента. Его используют при необходимости получить прямой угол высокой точности. Технология изготовления рамного угольника позволяет практически доводить его до любой точности. Размеры рамного угольника 350x350x50 AM», вес 9,5 кг.
ПРОВЕРКА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ И ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 535
Приспособления с устанавливаемой плоскостью позволяют материализовать плоскость, перпендикулярную к оси вращения шпинделя или другой детали. Это крайне упрощает выверку на перпендикулярность к оси вращения.
Устанавливаемый диск (рис. 22, а) состоит из двух алюминиевых дисков 4 и 5, соединенных между собой тремя болтами 2. В местах соединения поставлены резиновые прокладки 3. Диск 5 притягивают стяжным болтом 1 к
Рис. 20. Контрольный куб
торцу шпинделя станка. Диск 4 устанавливают по индикатору так, чтобы его контрольная плоскость была перпендикулярна оси вращения шпинделя. Для этого регулируют болтами 2 положение диска 4, так чтобы биение контрольной плоскости диска 4 не превышало 0,01 мм.
Устанавливаемые диски изготовляют различных размеров. Наибольший размер диска 335 мм (для производства замеров но диаметру 300 мм). Такой диск, изготовленный из алюминиевого сплава, весит около 14 кг.
2 3
Рис. 22. Настраиваемые приспособления для проверки перпендикулярности: а — устанавливаемый диск; б — устанавливаемая линейка
Устанавливаемую линейку (рис. 22, б) применяют, когда предельный размер диска (300 .«.«') недостаточен для выполнения требующейся выверки. Линейки изготовляют длиной до 1000 мм и шириной 25 мм. Линейку крепят к шпинделю станка.
Подвижную часть липейки 6 выверяют так же, как и диск. Вес стальной линейки с рабочей плоскостью длиной 1000 мм около 9 кг.
Приспособления для проверки правильности положения геометрических осей детали. Выверку положения оси шпинделя по отношению к станине или относительно других шпинделей или гнезд для крепления инструмента производят при помощи контрольных оправок: жестких и устанавливаемых.
536
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Жесткие оправки бывают консольными или центровыми, служащими для сверки центров или опор проверяемого станка. При наличии посадочной поверхности внутри или снаружи шпинделя пользуются консольными оправками. Одна их часть соответствует конусу шпинделя или другому посадочному месту, а вторая — контрольная представляет собой цилиндр, поверхность которого доведена до необходимого класса чистоты и точности.
Конструкции оправок, применяемых в промышленности, приведены в табл. 9 и 10. При производстве точных замеров необходимо вносить поправки, учитывающие прогиб оправок под действием собственного веса.
Рис. 23. Устанавливаемые оправки
Устанавливаемые оправки позволяют материализовать ось вращения шпинделя или другой детали. Оправки используют при невозможности базирования по посадочному месту шпинделя в связи с отсутствием такового или плохим его состоянием.
Одна из конструкций устанавливаемых оправок показана на рис. 23, а. Оправка притягивается фланцем 2 к торцу шпинделя проверяемого станка при помощи струны 1, пропущенной сквозь шпиндель. Вращая шпиндель, устанавливают с помощью болтов, соединяющих части оправки, контрольную часть 3 оправки (выверяют на биение) с точностью до 0,01 мм.
Эти оправки могут иметь и другую конструкцию. На рис. 23, б дана модификация этой оправки, предназначенная для проверки круглошлифовальных станков, не имеющих полого шпинделя. Эта оправка приспособлена для крепления на конце шпинделя шлифовального круга.
ПРОВЕРКА ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ И ВЗАИМНОГО ПОЛОЖЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 537
9. Размеры (в лл) цилиндрических оправок с конусным хвостовиком и величины их прогиба в лек
D d L ( Конус Морзе М Стрела прогиба на конце
16 0 • 150 130 0,1 и 2 1,3
25 0 • 250 233 3 и 4 4,3
25 19 250 230 3 и 4 3,0
25 0 • 315 295 3 и 4 9,6
40 0 375 350 5 и 6 7,8
40 34 375 350 5 и 6 5,8
65 0 • 555 525 6 19,8
Примечание. Большой диаметр конуса должен быть нс менее наружного диаметра оправки, поэтому конусы М 0, 1, 3 применяют в случаях крайней необходимости.
* Сплошная оправка.
10. Размеры (в леле) полых цилиндрических оправок с конусным хвостовиком и величины их прогиба в мк
D L 1 Конус Морзе . М а b с R т п Р 8 t Стрела прогиба на конце
25 230 200 2*, 3‘ и 4 5 5 20 24 — 233 150 13 19 3
40 345 300 4», 5 и 6 10 10 25 39 340 250 165 19 29 34 6
65 550 500 5* и 6 10 10 30 64 540 400 250 38 48 50 12
Примечание большой диаметр конуса Морзе должен быть не менее наружного диаметра оправки, поэтому конусы, отмеченные звездочкой, применяют только в случае крайней необходимости.
18 Справочник механика, т. 2
538
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Устанавливаемая оправка может выполняться удлиненной с длинной контрольной частью до 600 мм. Контрольную часть выполняют полой для облегчения веса.
Настраиваемый шарнирный штатив. Для различных выверок соосности, осуществляемых с помощью рычажного индикатора, применяют шарнирный штатив (рис. 24), который позволяет обходиться без специальных
Рис. 24. Шарнирный штатив
жестких оправок. Штатив имеет три шарнира. Стержень его пропускают в отверстие шпинделя проверяемого станка, притягивая его к торцу шпинделя. Шарниры позволяют придавать индикатору нужное положение.
Приспособления для проверки спиральной извернутости станин. Наличие спиральной извернутости стапип нарушает точность работы станков, а для про-дольно-строгальных и подобных им станков является одной из основных причин задиров направляющих станиц и столов.
Рис. 25. Приспособление для проверки спиральной извернутости: 1 — ролики; 2 — уровень: 3 — регулировочный винт
Спиральную извернутость обнаруживают приспособлениями разной конструкции. Принцип конструирования этих приспособлений одинаков. Создают две опоры, соответствующие конфигурации направляющих. Опоры связывают линейкой, на которой крепят уровень. Одна из опор выполняется обязательно регулируемой, что позволяет придать линейке горизонтальное положение в момент начала проверки. В процессе выверки приспособление с укрепленным на нем уровнем перемещается вдоль направляющих. Уровень показывает спиральную извернутость станины.
Две конструкции таких приспособлений для станин различных конфигураций показаны на рис. 25.
ПРОВЕРКА НА ШУМ
Концентрация большого количества машин, станков и другого различного вида оборудования в производственных помещениях, имеющих, как правило, плохие акустические характеристики, а также все возрастающие рабочие скорости машин и механизмов приводят к тому, что в ряде случаев шум, производимый ими, в значительной степени превышает установленные нормы.
ПРОВЕРКА НА ШУМ
539
Шум машин, стапков и другого производственного оборудования по причинам возникновения может быть разделен на две группы: шум, возникающий при работе различных механизмов и узлов машины, например, коробок приводов, электродвигателей, гидравлических, пневматических систем и т. п,, и шум, возникающий в результате осуществления па данном оборудовании заданною технологического процесса. Основными мероприятиями по уменьшению шумов первой группы является локализация главных источников шума в самом агрегате и звукоизоляция, для второй группы — звукозаглушение и экранирование.
Проверка па шум может производиться в следующих целях:
проверить, не превышает ли шум данной машины норму, установленную техническими условиями;
сравнить несколько разных машин, установленных в одном помещении, чтобы определить степень воздействия производимого ими шума на людей, работающих в непосредственной близости от этих машин;
определить характер распределения уровня шума по отдельным элементам механизма машины;
обнаружить причину возникновения интенсивного шума или определить результаты мероприятий по его уменьшению.
Для полной оценки шума какого-либо источника требуется определение следующих параметров; силы или интенсивности шума; частотного спектра шума; направления распространения шума; продолжительности действия и характера шума.
Силу или интенсивность шума I определяют потоком звуковой энергии, проходящим в единицу времени через единицу поверхности, плоскость которой расположена перпендикулярно направлению потока.
Обычно для оценки силы шума используют относительные логарифмические единицы — децибелы (дб). В децибелах определяют в логарифмическом масштабе отношение интенсивностей или звуковых давлений двух звуков или шумов, т. е. уровень интенсивности одного из звуков по отношению к интенсивности другого.
Уровень интенсивности звука L в дб
L= 101g/-.
* о
Так как интенсивность звука пропорциональна квадрату амплитуды звукового давления р, то уровень интенсивности можно определить также по формуле
L = 20 1g —.
Ро
В этих формулах в качестве постоянной исходной величины по международному соглашению за нулевой уровень приняты: интенсивности Ze = 10-1а вт/мг и звукового давления р0 = 2-1О"5 н/мг.
