что включает в себя ремонт детали слесарной обработкой
Восстановление деталей слесарно-механической обработкой.
Механической и слесарной обработкой восстанавливают детали с плоскими сопрягаемыми поверхностями (направляющие станин, планки, клинья). При износе направляющих до 0,2 мм их восстанавливают шабрением, при износе до 0,5 мм — шлифованием, а при износе более 0,5 мм — строганием с последующим шлифованием или шабрением.
При ремонте валов, осей, винтов и т. п. в первую очередь проверяют и восстанавливают их центровые отверстия. После этого поверхности, имеющие незначительный износ (царапины, риски, овальность до 0,02 мм), шлифуют, а при более значительных износах наращивают, обтачивают и шлифуют до ремонтного размера.
При ремонте изношенных деталей нередко возникают трудности при выборе способа базирования детали для обработки в связи с изменением основной установочной базы изношенной детали. В таких случаях ориентируются не на основные установочные, а на вспомогательные базы, и от них ведут обработку рабочих поверхностей. Наряду с восстановлением деталей механической обработкой при ремонте негодную часть детали иногда заменяют новой.
Восстановление деталей слесарно-механической обработкой
Слесарно-механическая обработка подразделяется на слесарную и механическую. Слесарные работы обычно дополняют или завершают механическую обработку восстанавливаемых деталей. Их применяют также при подготовке деталей к восстановлению другими способами, например сварке, пайке, склеиванию и т. д. К слесарным работам относятся опиловка, развертывание, зенкерование отверстий, сверление, прогонка и нарезание резьбы, шабрение, притирка, доводка до более полного прилегания.
Способы ремонта поверхностей слесарной обработкой
К таким способам относятся опиливание, шабрение, притирка, развертывание и др. Обработка напильником обеспечивает шероховатость поверхности 20 мкм и применяется при работах, не требующих высокой точности.
Шабрением достигается шероховатость поверхности 0,32 мкм. Шабрение применяют при ремонте подшипников скольжения и некоторых других деталей компрессоров. Это технология высокоточного выравнивания поверхности детали из металла с помощью специального режущего инструмента – шабера.
Притирка пастами обеспечивает шероховатость поверхности 0,02 мкм и точность 5…7 квалитетов. Притирка находит широкое применение при ремонте деталей рабочих клапанов, сальников, запорной арматуры.
Развертывание применяют для чистовой обработки отверстий, например отверстий в бобышках поршня. Развертывание обеспечивает точность 7…9 квалитетов и шероховатость поверхностей 0,16 мкм. Это чистовая обработка поверхностей, когда достигается высокая точность. Развертывание осуществляется с помощью развертки (рис. 1).Высокое качество обработки обеспечивается тем, что развертка имеет большое число режущих кромок и снимает малый припуск.
Рис. 1. Развертка – режущий инструмент, который нужен для окончательной обработки отверстий после сверления, зенкерования или растачивания
Механическая обработка применяется как самостоятельный способ восстановления деталей, а также в качестве операций, связанных с подготовкой или окончательной обработкой при восстановлении другими способами. Механическая обработка связана с выбором инструмента и режима обработки. При механической обработке восстанавливаемых деталей необходимо обеспечивать требуемую шероховатость, точность размеров формы и взаимного расположения рабочих поверхностей. Точность взаимного расположения поверхностей на детали зависит от правильного выбора технологической базы при её обработке. Технологическая (обработочная) база – это поверхности на детали, которые определяют положение детали в приспособлении относительно режущего инструмента. В качестве технологической базы рекомендуются поверхности, которые использовались при изготовлении этой детали.
Сущность слесарно-механической обработки заключается в восстановлении правильной геометрической формы и поверхностных свойств деталей, а также обеспечении их первоначальной посадки.
Слесарно-механическую обработку как способ восстановления деталей можно разделить на следующие виды:
Штифтовка применяется для заделки трещин длиной менее 30 мм. Ремонт деталей штифтовкой заключается в заделке трещин в неответственных местах путем постановки на всей длине трещины штифтов из красной меди или латуни с последующей их расчеканкой и поверхностным лужением.