Кроме уровней интенсивности и уровней звукового давления, в последнее время получило распространение понятие уровня звуковой мощности Lw в дб, определяемого по формуле
W
Lw= 10 lg~.
В качестве исходного значения звуковой мощности принята величина Wn =
= IO’В * * * 12 вт.
Шум, создаваемый производственным оборудованием, с физической точки
зрения представляет собой меняющиеся во времени случайные комбинации сложных колебаний, каждое из которых, в свою очередь, состоит из множества простых колебаний, различающихся одно от другого величиной амплитуд, частотами и фазовыми смещениями.
В силу линейности уравнений акустики сложное колебание почти всегда можно представить в виде суммы синусоидальных волн, Разложение сложного
18*
540
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
колебательного процесса на простейшие составляющие называют частотным анализом шума, а характеристику, указывающую распределение энергии шума по частотному диапазону, — его частотным спектром. Существуют различные способы представления частотных спектров шума; наиболее наглядным способом представления спектра является графический. При этом способе на горизонтальной оси спектрограммы откладывают частоту в линейном или чаще в логарифмическом масштабе. По вертикальной оси откладывают одну из характеристик, связанных с интенсивностью колебательного процесса: звуковое давление, колебательную скорость, акустическую мощность и т. п.
Математическим описанием периодического процесса является ряд Фурье, который дает возможность представить любой, сколь угодно сложный, периодический процесс совокупностью элементарных синусоидальных составляющих, кратных основной частоте и имеющих определенные амплитуды и начальные фазы.
Спектр случайного или непериодического процесса является сложным и поэтому его изображение требует обязательной оговорки о ширине полосы частот, в пределах которой плотность распределения звуковой энергии условно считается равномерной. В этом случае по оси ординат откладывают среднеквадратические значения эффективных амплитуд либо уровни этих величин в дб. Ширина полосы Д/ ограничивается нижней граничной частотой и верхней /в. За сред-нюю частоту полосы принимают среднюю геометрическую, равную fCp— Vfufu-
В соответствии с международными рекомендациями значения средних частот следует выбирать: в случае применения октавных фильтров — по геометрическому ряду со знаменателем прогрессии, равным 2, а в случае применения
1
— -октавных фильтров по ряду Н 10 предпочтительных чисел (по ГОСТу
8032—56) с числом 20 в качестве нижнего предела.
Необходимо иметь в виду, что результаты измерений спектров, полученные при помощи фильтров, имеющих разную ширину полос пропускания, не могут быть непосредственно сравнимы, а при нанесении их на график будут казаться различными. При необходимости сравнения, уровни частотных составляющих должны быть приведены: в общем случае — к спектральным уровням, т. е. уровням, отнесенным к ширине полосы пропускания в 1 гц, или, в случае, когда большинство применяемых анализаторов имеют одинаковую, определенную ширину
1 и
полосы пропускания (например, октавы), то — к этой последней.
Спектральный уровень В (в дб) определяют по следующей формуле:
Я = £д/-10 lg ДГ,
где Д/ — ширина полосы пропускания фильтра в гц; — среднеквадратическое значение уровня звукового давления для данной полосы пропускания.
Приведение уровней, измеренных анализатором, с одной шириной полосы пропускания к показаниям анализатора с другой шириной производят по формуле
где Д/j и Д/2 — соответственно ширины пропускания фильтров; Lkfl и — уровни звукового давления, соответствующие данной полосе пропускания.
Важной характеристикой всякого источника звуковых волн является направленность излучения. «Точечный» источник звука, т. о. такой, размеры которого (например, радиус сферической поверхности, описанный вокруг данного источника) меньше длины излучаемой звуковой волны, не обладает какой-либо направленностью. Звуковые волны распространяются ет такого источника но всем па-
ПРОВЕРКА НА ШУМ
541
правлениям в виде сферических волн. Вибрирующая пластинка, размеры которой велики по сравнению с длиной волны, излучает звуковые волны, распространяющиеся слегка расходящимся пучком. Чем меньше длина волны по сравнению с размерами излучателя звука, тем меньше угол расхождения пучка или больше его направленность. При очень коротких волнах (по сравнению с размерами источника) звук распространяется от источника почти не расходящимся пучком в виде плоской волны.
В большинстве практических случаев можно приближенно считать, что звуковые волны вблизи источников имеют шаровую форму; такой источник шума практически всегда можно считать точечным, не обладающим направленностью. Если это станок, то за центр излучения приближенно можно принять точку, лежащую на середине его трех измерений.
Реальные источники шума обычно обладают неравномерным излучением по различным направлениям. Степень неравномерности излучения характеризуют отношением; р-н ; р* где рн — звуковое давление, измеренное на фиксированном расстоянии в заданном направлении; рср — звуковое давление, усредненное по всем возможным направлениям при том же фиксированном расстоянии.
Для измерения уровней шума получили преимущественное применение объективные шумомеры. Шумомер представляет собой электронный широкополосный усилитель, на вход которого подают переменное напряжение, возникающее в микрофоне при воздействии на него звуковой волны. На выходе усилителя включают стрелочный прибор, шкала которого отградуирована в децибелах относительно принятого нулевого уровня.
Для обеспечения измерений в широком диапазоне уровней с помощью одного стрелочного индикатора весь диапазон измерения уровней разбит на ряд поддиапазонов, величина каждого из которых равна 10 дб.
Большинство шумомеров, краткие технические характеристики которых приведены в табл. 11, выпускаются с тремя частотными характеристиками — одной линейной и двумя корректированными, позволяющими с наибольшим приближением к субъективному слуховому восприятию оценить уровень шума. Линейную характеристику используют при измерении звукового давления и главным образом при измерении частотных спектров.
11. Краткие технические характеристики шумомеров
Модель Тип микрофона Частотный диапазон в гц Частотные характеристики Пределы измерения в дб
Ш-63 Электродинамический МД-38Ш 60- 8 000 Линейная и три корректированные 31-180
ш-зм Электродинамический МД-59 50-10 000 Линейная и шесть корректированных 25-130
Ш-52 Электродинамический МД-35А 50- 9 000 Линейная 50-150
МИУ-5 .Электродинамический МД-371.; 50- 8 000 50—150
Доу 1400С (Англия) Пьезокристаллический Х-39 25- 8 000 30-126
Доу 1400Д (Англия) Пьезокристаллический Х-132 25- 8 000 Линейная и две 24-140
22'03 Брюэль и Къер (Дания) Конденсаторный 20-20 000 к орр сктир ов энные (А и Б) 22-135
PSI-201 (ГДР) Конденсаторный МК-101 20-16 000 30-160
BM-292A, Тесла (ЧССР) Конденсаторный 30-10 000 30-130
542
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
При измерении нестабильных шумов стрелка указывающего прибора шумомера непрерывно совершает колебания около некоторого среднего значения. Точный отсчет показаний при этом становится затруднительным. В таких случаях для увеличения постоянной времени реакции прибора на измеряемый сигнал в схеме шумомера предусмотрен шунтирующий конденсатор и переключатель для переключения с быстрой реакции (0,2 сек) на медленную (0,5 сек).
Шумомер должен иметь паспорт поверки, проводимой в установленные сроки (но не реже одного раза в два года) соответствующей организацией, уполномоченной на то Гоударственным комитетом стандартов, мер и измерительных приборов СССР.
Непосредственно перед началом каждого измерения шумомер подвергают калибровке в соответствии с инструкцией, выпущенной заводом-изготовителем прибора.
Для выявления основных составляющих шума и возмо?кных методов его ослабления нужно разложить сложное колебание на ряд простых и установить причину возникновения каждого из них. Для анализа переменных составляющих широко используют электрические методы измерения механических величин, позволяющие получить картину изменения изучаемой величины во времени. Для анализа шума применяют различные типы электрических частотных анализаторов, принципиальные схемы которых могут быть выполнены в различных вариантах.
Частотный анализатор представляет собой прибор, состоящий из полосовых фильтров, каждый из которых выделяет из всего спектра сигнала определенную область частот. Уровень этого сигнала в отфильтрованной полосе частот измеряют при помощи стрелочного прибора, аналогично тому, который применяют в шумомерах.
Частотные анализаторы разделяют на два класса: анализаторы с постоянной абсолютной полосой пропускания и анализаторы с постоянной относительной полосой пропускания. Последние, в свою очередь, различают по ширине полосы пропускания на: октавные, полуоктавные, третьоктавные и узкополосные. Октавные анализаторы применяют главным образом для измерения спектров нестационарных или кратковременных шумов, когда не требуется подробный анализ спектра. Третьоктавные анализаторы обеспечивают достаточно высокую подробность анализа и находят наиболее широкое применение при анализе производственных шумов.
Узкополосные анализаторы обеспечивают наибольшую подробность анализа и цредназначепы для обнаружения и измерения дискретных составляющих в спектрах шума.
Наиболее распространенные типы анализаторов и их краткие технические характеристики приведены в табл. 12.
Измерение уровня шума какого-либо механизма с достаточной достоверностью можно производить в обычных производственных помещениях сравнительно большого объема при условии, что уровень постороннего шума (помехи) в точке измерения слабее суммарного шума (т. е. суммарного действия шума проверяемого механизма и шума помех) пе менее чем на 10 дб как по общему уровню, так и по уровням отдельных составляющих частотного спектра в рабочем диапазоне частот.
Если суммарный уровень (шум машины плюс шум помех) превышает уровень помех на 10 дб и более, то влиянием помех можно пренебречь. Если указанное превышение менее 10 дб, то для учета помех необходимо из суммарного уровня вычесть величину поправки, определяемой в соответствии с приведенными ниже данными (по ГОСТу 11870—66).
Разность между суммарным уровнем и уровнем помех в об . . 9—6 5—4
Поправка........................................... I 2
Если разница между суммарным уровнем и уровнем помех меньше 4 дб или уровень помех сильно колеблется, то точные измерения невозможны,
ПРОВЕРКА НА ШУМ
543
12. Краткие технические характеристики частотиых анализаторов
Модель Частотный диапазон в гц Тип анализатора Полоса пропускания Питание
ПФ-1 АШ-2М 20-10 000 40—10 000 Полуоктавный Трстьоктавный 18 нерегулируемых полуоктавных фильтров 27 нерегулируемых третьоктавных фильтров Батарейное
АН-150 АСЧХ-1 100-20 000 500, 2000, 5000 и 20 000 С постоянной полосой пропускания 5 гц 12, 60 и 400 ги Сетевое
1401D (Доу, Англия) 1401DX (Доу, Англия) 25- 8 000 25- 8 000 С постоянной относительной полосой пропускания 2% Батарейное
2107 (Брюэль и Къер, Дания) 20-20 000 Переключаемая в пределах от 6 до 59%
2112 (Брюэль и Къер, Дания) 1612 (Брюэль и Къер, Дания) 22-45 000 22-45 000 Трстьоктавный и октавный 27 нерегулируемых третьоктавных фильтров То же Сетевое
Очень часто измерение шума какой-либо машины приходится производить непосредственно в том помещении, где данная машина установлена. При этом, часто встречаются с затруднениями, связанными с искажающим воздействием помещения. Это воздействие обусловлено влиянием возникающих в помещении звуковых волн, отраженных от стен, пола и потолка, которые, накладываясь на звуковые волны, идущие непосредственно от источника звука, создают сложное звуковое поле, затрудняющее оценку измеряемого звукового давления. Степень такого воздействия тем больше, чем меньше объем помещения.
Помещение считается вполне пригодным для измерения шума, если средний уровень звукового давления от небольшого ненаправленного широкополосного источника, помещенного в положение, близкое к центру проверяемой на шум машины, увеличивается не менее чем на 5 дб при уменьшении вдвое расстояния от центра источника до точки измерения, а при увеличении этого расстояния в 2 раза — уменьшается не менее чем на 4 дб.
Если это условие не выдерживается, то в протоколе испытаний следует указать фактический прирост уровня звукового давления как характеристику акустических свойств помещения.
Измерение шума агрегата, машины или другого какого-либо источника шума следуют проводить при тех условиях и в тех местах, к которым предъявляются требования в отношении шума.
Машины, предназначенные для непрерывной работы при постоянном реяшме, такие, как электродвигатели, генераторы, насосы вентиляторы и т. п., испытывают, как правило, в установившемся режиме при номинальном числе оборотов. Большинство металлообрабатывающих, деревообрабатывающих и других станков создают существенно различные шумы при работе на холостом ходу и под нагрузкой. В таких случаях режим работы оборудования оговаривают особыми условиями. В отношении металлорежущих станков проверку их па шум обычно производят на холостом ходу, так как при этом наиболее полпо проявляется качество их изготовления.
544
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Агрегаты, предназначенные для работы с различными скоростями, плавно или ступенчато регулируемыми, испытывают при минимальной, номинальной и максимальной скоростях, а также на характерных режимах с повышенным шумооб-разованием.
При измерениях шума для сопоставления его с требованиями санитарных норм микрофон устанавливают на рабочем месте, на уровне головы рабочего (на высоте 1,5 м от уровня пола). В других случаях, например, когда разрабатывают технические нормы шума, измерение производят в нескольких точках, расположенных равномерно вокруг измеряемого объекта. Выбор точек расположения микрофона должен обеспечивать получение достаточного количества данных для определения необходимых характеристик, таких, например, как уровней и спектров шума, диаграмм направленности излучения и т. и., при этом точность измерения возрастает по мере увеличения числа точек измерения.
Рис. 26. Расположение точек измерения на измерительных поверхностях: а — в виде полусферы; б — в виде полуцилиндра; 1—16 и Г — 16’ — точки измерения; а, Ь, с, I, Н — габаритные размеры
Для выяснения возможности измерения шума в данном помещении и определения величины поправок, которые необходимо внести в результаты измерений, следует предварительно измерить уровни и частотные спектры акустических помех в помещении.
Измерения помех производят в тех точках, где будут располагаться микрофоны при испытаниях. Во всех точках измерения определяют уровни помех, частотный спектр снимают в одной точке, где уровень помех имеет максимальное значение.
Точки измерения располагают так, чтобы на каждую из них приходилось одинаковая площадь измерительной поверхности. Последняя в зависимости от размеров и формы проверяемого на шум объекта может быть условно принята в виде полусферы или полуцилиндра. Примеры расположения точек измерения на этих поверхностях показаны на рис. 26. Во всех случаях расстояние точек измерения от отражающего пола должно быть не менее 1 м. Измерительное расстояние г, т. е. расстояние от точки измерения до наружной поверхности изделия, исключая выступающие части, должно быть, как правило, не менее 1 м, но может быть уменьшено, если это специально предписывается техническими условиями для изделия данного типа.
ПРОВЕРКА НА ШУМ
545
В каждой точке измерения определяют: уровень шума и уровни звукового давления в частотных полосах, причем последние можно измерять не во всех точках.
Уровень шума определяют согласно рекомендациям ИСО (ТК43) или непосредственным измерением при помощи объективного шумомера с включенной корректирующей характеристикой А, или рассчитывают по уровням звукового давления, измеренным в отдельных полосах пропускания анализатора.
Результаты измерений обрабатывают в следующей последовательности:
1) в величину измеренных уровней и частотных спектров вносят необходимые поправки па неравномерность частотной характеристики измерительного тракта;
2) вносят поправки, обусловленные влиянием помех;
3) по откорректированным результатам измерения уровней и частотных спектров вычисляют искомые характеристики шума, такие, например, как средний уро-
ДобиВко большему уровню, дб
30 25 2JJ 1,5 !,0 0,30,70,6 0,5 ОЛ 0,3 0,2
||||1|||1|||1|1|||‘ t-'V-V [i' । i |S-Li i1! । О 1 2 3 6 5 6 7 8 3 10 U !2 13 Н 15 РазностьДб
Рис. 27. График для определения суммарного уровня шума
двух уровней L, и L2
вень звукового давления, уровень звуковой мощности, коэффициент направленности и др.
Средний уровень звукового давления Lcp в Об определяют по формуле
где Ln — уровень в л-й точке измерения; п — количество точек измерения.
Для облегчения расчетов можно пользоваться номограммой, показанной на рис. 27. По разности уровней (Т^—Д2) определяют поправку Д1, которую прибавляют к большему из суммируемых уровней. Полученный результат будет представлять суммарный уровень шума двух источников. К полученной сумме тем же способом прибавляют уровень, измеренный в третьей точке, и т. д.
Затем из общей суммы вычитают 10 Ign.
Если усредняемые уровни отличаются один от другого меньше, чем на 6 Об, то средний уровень можно определить как среднеарифметическое значение отдельных уровней.
Расчет уровня шума по результатам измерений уровней звуковых давлений в отдельных полосах пропускания анализатора производят внесением поправок для каждой полосы пропускания, приведенных в табл. 13.
13. Поправки при определении уровней шума ио замерам звуковых давлений
Средние частоты нолос пропускания анализатора в гц Поправка в 96 Средние частоты полос пропускания анализатора в гц Поправка в 05
125 -16 630 -2
160 -13 800 -1
200 -И 1000 0
250 —9 1250-4000 +1
315 —7 6300 0
400 -5 8000 -1
500 -3
546
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
После внесения указанных поправок уровень шума в дб (Л) определяют суммированием по формуле, приведенной на стр. 545, или при помощи графика, показанного на рпс. 27.
Показатель направленности излучения Q в каком-либо направлении вычисляют по формуле
<?=£.„ — Lcp дб,
здесь Ln — уровень, измеренный в заданной точке; Lcp — средний уровень, вычисленный по формуле, приведенной на стр. 545.
По полученным данным может быть также определен уровень звуковой мощности Lw, который вычисляют по формуле
Lw=Lcp+201gr + 8 дб, где г — радиус в м воображаемой полусферы, описанной вокруг источника звука, на поверхности которой расположены точки измерения.