Постановкой заплат восстанавливаются картеры агрегатов автомобилей, имеющих пробоины и трещины. Заплаты устанавливаются следующими способами:
Шлифование и притирка. Шлифование – обработка поверхности материала с помощью режущего инструмента или абразивного материала. Этот способ наиболее часто применяется при ремонте сопряжения седло – клапан. Для седел выпускного клапана применяют конусные абразивы под углом 30° (относительно горизонтальной оси), для выпускного клапана – 45°. Ремонт рабочих фасок седел клапанов производят шлифованием специальными абразивными камнями. Притирка является завершающей операцией при восстановлении герметичности клапанов.
Восстановление изделий способом дополнительных деталей применяется в том случае, когда необходимо восстановить и характер посадки, и первоначальные размеры деталей. Сущность состоит в том, что изношенная поверхность обрабатывается под больший или меньший размер и в основную деталь устанавливается дополнительная деталь (ввертыш, втулка и т. д.). Этим способом восстанавливаются как круглые, так и плоские детали. Для восстановления плоских поверхностей применяются пластины, диски, кольца. Для восстановления резьбовых отверстий используются ввертыши. Например, если износилась резьба в отверстии для свечи на головке блока цилиндров, то это отверстие рассверливают под больший размер, нарезают в нем резьбу, а затем вворачивают специально подготовленную втулку с внутренней резьбой, соответствующей резьбе свечи зажигания.
Виды слесарных работ
Несмотря на то, что технологии обработки металлоизделий стремительно развиваются, а большинство видов работ автоматизируется, человеческий труд до сих пор остается востребованным. В некоторых ситуациях он является единственным и наиболее удобным вариантом. Благодаря этому в штате многих компаний, даже оборудованных современной техникой, состоят профессиональные слесари. В данной статье мы поговорим об этих специалистах. Мы расскажем чем они занимаются, какие слесарные операции выполняют, каким инструментом пользуются.
Общие положения
Основные задачи, которые решает слесарь, состоят в сборке и ремонте узлов, а также в выполнении базовых видов металлообработки. Помощь специалиста требуется в самых различных сферах, начиная от промышленности (например, создание частей машин и станков), заканчивая бытом (например, ремонтом соединений, замков и так далее).
Все слесарные операции по обработке деталей можно разделить по степени сложности. Соответственно, базовые задачи может выполнить любой, даже начинающий специалист. Более серьезные виды слесарных работ проводятся сотрудниками с необходимой квалификацией и разрешениями.
Для выполнения различных операций специалисту требуются инструменты и оборудованное пространство. Основным элементом рабочего места слесаря является верстак. Он может располагаться непосредственно в цеху или в любом отведенном для этого помещении. По сути верстак представляет собой стол, на котором расположены все инструменты для проведения определенного набора слесарных операций по обработке деталей, а также устройство для закрепления чертежей. Обычно он создается из прочных сортов древесины, а сверху покрывается листовой сталью толщиной около миллиметра. Важным элементом верстака является защитный металлический экран, который необходимо использовать при проведении работ. Его отсутствие считается нарушением техники безопасности. В столе верстака обычно устанавливаются ящики, предназначенные для хранения инструмента.
Основное преимущество такого подхода состоит в том, что рабочее место можно оборудовать где угодно.
Одним из главных рабочих инструментов слесаря являются тиски. Они применяются при выполнении практически всех видов работ, начиная от незначительной обработки металла до изготовления и подгонки сложных деталей. Существует несколько видов тисков, различающихся по сложности и сфере применения: ручные, стуловые, параллельные. Последние пользуются наибольшей популярностью в силу простоты конструкции и универсальности. Как и следует из названия, их губки остаются параллельными в разжатом состоянии.
Для управления в таких тисках обычно используется поворотный механизм. Он позволяет упростить и ускорить работу слесаря и оперативно адаптировать инструмент для выполнения тех или иных задач. В большинстве случаев поворотной является верхняя часть механизма. К нижней она крепится одним болтом в центре или несколькими по бокам. Важно и то, что из подвижных тисков легко сделать неподвижные. Такой инструмент обеспечивает бОльшую жесткость и лучше гасит вибрации, что является обязательным условием при проведении различных видов слесарных работ при производстве деталей.