Результаты измерений шума представляют в виде частотных характеристик уровней звукового давления для частотных полос со среднегеометрическими частотами 63—8000 гц и уровня шума, измеренного объективным шумомером с стандартной коррекцией Дили рассчитанного по замерам уровней звукового давления.
Для агрегатов, машин или других источников шума с направленным излучением звуковой энергии дополнительно должны представляться характеристики направленности излучения, а также наибольшие значения показателя направленности.
Производственный шум нормируют с учетом его частотного спектра и характера воздействия.
Согласно «Временным санитарным нормам и правилам по ограничению шума на производстве», за № 205—56, утвержденным Главным государственным санитарным инспектором СССР, все шумы в зависимости от их частотного состава Казделяют на три класса: низкочастотные, среднечастотные и высокочастотные, ля каждого из этих классов устанавливают допустимые уровни шума, приведенные в табл. 14.
14. Допустимые уровни шума
Класс Характеристика шума Допустимый уровень в дб (А)
1 Низкочастотные шумы (шумы тихоходных агрегатов неударного действия; шумы, проникающие сквозь звукоизолирующие преграды, — стены, кожухи, перекрытия); наибольшие уровни в спектре расположены ниже частоты 300 ек, выше которой уровни понижаются (не менее 5 дб на октаву) 90-100
2 Среднечастотныс шумы (шумы большинства машин, станков и агрегатов неударного действия); наибольшие уровни в спектре расположены ниже частоты 800 ги, выше которой уровни понижаются (не менее 5 дб на октаву) 85-90
3 Высокочастотные шумы (звенящие, шипящие и свистящие шумы, характерные для агрегатов ударного действия, потоков воздуха и газов, агрегатов, действующих с большими скоростями); наибольшие уровни в спектре расположены выше частоты 800 гц 75-85
Практически рекомендуется для определения допустимого уровня шума пользоваться графиком, показанным на рис. 28. Шум считают допустимым, если линия, огибающая спектр шума, не выходит за предельную линию графика норм, соответствующую измеренному шумомером общему уровню шума.
ПРОВЕРКА НА ШУМ
547
Акустическим комитетом ИСО (ТК-43) для оценки и нормирования шума рекомендованы кривые предельных спектров в октавных полосах частот. Указанные нормативные кривые были положены в основу «Санитарных норм проектирования промышленных предприятий» СН-245-63, разработанных Госстроем СССР. Согласно этим нормам измеренные в производственном помещении на
Рис. 28. Предельно допустимые уровни шума с различными частотными спектрами согласно временным санитарным нормам Ki 205-56
рабочих местах уровни звукового давления в октавных полосах шума со сплошным спектром, действующего в течение более 4 ч в смену, не должны превышать следующих значений:
Среднегеометрические частоты
октавных полос в гц...... 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000
Уровни звуковых давлений в Об 103 96 91 88 85 83 81 80
В зависимости от характера шума и его воздействия значения октавных уровней звуковых давлений, регламентируемые приведенными величинами, корректируют путем прибавления поправки, определяемой по табл. 15.
15, Поправки для корректирования октавных уровней звукового давления
Характер воздействия Характер шума
широкополосный тональный или импульсный
Непрерывно или прерывисто с суммарным временем воздействия в смену в ч: 4 и более 1,5 0,75 0,5 0,25 и менее 0 +5 --10 --15 --20 -5 0 4-5 4-15
548
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Тональным считают шум,
1
-октавный спектр которого имеет пики с уров-
ними на 10 дб и более, превышающими уровни в соседних полосах. Импульсным считают шум, воспринимаемый как часто следующие один за другим уда-
ры, например, шум парового молота.
Помимо описанного выше санитарного нормирования шума, преследующего цель ограничить его вредное воздействие иа здоровье людей, осуществляют так-
же техническое нормирование шума, основной задачей которого является установление предельных значений шума на основе известных и технически осуществимых методов его уменьшения. Основная задача технического нормирования шума — не допустить выпуска машин, агрегатов и т. п., шум которых превышает шум лучших образцов аналогичного оборудования.
Примером технического нормирования шума является нормаль станкостроения Н89-40. «Предельные уровни спектра шума металлорежущих станков». Согласно этой нормали частотный спектр воздушного шума, измеренный анализатором с шириной по-
Рис. 29, Предельные спектры шума металлорежущих станков по нормали Н89-40
лосы пропускания в одну октаву, пе должен выходить за пределы одной из линий предельного спектра (ПС), указанных на рис. 29. Выбор предельных значений уровней в основном определяется мощностью привода главного движения и максимальным числом оборотов шпинделя. Спектр шума не должен превышать следующих предельных значений:
Мощность привода в кет ... До 1,25 Св. 1,25
ДО 4
Спектр шума по ПС.......... 65 70
Св. 4 до 12,5 75
Св. 12,5
ЦО 40 80
Св. 40 до 125 85
Нормаль Н89-40 предписывает обязательный контроль общего уровня и частотного спектра шума при испытании опытных образцов станков, арбитражных решениях и выборочных испытаниях серийных станков, Для серийно выпускаемых станков проверку на шум ограничивают измерением общего уровня шума объективным шумомером с включенной характеристикой А, при этом максимальную величину уровня устанавливают на основании результатов измерения частотного спектра шума опытного образца и утверждают при его приемке.
ПРОВЕРКА ВИБРАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ
Колебания, возникающие при работе оборудования, вредно отражаются как на самом оборудовании и промышленных сооружениях, так и на здоровьи обслуживающего персонала. Поэтому необходимо периодически в процессе эксплуатации и после ремонта оборудования измерять параметры вибраций, пе допуская превышения ими определенного уровня.
Нормы на допустимые вибрации регламентируют отраслевые стандарты и технические условия.
ПРОВЕРКА ВИБРАЦИЙ ОБОРУДОВАНИЯ
549
В широко распространенном случае, например, при вращении неуравновешенного ротора электродвигателя со шкивом, возникают так называемые гармонические или синусоидальные вибрации (рис. 30, а). В каждый момент времени t мерой вибрации может служить величина смещения s (вибросмещение), скорость колебательных движений v (виброскорость) и ускорение колебательных движений / (виброускорение), которые определяют но формулам:
j = A sin (<ot 4- <p);
v = Лео cos (cot + <р);
/ = — 42(о2 sin (tot + <р), где А — максимальное значение или амплитуда вибросмещения; <о — круговая или угловая частота вращения; <р — начальная фаза.
Рис. 30. Колебательные процессы: а — гармоническое или синусоидальное колебание; б — периодический колебательный процесс (сплошные линии). Первая составляющая S, = A, sin ait; вторая составляющая = А2 sin (at 4- <р) (пунктирные линии) при <р = 0 (кривая 1) и при <р = 90е (кривая 3)
Амплитуды виброскорости V и виброускорения J определяют по формулам:
V = Лев;
J = Лю3.
Отрезок времени Т называют периодом колебания (сек). Величину, обратную периоду Т, называют частотой колебания f и выражают в герцах (гц)
f___1___со
' “ Т ~ 2л'
При вращении неуравновешенной массы с числом п оборотов в минуту частота вибрации
, п
/=ёб гц-
Вибрации, которые возникают при работе оборудования, чрезвычайно разнообразны: в одном случае они являются гармоническими или близкими к ним и для их определения достаточно измерения амплитуды смещения, скорости или ускорения и частоты; во многих случаях колебания представляют собой сумму гармонических колебаний с разными частотами и разными начальными фазами (см. рис. 30, б) и их оценка может быть произведена приближенно по размаху суммарной кривой или с помощью анализаторов (табл. 15), измеряющих амплитуду (^41 и Аг па рис. 30, б) и частоту каждой составляющей.
550
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
При сложении двух гармонических колебаний с большим отношением частот, размах и частоту каждой составляющей легко оценить но графику, как показано на рис. 31, а.
В случае сложения двух колебаний с близкими частотами возникают так называемые «биения» (рис. 31, б). Наибольший размах огибающей биения в горбе равен сумме размахов составляющих, наименьший размах в талии — их разности.
Колебательные процессы негармонические, а иногда и непериодические оценивают приближенно по наибольшему размаху (пиковому значению) или по среднеарифметическому, или среднеквадратичному от всех мгновенных значений колебательной величины за период или условно выбранный отрезок времени.
Рис. 31. Сложение колебаний: а — частота одной из составляющих колебания значительно больше частоты другой; б — частота одной из составляющих колебания незначительно отличается от частоты другой (биение): 1 — огибающая биения; Tq — период биения
Среднеквадратичное от всех мгновенных значений колебательной величины за один период называют эффективным или действующим значением. Для гармонических колебаний действующее значение вибросмещения
sa = -4= = 0.707Л.
К 2
Единого стандартизованного метода измерения и оценки вибраций нет и потому при использовании тех или иных виброизмерительных приборов необходимо различать, какую величину они измеряют.
Трудности измерения вибраций усугубляются еще и тем, что амплитуды виб-росмещепий различных типов оборудования варьируются по величине от долей микрона до миллиметров, частоты — от долей герца до десятков килогерц, а ускорение — от единиц g (ускорение силы тяжести) до нескольких сотен и тысяч g.
В практике почти исключительно применяют аппаратуру, состоящую из вибродатчика, в котором механические колебания, путем использования различных физических явлений, преобразуются в электрический сигнал, и виброизме-рительного прибора, показания которого регистрируются стрелочным прибором или записываются на различного типа осциллографах или самописцах.
Измерение вибрации неэлектрическими методами из-за ограниченности их применения не рассматриваются. Сведения о них можно получить в работе [3].
Контроль уровня вибраций технологического оборудования (корпусов электродвигателей, насосов, прессов, компрессоров), создающего вибрации на рабочих местах, производят датчиками абсолютных колебаний, называемыми также инерционными или сейсмическими датчиками.
Основной частью этих датчиков является инерционный элемент (инерционная масса), подвешенный на пружине, точку подвеса которой (корпус датчика) связывают с измеряемым объектом.
ПРОВЕРКА ВИБРАЦИЙ ОБОРУДОВАНИЯ
551
В большинстве случаев инерционные датчики жестко закрепляют в нужном направлении (вертикальном или горизонтальном) на корпусе объекта.
При измерении вибраций с небольшими ускорениями датчики можно устанавливать без закрепления на вибрирующей поверхности или прижимать их рукой. В обоих случаях необходимо следить, чтобы датчик не отрывался от измеряемого объекта.
Наибольшее распространение для измерения абсолютных колебаний получила аппаратура с индукционными и пьезоэлектрическими датчиками. Виброизмери-тельная аппаратура отечественного производства, выпускаемая серийно и имеющаяся в разработках, приведена в табл. 16 [1].
За рубежом аппаратуру с индукционными вибродатчиками выпускают многие фирмы, Для механических цехов удобны приборы английских фирм Доу или Даве и американской — «Вайдата». Из аппаратуры с пьезодатчиками наиболее удобны устройства для измерения, регистрации и анализа вибраций датской фирмы Брюэль и Къер.
Измерение колебаний фундаментов и пола на рабочем месте производят также инерционными датчиками.
Для защиты здоровья обслуживающего персонала разработаны [8] предельно допустимые величины вибрации, приведенные в табл. 17.
Основную группу технологического оборудования на машиностроительных заводах составляют металлорежущие станки, измерение вибраций которых имеет ряд особенностей и трудностей.
Колебания в станках вызываются двумя причинами: потерей устойчивости относительного движения инструмента и заготовки, необходимого для осуществления процесса резания, и внешними воздействиями в виде сил инерции неуравновешенных вращающихся деталей (шлифовального круга, ротора электродвигателя, шкивов), ударов в гидроприводе, зубчатых колесах и т. п.
Прп потере устойчивости возникают автоколебания (вибрации при резании, дробление) и обработку, как правило, приходится прекращать. Вынуженные колебания, в зависимости от соотношения их частоты с числом оборотов изделия, непосредственно влияют на форму изделия, вызывая овальность, огранку, волнистость и шероховатость обрабатываемой поверхности. При этом качество обработки зависит от амплитуды не абсолютных колебаний станка, а относительных колебаний инструмента и заготовки в направлении, перпендикулярном обрабатываемой поверхности. Так, например, токарный станок, установленный на виброизолирующие опоры или фундамент на пружинах, может иметь большую амплитуду абсолютных колебаний корпуса передней бабки и суппорта при очень малой амплитуде относительных колебаний между шпинделем и резцедержателем.
И наоборот, например, сильное натяжение приводного ремня может вызвать резкое повышение уровня относительных колебаний шпинделя и резцедержателя, не увеличивая амплитуды абсолютных колебаний станка.
Амплитуда волны на обрабатываемой поверхности, определенной частоты (равной количеству волн, умноженному на число оборотов изделия в секунду), согласно теоретическим разработкам В. А. Кудинова [5], связана с амплитудой относительных колебаний той же частоты между инструментом и заготовкой, измеренных при холостом ходе, не прямой зависимостью, а так называемым коэффициентом устойчивости динамической системы станка.
Чем выше устойчивость (впброустойчивость) станка, тем больше этот коэффициент и тем меньше станок при резании реагирует на вынужденные колебания одной и той же интенсивности одного и того же источника возмущения. В большинстве случаев амплитуды вынужденных колебаний низких частот [частот вращения валов, ротора электродвигателя, шпинделя (25—50 гц)] при резании уменьшаются, а амплитуды вынужденных колебаний более высоких частот (от 100 гц и выше) — увеличиваются.
Устойчивость системы серийных станков, так же как и уровень колебаний при холостом ходе, в решающей степени зависят от качества их изготовления и сборки.
552
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
16. Впброизмерительная аппаратура
Тип прибора Разработчик или изготовитель Диапазон частот в гц Диапазон измерения Измеряемая величина
Смещение в мк Скорость в мм/сек Ускорение
Аппаратура с ипдук
Селективный микровольтметр B6-G (В6-2М) с вибродатчиками ЭНИМС ЛДС-13С и ЛДС-13 и интегрирующей ячейкой 20-1500 0,1-1500
Универсальный балансировочный прибор УБП-2М с двумя типами датчиков в комплекте) Завод «Виброприбор» г. Таганрог 2-200 2-2000 ускорение < 7 g - - Размах колебаний
Универсальный балансировочный прибор УБП-1 15-100 250 • -
Переносный универсальный виброметр ВПУ-1 • (датчик ВД-4М) 15-100 2-500 * -
Контрольно-сигнальная аппаратура КСА-2 (с датчиком ПВ-3) 15-150 10-100 • -
Контрольно-сигнальная аппаратура КСА-3 • (с датчиком из комплекта аппаратуры К-001) 4-70 25-500 - -
Универсальный виброизмерительный прибор ВА1-2 •* СО АН СССР 3—400, 3-230, 3-130, 3-80, 1-500 1-500 1-500, 1,5-500 30-500 50-500 6-30 20-100 200-1000 0,000-0.03 0,02-0,01, 0,06-0,3 0,2-1, 0,6-3, 2-10 Полуразмах
Прибор для исследования и балансировки машин БИП-5*** ЦКБ Глав-энергоремонт 15-200 10-1000 0,1-8 Размах колебаний
ПРОВЕРКА ВИБРАЦИЙ ОБОРУДОВАНИЯ
553
i
отечественного производства
Погрешность В % Вид регистратора Число каналов Размеры в мм Максимальная температура работы датчика в СС Назначение и особенности
циан ними датчиками
+ 6% по амплитуде, ±10% ПО частоте Встроенный стрелочный указатель 1 490 X 300 X Х280 Обеспечивает частотный анализ измеряемых вибраций: абсолютных с датчиком ЛДС-13С и относительных с датчиком ЛДС-13
ч - Встроенный стрелочный указатель, светолучевой осциллограф 1 - - Прибор позволяет измерять фазу двумя способами: с помощью сельсинного датчика и импульсной лампы
- То же - 290Х196Х хзоо 10-70 Измерение фазы 0—360“ (на лампах)
Встроенный стрелочный указатель - - Прибор снабжен двумя съемными блоками питания от сети 220 в и батарей
я - Стрелочный указатель, световая и звуковая сигнализация 12 - - Подачи срабатывания через 10
- То же 3 усилителя по 2 канала - - -
< 10 Стрелочный указатель типа М-265 1 От - 10 до + 60 Прибор прошел гос-испытания,' схема на транзисторах. Осуществляется электрическая коррекция частотной характеристики
1 110 Встроенный катодный осциллограф, стрелочный указатель. Выход на свс-толучевой осциллограф, анализатор АМВ-2М на стробоскоп и сельсин 400Х160Х хз1о Прибор позволяет измерять фазу и частоту колебаний в диапазоне 15—100 ац, максимальное ускорение 8
554
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Тип прибора Разработчик или изготовитель Диапазон частот в гц Диапазон измерения Измеряемая величина
Смещение в мк Скорость в мм/сек Ускорение