Что касается стуловых тисков, то они используются реже других моделей. Дело в том, что сфера их применения существенно меньше и включает в себя исключительно операции, предполагающие циклические ударные воздействия на заготовку.
Тиски, как и сам верстак, необходимо подогнать под рост слесаря. Это позволит работать в удобной позе, меньше уставать и правильнее применять силу. Чтобы определить оптимальную высоту, необходимо, чтобы рабочий согнул руку в локте и коснулся им губок тисков, а пальцами притронулся к подбородку.
Виды слесарных работ и их назначение
Существует несколько классификаций, но основной считается та, по которой все операции делятся на:
Обычно профессиональный сотрудник специализируется на выполнении одного или нескольких связанных видов слесарных работ, необходимых для производства того или иного вида деталей. Наиболее широкая специализация обычно встречается у новичков, недавно закончивших программу профессионального образования. Сложные задачи, требующие опыта, им обычно не доверяют. Исключения из этого правила существуют, но они редки.
Подготовительные работы
К этой категории обычно относятся следующие виды обработки металлических изделий:
Из названия следует, что все перечисленные операции обычно проводятся на первых этапах работы с заготовкой и предшествуют другим видам воздействий (например, сварке).
Скажем несколько слов об этих слесарных операциях.
Несложно догадаться, что разметка является одним из базовых и наиболее ответственных видов работ. Для ее выполнения применяются специальные плиты, которые обеспечивают надежную фиксацию заготовки. Ее неподвижность и устойчивость в процессе разметки играют ключевую роль в дальнейшей обработке. Сама разметка наносится кернером.
Стоит отметить и то, что выполнять данную операцию раньше доверяли только высококвалифицированным специалистам. Сегодня же эта задача чаще всего выполняется автоматизированными устройствами, которые могут обеспечить уровень точности, практически недостижимый для человека. Разумеется, речь идет о профессиональных предприятиях. В бытовой среде классические методы применяются до сих пор.
Примерно в той же ситуации находится и рубка металла. Выполнение этой операции вручную малопроизводительно и крайне трудозатратно. Вместо традиционных инструментов, вроде зубила, ножовки и пробивного пресса, сегодня активно применяются лазерные и плазменные станки. Они позволяют получить заготовку любой формы, обеспечивают минимальную деформацию кромки, гарантируют уровень точности, который недоступен для человека и ручных инструментов. Все параметры работы задаются заранее в числовом формате, а станок лишь выполняет необходимые операции. Разумеется, в бытовой среде, где сложные аппараты с ЧПУ не встречаются, классические методы активно применяются до сих пор.
С другой стороны, ручная рихтовка не только не теряет своей популярности, но и становится все более востребованной. Одной из главных сфер ее применения являются кузовные работы. Автомобилей в современном мире становится все больше, а вместе с ними растет и количество ДТП. Проведение рихтовки в домашних условиях возможно, но требует наличия инструментов и навыков. Чаще всего люди все же обращаются в мастерские, где для выполнения этой операции есть все необходимое. При этом для базовых слесарных операций не требуется дорогостоящая аппаратура и инструменты.
Еще одним распространенным видом работы является гибка металла. В этой сфере человека также заменили машины. Разумеется, получение качественных заготовок возможно с помощью тисков и молотка или улитки. Однако уровень точности в этом случае не идет в сравнение с профессиональными станками с ЧПУ.
Размерная обработка
К данной категории относится множество общеслесарных операций, в том числе:
Все они направлены на достижение одной цели — получить деталь заданной формы и размеров.
Опиливание контуров — это задача, необходимая после выполнения слесарных работ по рубке и механической обработке основы. С помощью напильника поверхности придается необходимый уровень гладкости. С помощью фрез и токарных станков с заготовки также удаляются дефекты, например, заусенцы. С развитием техники данный вид обработки стал все менее востребованным, так как современные станки способны самостоятельно контролировать качество кромки.
Сверление отверстий — один из наиболее распространенных способов обработки. При этом людей из этой сферы также вытесняют машины. Для того чтобы просверлить отверстие с высокой степенью точности и минимальным допуском, нужен специалист с высокой квалификацией, профессионал своего дела. Для выполнения задачи потребуется точная разметка и радиально-сверлильный аппарат.