ИВП-1 ЦКБ Глав-пиерго-ремонт 15-200 10-1500 -
ВЛ11-2 внииэм г. Ленинград 8-150 5-500 (4 предела) - Размах колебаний
К-001 • «Виброприбор» г. Кишенев 2-200 1000 - - Полуразмах
Низкочастотный виброизмерительный прибор ВАНЧ-1 СО АН СССР 1-400 Пределы: 100, 300, 1000 - Пределы: 0,003; 0,01; 0,03; 0,1; 0,3; 1; 3; 10 -
Прибор для измерения и анализа вибрации станков ИВ-2 энимс г. Москва 20-400 0,3-300 (3 предела) - - Размах колебаний
ИВ-3 впиипп совместно с АН УССР 20-1300 5-500 (5 пределов) 1-100 (5 пределов)
Анализатор амплитудно-частотного спектра вибрации АС В-2М ЦКБ Глав-энсрго-ремонт 50-500 2,5—500 - - Размах
Низкочастотная балансировочная аппаратура НБА-1 из комплекта К-001 • с электрическим датчиком фазы колебаний Завод «Вибро-прибор» 2-25 0-2000 (3 поддиапазона) Размах
Аппаратура с пьезоэлект
УВ-7-61 ЦНИИТ-МАШ г. Москва 5-10 000 5-5000 (4 предела) 0,02-2000 (4 предела)
ПРОВЕРКА ВИБРАЦИЙ ОБОРУДОВАНИЯ
S55
Продолжение табл. 16
Погрешность в % Вид регистратора Число каналов Размеры В ЛкМ. Максимальная температура работы датчика Назначение и особенности
±10 Стрелочный указатель, выход на катодный осциллограф и на стробоскоп 1 26UX15UX Х280 -10-4-60 Прибор позволяет измерять частоту и фазу колебаний стробоскопом
±6 (8-16 ггО ±4 (16-150 гц) Встроенный стрелочный указатель — 260-100Х Х150 -10 -г +50 Батарейное питание, схема на транзисторах
±10 С вето лучевой осциллограф 3 300Х240Х Х140 -10 + + 60 Для исследования вибрации гидротурбоагрегатов и т. д. Регулятор рассчитан на подключение трех гальванометров
10 — — — - Схема на транзисторах, осуществляется электрическая коррекция частотной характеристики
— Стрелочный указатель 1 224Х196Х Х195 - Имеется И полосовых фильтров. Работает с датчиком ЛДС-13С для абсолютных и датчиком ЛДС-13 для относительных колебаний
— Стрелочный указатель, выход на светолучевой осциллограф 1 150Х220Х Х250 10-40 . Разработан для измерения вибрации шлифовальных станков. Батарейное питание
±10 (размах) (частота) - - - - Полоса пропускания 1 гц. Измерение частоты н амплитуды гармоник
— — — Питание аппаратуры от батарей напряжением 4 и
рическими датчиками Встроенный стрелочный указатель, выход на катодный повторитель электроннолучевой осциллограф 2 - -50 + +200 Разработан усовершенствованный образец в трех вариантах УВ-7-66
556
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Тип прибора Разработчик или изготовитель Диапазон частот в гц Диапазон измерения Измеряемая величина
Смещение в мк Скорость в мм/сек Ускорение
ВА-1 СКВ «Вибро-прибор» г. Таганрог 5-500 5-2000 5-10 000 1-5500 10-10 » 0,003-200 11 иковое эффективное, среднее значение
Измеритель вибрации ИВ-1 НАМИ г. Москва 10-1000 10-10 000 — 0,01-10 —
Измеритель вибрации ИВ-2 10-1000 1-10 000 (3 предела) 10-10 000 (2 предела) 1 -
ИВШД 50-10 009 (датчик) 50-800 (ЩУП) - 1-1000 на 100 гц до 170 на 6000 гц 6-10~* —6,5 -
Виброизмеритель-ная станция ИС-3010 - 10-100, 10-1000, 10-8000, 10-20 000 - — 10-1000 (5 пределов с датчиком ИС-318) -
пив-зн - 5-300, 30-300, 5-60 100—5000, 5-5000 5—150, 5—750 0,01—40 -
пив-з - 15-2000, 80-2000, 200-2000 >-ОС 1 1 1 Сс 20—1600, 10-1600, 5—1600 0,2-150, 0,2-150, 0,2-150 -
УВ-9-03 ЦНИИТМАШ 10-300 10-1000 1-100 0,1-10 Размах
УВ-13-66 7,5-2000 2-500 - - Удвоенная эквивалентная амплитуда
УВ-15-66 10-10 000 - 0,3—100 0,01-3 Эквива- лентная амплитуда
ПРОВЕРКА ВИБРАЦИЙ ОБОРУДОВАНИЯ
557
Продолжение табл. 10
Погрешность В % Вид регистратора Число каналов Размеры в мм Максимальная температура работы датчика Назначение и особенности
- Стрелочный указатель 1 ' 380Х2&Х Х240 - Пределы измерения по скорости и смещению определяются для любой из частот из условий максимально допустимого ускорения 200 g
Нелинейность характеристики: Н-5 смещение, ±2 ускорение Выход па катодный и светолучевой осциллографы 2 - — Батарейное питание
— - То же - 250X1S0X Х8 - То же
- Прибор М491, магнитофон, самописец анализатор 1 - -20 4- 4*40 -
4-ю Светолучевой осциллограф 12 1280Х Х1815Х Х600 - Рассчитана на совместную работу с акселерометрами ИС-312, ИС-313, ИС-318
- 3 330Х290Х Х250 - -
- - 3 375Х285Х Х300 - -
8 Стрелочный указатель, светолучевой и катодный осциллографы 1 270Х180Х Х120 ±10 4- 4-80 Может быть использован в качестве балансировочного прибора
7 Стрелочный указатель, катодный осциллограф 1 250Х150Х Х150 4-54-60 -
7 Стрелочный указатель, катодный осциллограф 1 - - -
558
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЙ
Тип прибора Разработчик или изготовитель Диапазон частот в гц Диапазон измерения Измеряемая величина
Смещение в лиг Скорость в мм/сек Ускорение
Виброметр ДВ-1 — 80-8000 — — 0,0134 до 42 дб Эквивалентная амплитуда
ВИ6-5М * •• *•* (с датчиком ДВ-1, ДВ-2, ДУ-4, ДУ-5. ДД-6, ДД-7) — 5-200, 0-200 До 5 Аппара тура с инд До 50 уктивными Амплитуда
Токовихревой бесконтактный виброметр ТВ В-2 ‘ Завод «Конт-рольпри-бор» г. Москва 5-20 000 1-2000 (4 диапазона) — -
Низкочастотная ви-броизмеритсльная аппаратура АВ-45 * ЦКТИ г. Ленинград 0-70, 0-20, 3-70 (в различных режимах) — До 2000 20
Виброизмеритель-ная аппаратура АВ-44 * 0—40 (с датчиком АВ-44), 15-300 (с датчиком МВ-22) 10-1000 7-310 16 0,5-10
Переносная аппаратура для измерения вибрации ротора У В-11-64 ЦНИИТМЛ1Д 10-500 750 - —
ЧМП-5 ЦНИИТМАШ 50-2000 2-500 - Аппарат ура с емко
* Серийный выпуск.
•• Предполагается серийный выпуск.
*•* Мелкая серия.
ПРОВЕРКА ВИБРАЦИЙ ОБОРУДОВАНИЯ
559
Продолжение табл. 16
Погрешность в % Вид регистратора Число каналов Размеры В 3LH Максимальная температура работы датчика Назначение и особенности
— Стрелочный указатель, светолучевой осциллограф — Усилитель 224Х240Х Х364, блок питания 155Х185Х Х225 — —
токових-pet ыми датчиками 6 Генераторный усилитель 240Х164Х Х164 — В комплект входят датчики вибросмещения, виброускорения и давления
1±20, П + 10, Ш±10, IV±10 Встроенный стрелочный указатель, выходы на 100 кож и на 10 ом — Измерительный блок 297Х250Х Х270 -30 + +20 При расстоянии от вибрирующей поверхности 1—5 .ч.ч чувствительность не меняется: частота несущая 500 кгц
± 15 4 335X265 X Х165 (усилитель) +50 + -60 —
±15 3 — — Для измерения параметров вибрации и постоянных перегрузок
±10 Стрелочный указатель, электроннолучевой и светолучевой осциллографы 3 — -10 + +60 Прибор позволяет измерять зазор и амплитуду вибрации
стными да ±5 тчиками Встроенный стрелочный указатель, выход на светолучевой осциллограф 1 - - Датчик щупового типа, рабочая емкость 0,01 мкф
560
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
17. Предельно допустимые уровни вибрации на рабочих местах
А. Вибросмещенил Б. Виброскорость в октавных полосах относительно 5 -10'в см/сек и соответствующие им абсолютные величины
Основная частота в гц Смещение в о Основная частота в гц Смещение в ММ Спектр вибраций в октавных полосах со среднегеометрическими и граничными (в скобках) частотами в гц Виброскорость
в дб в см/сек
<1 2 3 4 3 6 0,6 0,5 0,4 0,2 0,1 0,08 8 9 10 И 0,07 0,05 0,045 0,040 0,035 10 (11-22) 32 (22-45) 63 (45-90) 125 (90-180) 250 (180-355) 97 93 95 97 97 0,35 0,22 0,27 0,35 0,35
Примечания: 1. Нормативы таблицы соответствуют непрерывному воздействию вибрации в течение рабочего дня. При продолжительности воздействия не более 20% рабочего времени указанные в таблице смещения и скорости допускается увеличивать, но не более чем в 1,5 раза. 2. Если измерительный прибор отградуирован в Об относительно иного значения виброскорости v0, отличающегося от стандартного значения виброскорости 5-К) 0 cxt/сек, то к результатам измерений прибавляют поправку, равную 20 lg . вб. 5'10 • см/сек 3. При использовании анализаторов с более узкими полосами пропускания, чем октавный фильтр или анализатор со среднегеометрическими частотами полос 16, 32, 63, 125, 250 гц, измеренные уровни в этих полосах следует пересчитывать в октавные с указанными среднегеометрическими частотами по формуле Ьокт = Ю lg (10°’1Ll + 100,1L2 + . . . 4- 10°’1Ln) дб, где L1, L2, , Ln — измеренные уровни узких полос в Об; п — число узких полос в октавной полосе.
Для измерения относительных колебаний существуют датчики, общей чертой которых является то, что корпус датчика закрепляют на одной детали, а механические смещения другой детали относительно цервой — на основе различных физических явлений превращают в электрический сигнал.
Для измерения относительных колебаний станков в ЭНИМСе разработан индукционный датчик ЛДС-13 [2], работающий в комплекте с прибором ИВ-2 (ЭНИМС) или с селективным микровольтметром В6-6 (см. табл. 16).
Отечественная аппаратура для измерения относительных колебаний выпускается с индуктивными, токовихревыми и емкостными датчиками (см. табл. 16).
Относительные колебания можно записать с помощью различных осциллографов и усилителей упругими элементами с наклеенными тензодатчиками^
В станкостроении широко применяют упругий элемент арочного типа, используемый в виброщупе К61-А [4].
Измерение относительных колебаний между инструментом и заготовкой можно осуществить непосредственно в тех типах станков, в которых рабочее вращательное движение имеет заготовка [токарные, револьверные, карусельные станки (рис. 32, а)] или инструмент (фрезерные, расточные, алмазно- и координатнорасточные, плоскошлифовальные станки).
В тех станках, в которых вращается и заготовка и инструмент (в кругло-, резьбо-, внутришлифовальных и зубофрезерных станках), непосредственное из
Проверка вибраций оборудования
561
мерение относительных колебаний пока практически невозможно и поэтому измеряют вибрации между узлами, несущими инструмент и заготовку, при схеме измерения, наиболее близко отвечающей условиям работы (рис. 32, 6).
В ряде случаев измерение вибраций быстровращающихся шпинделей, оправок и т. п. относительно неподвижных узлов (стола, суппорта) можно заменить измерением относительно тех же узлов вибраций корпуса, пиноли, гильзы, в которых эти шпиндели вращаются.
Такие схемы измерений удобны для кругло-, внутри- и резьбошлифовальных, координатнорасточных и других станков (рис. 32, в).
Рис. 32. Схемы измерения колебаний станков на холостом ходу: а — токарные и токарно-винторезные станки; б — круглошлифовальные станки; в — внутришлифовальные станки; г и д — резьбошлифовальные станки; е и ж — координатно-расточные станки; 1 — регулируемая оправка; 2 — датчик относительных колебаний; <3 — суппорт; 4 — корпус шлифовальной бабки;
5 — датчик; в — оправка; 7 — гильза внутришлифовальной головки
Общими условиями проверки колебаний станков на холостом ходу являются следующие:
1. Измерение колебаний производят после проверки станка, по нормам точности при той же установке его на башмаках или виброизолирующих опорах.
2. Шпиндели приводятся во вращение с теми числами оборотов, на которых выполняют чистовую обработку образца при проверке станка в работе, согласно соответствующим ГОСТам на нормы точности.
При испытании станка после ремонта рекомендуется проводить проверку на нескольких (не менее четырех) ступенях чисел оборотов, включая максимальные.
3. За меру вибраций принят размах вибросмещения составляющих спектра в диапазоне частот до 1500 гц.
4. Рекомендуется для измерения и частотного анализа вибраций применять селективный микровольтметр с датчиком ЛДС-13 и интегрирующей ячейкой. При отсутствии этого комплекта может быть использована другая аппаратура с датчиками, измеряющими относительные колебания (см. табл. 16).
5. При использовании селективного микровольтметра определяют размах вирбосмсщения каждой составляющей спектра, наибольший из наблюдаемых но шкале прибора в течение 10 — 20 сек. ' ’*5
При записи колебаний на бумагу или пленку оценивают также наиооль-ший размах каждой составляющей спектра (см. рис. 31, а).
562
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
18. Допускаемый размах вибросмещений составляющих спектра колебаний
Тип станка и Vs нормали Объект проверки Наибольший диаметр устанавливав- Допускаемый размах колебаний в мк по классам точности станков
мог о изделия в мм Н п в А
Токарные и токарно-винто- Колебания шпинделя относительно суппорта (см. рис. 32, а); а) при вращении шпинделя (цифры в числителе); б) при включенном электродвигателе главного привода, но без вращения шпинделя (цифры в знаменателе) Св. 200 ДО 400 _6 2 й) (й) /1,5\ \0,5/
резные, Н71-2 Св. 400 до 8С0 8 2,5 - -
Св. 800 10 3,2 - - -
Внутришлифо-аальные, Н73-2 Колебания гильзы внутри-шлифовальной головки от- До 200 - 1,6 1,0 0.6
носительно невращающегося шпинделя бабки изделия (см. рис. 32, е) при вращении шлифовального круга, электродвигателя бабки изделия со снятыми ремнями и работе гидросистемы на холостом ходу Св. 200 до 400 - 2,0 1,2 0,8
Св. 400 до 800 - 2,5 1,6* 1,0*
Круглошлифовальные, Н73-9 Колебания шлифовальной бабки относительно оправки, закрепленной в центрах (см. рис. 32, 6), при работе всех электродвигателей и гидросистемы на холостом ходу поочередно: а) при вращении шлифовального До 100 - 2 1,2 (п \0,8/ \0,5/
Св. 100 до 200 - 3 1,6 / 2 \ \1,0/ /1ДЧ \0,6/
круга и планшайбы передней бабки (цифры в числителе); б) при включенном электродвигателе шлифовального круга, но без вращения круга и планшайбы (цифры в знаменателе) Св. 200 до 400 - 4 ~2 /2,5\ \1,2/ -
Св. 400 до 800 - 5 - -
Реаьбо шлифовальные, Н75-8 Колебания шлифовальной бабки относительно оправки, закрепленной в центрах, при одновременном вращении шпинделей шлифовальной бабки и бабки изделия на холостом ходу поочередно в направлениях; а) перпен- До 125 - - 1,0 0,6
Св. 125 до 320 - - 1,6 1,0
дикулярном (см. рис. 32 а); б) параллельном** оси центров (см. рис. 32, д) Св. 320 - - 2,5 1,6
• Для станков, изготавляемых по согласованию с заказчиками.
** Допускаемый размах рекомендуется 0,8 от указанных значений.
ПРОВЕРКА ВИБРАЦИЙ ОБОРУДОВАНИЯ
563
Продолжение табл. 18
Тип станка и Ni нормали Объект проверки Наибольший диаметр устанавливаемого изделия в ММ Допускаемый размах колебаний в мк до классам точности станков
н п В А
Координатнорасточные, Н72-2 Колебания гильзы: а) вертикального шпинделя (см. рис. 32, е); б) горизонтального шпинделя (см. рис. 32, ж) относительно стола в направлении продольной оси стола при одновременном вращении шпинделей на холостом ходу До 32*,ж - 1,2 0,8 0,5
Св. 32*“ до 5О‘“ - 1,6 1,0 0,6
Св. БО*" до 80*** - 2,0 1.2 0,8
Примечание. Величины, указанные в скобках, — ориентировочные.
••• Диаметр передней опоры шпинделя.
При колебаниях типа биений (рис. 31, б) на стрелочном приборе наблюдают медленные периодические качания стрелки и фиксируют наибольшее показание из наблюдаемых в течение трех периодов биения. Случайные резкие выбросы показаний отбрасывают.
6. Результаты измерений составляющих спектра рекомендуется оформлять в виде графика, в котором в логарифмических координатах по оси абсцисс откладывают частоты в герцах, а по оси ординат величины размахов соответствующих составляющих в микронах.
Размах каждой из составляющих не должен превышать допускаемого по нормали станкостроения, ГОСТам или техническим условиям.
Нормали станкостроения разработаны для токарных [7], внутришлифоваль-ных [9], резьбошлифовальных [11], координатнорасточных [10] и круглошлифовальных [6] станков. Для последних проверка уровня колебаний введена в нормы точности по ГОСТу 11654—65.
Допускаемые размахи по выпущенным нормалям приведены в табл. 18.
ЛИТЕРАТУРА
Контроль качества ремонта оборудования
1. Поптерацкий Н. Г. Справочник приемщика станков, Изд. 3-е М., Виешторгиздат, 1962.