Эту же работу можно выполнить значительно быстрее и проще с помощью современного станка с ЧПУ. Такое оборудование может обеспечить минимальный допуск, высокое качество готового изделия и не нанесет вреда внешнему виду. Разумеется, сверление по металлу применяется и в быту без использования станков и обрабатывающих центров, однако в промышленности альтернативы более предпочтительны.
Резьбонарезка — это сфера, в которой работа специалистов все еще востребована. Данная слесарная операция может выполняться вручную с помощью плашки или на токарно-винторезном станке. Первый метод используется редко из-за своей трудоемкости и невысокой точности. Проводить резьбонарезку на станке может только специалист, получивший соответствующее разрешение и имеющий необходимый опыт работы. Для получения качественной заточки требуется специальные резцы и алмазные абразивные пластины.
При этом механизация не обошла и эту сферу. В большинстве случаев производство большого количества типовых изделий также происходит на автоматизированном оборудовании. В этом случае существенно возрастает скорость обработки и повышается точность. При этом, если требуется выполнение слесарных работ с единичными нестандартными метизами или основой из особенного металла или сплава, обычно привлекается специалист.
Подгоночные работы
К этой категории относятся:
Данные операции обычно проводятся на завершающем этапе обработки деталей и требуются для придания им необходимых технических характеристик.
Полировка не считается полноценным видом слесарных работ, но широко применяется практически во всех сферах промышленности. Основная задача данной операции — обеспечить необходимый уровень гладкости поверхности. Это необходимо не только для достижения требуемых механических свойств, но и для улучшения внешнего вида изделий.
Полировка может проводиться вручную, но чаще выполняется на специальных станках с использованием абразивных составов. В ряде случаев этот процесс может выполняться в среде электролита.
Притирка — это достаточно важный вид обработки, который необходим при производстве тяжелонагруженных узлов. Она улучшает прилегание элементов, предотвращает протекание смазочных материалов и в целом положительно влияет на долговечность соединения. Притирка осуществляется на специальных станках, которые подвергают детали из пары трения множественным циклам обработки с увеличивающейся нагрузкой. В ходе работы усиливается прижим деталей и скорость трения.
Доводка — это ряд операций, основная задача которых — удалить все имеющиеся дефекты с детали.
Инструменты, необходимые для выполнения работ
Делятся на несколько категорий в зависимости от сферы применения:
Если вы хотите улучшить свои навыки металлообработки, изучите другие статьи, размещенные на нашем сайте. Если же вам необходимы наши услуги, вы можете заказать их по телефону 8 (812) 336-86-22.
Слесарно-механические способы ремонта и восстановления деталей
Слесарно-механические способы – это значительная часть операций, направленных на восстановление деталей, имеющих дефекты. Как правило, устранение их не требует сложного, точного, дорогостоящего ремонтно-технологического оборудования. Дефекты, устраняемые слесарно-механическими способами: обрыв части детали при скручивании, трещины, изломы, износ режущей части рабочих органов, износ и повреждение резьбы, износ лысок, отверстий под штифты, пазов и прочее.
Указанные дефекты устраняются способами ремонтных размеров, приваркой компенсационной части взамен изношенной, резьбовыми и фигурными вставками, приваркой добавочных элементов.
Способ ремонтных размеров. Одна из соединяемых деталей (как правило, сложная и дорогостоящая, например, вал) обрабатывается до заданного ремонтного размера. Другая деталь (более простая и дешёвая, например, втулка) заменяется новой, соответствующего размера. Соединению возвращается посадка (первоначальный натяг либо зазор), но детали будут иметь отличные от первоначальных размеры.
Ремонтные размеры могут быть стандартными и свободными. Применение метода стандартных ремонтных размеров предполагает обработку одной из деталей на ремонтный размер, другая деталь заменяется на новую.
Восстановление и ремонт резьбовых поверхностей. Способы восстановления повреждённой либо изношенной резьбы:
— постановка резьбовых спиральных вставок;
— нарезание резьбы ремонтного размера;
— наплавка с последующей механической обработкой и нарезанием резьбы нормального размера.
Комплект приспособлений ПИМ-5331 используется для восстановления резьбы в отверстиях путём постановки спиральных вставок [рис. 1].