2. Технические условия на ремонт металлорежущих станков. М., НИИМАШ, 1966.
Проверка на шум
1. Беранек Л. Л. Акустические измерения. М., ИЛ.
2. Борьба с шумом. Под ред. проф. Е. Я. Юдина. М., Стройиздат, 1964.
3. И л ь я ш у к Ю. М. Измерения и нормирование производственного шума. М., Профиздат, 1964.
4. ЭНИМС. Инструкция но испытанию металлорежущих станков на шум. М., ОНТИ, 1960.
5. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий СН 245-63. Госстрой СССР. М., Госстройиздат, 1963.
6, Славна И. И. Производственный шум и борьба с ним. М., Профиздат, 1955.
564
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Проверка вибраций оборудования
1. Васильева Р. В. Аппаратура для вибрационных исследований (обзор). В сб. «Аппаратура для измерения параметров вибрации». Л., Ленинградский Дом научно-технической пропаганды, 1967.
2. Воробьева Т. С. и Айзенштат Л. И. Аппаратура для измерения вибраций металлорежущих станков в цеховых условиях. «Станки и инструмент», 1964, № 7.
3. Иориш Ю. И. Виброметрия, М., Машгиз, 1963.
4. К е д р о в С. С. Виброщуп и виброметр для измерения колебаний станков. «Станки и инструмент», 1962, № 7.
5. Кудинов В. А. Динамика станков. М., «Машиностроение», 1967.
6. Нормы колебаний холостого хода для круглошлифовальных станков общего назначения повышенной точности. Н73-9. М., ЭНИМС, ОНТИ, 1965.
7. Нормы колебаний холостого хода для токарных и токарно-винторезных станков общего назначения нормальной точности. Н71-2. М., ЭНИМС, ОНТИ, 1965.
8. Санитарные нормы и правила при работе с инструментами, механизмами и оборудованием, создающим вибрации, передаваемые на руки работающих и по ограничению общей вибрации рабочих мест. М., Министерство здравоохранения СССР, 1966.
9. Станки внутришлифовальные повышенной, высокой и особо высокой точности, Нормы колебаний холостого хода. Н73-2. М., ЭНИМС, 1965.
10. Станки координатнорасточные. Нормы колебаний при холостом ходе. Н72-2. М., ЭНИМС, ОНТИ, 1967.
И. Станки резьбошлифовальные. Нормы колебаний при холостом ходе. Н75-8. М.« ЭНИМС, ОНТИ, 1967.
/Л7//
ическэя
Металл,
ПЕРЕЧЕНЬ ГОСТов
гост Стр. гост Стр. гост Стр.
8—53 519 2283-57 75 6960-68 505
10-53 519 2288-57 75 7035-54* 520
13-54’ 516, 519, 520 2319-60 302 7275-62 243
15-67 519 2571-44 47 7470-67 519
16-59 * 516, 519, 520 2615-54 75 7599-55’ 264
17-70 519, 520 2671-44 64 7661-67 519
26-67 519 2688-69 288, 289 7895-56 516, 520
28-68 519 2789-59 504, 518 8026-64 519, 522, 523
42-58 519 2841-62 242 8050-56 63
58-68 519 2906-62 242 8074-56 519
79-41 519 3070-66 288, 289 8190-56 268
98-59 519, 519, 520 3071-66 288, 289 8728-68 13
228—65 302 3077-69 289 8787—68 271
370-67 519, 520 3079-69 288, 290 9087 -59 46, 49, 63
380-60 * 245 3106-62 242 9140—68 148
577-68 519, 520 3108-62 242 9323-60’ 174
658-67 519 3109-62 243 9324-60* 172
659-67 519 3329-54 244 9325- 60’ 172
767-41 89 3675-56 505, 510 9392-60 519
882-64 519 3749-65 519, 534 9409-60” 520
850-41 519 3778-65’ 89 9467-60 46, 54, 57, 58
1050-60 ’ 243, 244, 245 3836—47 88 10051-62 46-51, 70, 71, 73
1139-58 507, 508 4543-61* 243, 244 10052-62 52, 57
1180-41 90 4751-67 505 10157-62 56
1435-54 245 4834-49 77 10242-62 505, 510
1465—69 236 4986-54 75 10304-62 505
1499-54 268 5392-64’ 172 10543-63 46-51, 73
1534—42 268 5584-61* 520 10587-63 13
1584-65 519 5632-61’ 77 10905-64 522, 523
1585-57 216 5854—54 13 10996-64 171, 172
1643-56 505, 510 5950-63 77 11654-65 519, 563
1758-56 505, 510 5952-63* 77 11870-66 542
1759-62 505 6402-61 505 11871-66 504, 505
2041-69 419 6507—60 519 11966-66 23
2110-57 519 6645-68 238 12171-66 11
2132-58 85 6648—68 148 12172-66 16
2246—60 • 46, 47, 48, 50, 6833—54 14 13135-67 519
54,61,63, 73, 77 6912—64 42 14034-68 144
СПРАВОЧНИК МЕХАНИКА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ЗАВОДА
Том 2. Технология ремонта Под ред. инж. Ю. С. Борисова
Редактор издательства Д. В. Баженов
Технический редактор
Т. Ф. Соколова
Корректоры:
Н. И. Шарунина и А. А. Снастина
Переплет художника
Е. В. Бекетова
Сдано в производство 7/IV 1970 г. Подписано к печати 25/П 1971 г. Т-02562, Тираж 50 000 экз. Печ. л. 35,5. Бум. л. 17,75. Уч.-изд. л. 50. Формат 60Х90’/1б- Цена 2 р. 74 к. Заказ ИЗО.
Издательство «МАШИНОСТРОЕНИЕ», Москва, Б-66, 1-й Басманный пер., 3.
Ордена Трудового Красного Знамени Ленинградская типография JM5 1 «Печатный Двор» имени А. М. Горького Главполиграфпрома Комитета по печати при Совете Министров СССР, г. Ленинград, Гатчинская ул., 26.
НОВЫЕ КНИГИ
ИЗДАТЕЛЬСТВА «МАШИНОСТРОЕНИЕ»
ГОТОВЯТСЯ К ПЕЧАТИ
Краткий справочник металлиста. Под ред. А. Н. Малова. Изд. 2-е., 60 л., 100 000 экз., 3 р. 45 к.
Сведения ио элементам деталей машин, допускам, посадкам и техническим измерениям, механическим и технологическим свойствам машиностроительных материалов, заготовительным операциям, по технологии обработки деталей.
Во втором издании приведены новые разделы по физическим методам обработки, по обработке на агрегатных станках, профильному шлифованию, по работе па координатно-расточных станках и др.
Лавров Н. К. Завивание и дробление стружки в процессе резания. 5 л., 15000 экз., 22 коп.
В брошюре описаны современные методы завивания и дробления стружки резцом и применением прерывистого резания, даны рекомендации по применению методов завивания и дробления стружки для различных условий производства и типов оборудования.
М а х о н я. И. Т. Справочные таблицы инструментальщика. Изд. 3-е, переработ. и доп. 9 л., 22 000 экз., 50 коп.
В книге приведены таблицы и другие справочные сведения по измерению углов синусными линейками; расчету и измерению размеров при помощи роликов и шариков; определение блока концевых мер, угловых размеров конусных и наклонных поверхпостей, основных элементов резьбовых калибров, припусков на обработку, допусков на свободные размеры; подбору сверл для сверления отверстий под резьбу.
По сравнению с предыдущими изданиями книга дополнена формулами для решения треугольников, некоторыми зависимостями между элементами квадрата, шестиугольника и правильного многоугольника.
Морозов В. И. и Шубина Н. G. Наклеп дробью тяжелонагружен-пых зубчатых колес. 7 л., 10000 экз., 40 коп.
В брошюре освещены вопросы дробеструйного упрочнения тяжело-нагруженных зубчатых колес модуля 12—14 .илг, подвергавшихся химико-термической обработке, рассмотрены явления соударения при наклепе дробью, анализируется напряженное состояние в зоне контакта дроби и изделия, приведены зависимости скорости полета дроби и свойств упрочняемой детали, степень и глубина наклепа, фазовые превращения ири наклепе, остаточные напряжения, циклические прочности комплексно-упрочненных сталей и т. д.
Палей М. М. Технология производства приспособлений, пресс-форм и штампов. 25 л., 10000 экз., 1 р. 60 к.
В книге освещена технология изготовления и сборки приспособлений, цресс-форм и штампов, рассмотрены способы и методы образования пресс-форм: литьем, порошковой металлургией, гальванопластикой, выдавливанием, профильным шлифованием, электрофизическими способами. Описаны методы электроимпульсной и электрохимической обработки ручьев штампов, а также отливки и штамповки вставок. Приведены описания специального инструмента и оборудования, применяемых для изготовления штампов, приспособлений и т. д.