Рис. 1. Резьбовая спиральная вставка.
Технология данного способа включает в себя:
— рассверливание резьбового отверстия на больший диаметр,
— нарезание резьбы в отверстии под резьбовую вставку,
— ввёртывание спиральной вставки в отверстие детали (при помощи монтажного ключа);
— удаление технологического поводка у вставки (при помощи специального бородка, входящего в комплект ПИМ-5331);
— контроль восстановленной резьбы.
Ввёрнутая резьбовая вставка должна утопать на глубину 0,5-1,0 мм от поверхности.
Постановкой резьбовых вставок увеличивается надёжность резьбовых соединений, особенно в деталях из алюминия и чугуна.
В стальных и алюминиевых деталях изношенные резьбовые соединения возможно полностью заварить и обработать на нормальный размер.
Заделка трещин фигурными вставками. Двумя видами фигурных вставок – уплотняющими и стягивающими, устраняются трещины в корпусных деталях [рис. 2].
Рис. 2. Фигурные вставки.
а) – Уплотняющие вставки;
б) – Уплотняющие вставки;
в) – Стягивающие вставки;
г) – Стягивающие вставки;
д) – Стягивающие вставки;
е) – Стягивающие вставки.
Уплотняющие фигурные вставки. Вставки диаметром 4,8 мм применяются для тонкостенных деталей, а для деталей, имеющих толщину стенок 12-18 мм, используются вставки диаметром 6,8 мм.
При подготовке детали сначала её промывают, проверяют на наличие трещин, затем разделывают фигурный паз.
Для того чтобы установить уплотняющую фигурную вставку сначала в пазу засверливается отверстие (диаметр отверстия 4,8 либо 6,8 мм) на глубину 3,5 либо 6,5 мм за пределами конца трещины на расстоянии 4-5 либо 5-6 мм соответственно. Далее последовательно вдоль трещины просверливаются такие же отверстия, используя специальный кондуктор. Кондуктор переставляется и каждый раз фиксируется по просверленному отверстию. Аналогичные отверстия сверлят и поперёк трещины – по два отверстия с каждой стороны, через каждые пять отверстий [рис. 3].
Рис. 3. Постановка уплотняющих и стягивающих вставок.
В изготовленные пазы устанавливаются и расклёпываются фигурные вставки [рис. 2 а, б] и вдоль трещин, и поперёк. Предварительно они смазываются эпоксидным составом. Вставки, имеющие диаметр 6,8 мм устанавливаются в отверстие в два ряда.
Стягивающие фигурные вставки. В деталях просверливается по кондуктору (перпендикулярно трещине) 4 или 6 отверстий (по 2 либо 3 отверстия с каждой стороны) диаметром, соответствующим диаметру вставки [рис. 2 в, г, д, е] с шагом, большим на 0,1-0,3 мм (в зависимости от конструкции и глубиной 15 мм). Перемычка между пластинами удаляется при помощи специального пробойника в виде пластины толщиной 1,8 либо 3,0 мм в зависимости от размеров вставки. Фигурная вставка запрессовывается в изготовленный паз и расклёпывается. Далее поверхность зачищается опиливанием либо обрабатывается переносным вращающимся абразивным кругом.
Постановка дополнительных элементов либо замена изношенной части детали. Для устранения дефекта в некоторых деталях целесообразно провести удаление изношенной части и приварить на её место компенсационные элементы. Восстанавливаемая деталь с новыми элементами соединяется методом сварки трением, под слоем флюса, в среде газа и прочее. При этом компенсационная часть детали может быть изготовлена из более прочного и износостойкого материала, чем исходная деталь.
Использование односторонне изношенных деталей. В процессе эксплуатации машин и агрегатов некоторые детали получают односторонний износ (оси натяжных колёс, шлицы валов, ведущие звёздочки, пальцы и втулки гусеничных полотен и прочее).
Допускается переставление парных деталей с одной стороны машины на другую. Симметричные детали можно использовать, перевернув их на 180 градусов. В несимметричных деталях следует изменить конструкцию для того, чтобы данная деталь могла работать при повороте на 180 градусов.
Ремонт деталей слесарно-механической обработкой
Методы восстановления деталей
При восстановлении отдельных деталей основной задачей является придание их изношенным поверхностям первоначальных параметров. Основными технологическими приемами при этом являются наплавка и напыление металлопокрытий, осаждение металла, формоизменение, диффузия, структурные изменения, нанесение полимерных материалов.
Методы восстановления деталей в зависимости от характера устранения дефекта подразделяются на три группы (рис. 5.2):
· восстановление деталей с изношенными поверхностями;
· восстановление деталей с механическими и боевыми повреждениями;
· восстановление противокоррозионных покрытий.
Рис. 5.2. Методы восстановления деталей
Такие прогрессивные методы, как гальванические и химические покрытия, газотермическое напыление, порошковая металлургия, электроконтактная наварка (ленты, проволоки, порошка), плазменные и лазерные технологи, электромеханические и электрофизические методы восстановления деталей, еще пока не получили широкого применения.
Метод восстановления детали выбирают при последовательном сопоставлении требуемых параметров (по ремонтному чертежу детали) с достигаемыми параметрами в процессе восстановления.
При отборе метода восстановления детали в приведенной последовательности устанавливают:
· возможность применения метода для конструктивно-технологической группы с определенными размерными характеристиками;
· возможность применения покрытия для материала основной детали и сочетаемость наносимого покрытия с материалом сопрягаемой детали;
· возможность обеспечения заданной толщины покрытия для компенсации износа и необходимого припуска на последующую обработку;
· необходимость и возможность предварительной обработки;
· вид механической и финишной обработки и достигаемую при этом точность и шероховатость поверхности;
· достигаемую твердость поверхности после нанесения покрытия;
· необходимость термической обработки и ее вид;
· достигаемую износостойкость при работе с сопрягаемой деталью;
· пористость покрытия, его адгезионную и когезионную прочность;
· снижение сопротивления усталости;
· стабильность получения заданных показателей;
· наличие и возможности средств технологической оснащенности ремонтно-восстановительных частей и ремонтных предприятий;
· наличие и уровень подготовки специалистов;
· себестоимость восстановления деталей.
Механическая обработка применяется для восстановления геометрической формы, размеров и шероховатости изношенных деталей, а также для подготовки и завершения обработки деталей, восстанавливаемых иными методами.
При восстановлении деталей используют следующие виды механической обработки:
· для наружных цилиндрических поверхностей – обтачивание, шлифование, притирание, полирование;
· для внутренних цилиндрических поверхностей – растачивание, развертывание, рассверливание, шлифование, хонингование;
· для плоских поверхностей – строгание, фрезерование, шлифование.
Точение применяется для обработки шеек коленчатых и других валов после наплавки, растачивания гильз, гнезд вкладышей коренных подшипников блоков цилиндров. Алмазное точение используют для обработки деталей из алюминиевых сплавов, меди, латуни, восстановленных газотермическим напылением и электроконтактной наваркой порошка, чугуна и пластмасс (втулок верхних головок шатунов, гильз двигателей и др.).
Шлифование применяют для деталей с высокой твердостью, а также для получения высокой точности обработки и малой шероховатости. Шлифуют деталь непосредственно после нанесения покрытия или после предварительного точения. Шлифованию подвергают шейки коленчатых валов, шейки и кулачки распределительных валов, стержни клапанов, толкатели.
Хонингование (обработка деталей абразивными брусками, совершающими сложное движение по отношению к обрабатываемой поверхности) применяют для восстановления гильз двигателей, отверстий нижних головок шатунов, тормозных цилиндров.
Фрезеруют плоскости головок блока, крышек нижних головок шатунов, а также обрабатывают фрезами шпоночные пазы коленчатых и распределительных валов, шлицы валов коробок передач и раздаточных коробок.
Сверление применяют для рассверливания отверстий крышек коробок передач, распределительных шестерен, фланцев полуосей, а также для высверливания изношенной резьбы в корпусных деталях (блоков цилиндров, головок блоков, картеров агрегатов трансмиссии).
Притирают изношенные поверхности тарелок клапанов и седел, запорных игл и распылителей форсунок, плунжеров и гильз топливных насосов высокого давления.
Полированию подвергают шлифованные шейки коленчатых валов, детали, подлежащие хромированию