Дефекты и причины их возникновения

5.3. Дефекты и причины их возникновения

Дефект 1 – износ шейки вала под шариковый подшипник (уменьшение диаметра). Разрушительными факторами являются контактные нагрузки и трение.

Дефект 2 – срыв резьбы. Он возникает вследствие износа резьбы или чрезмерной затяжки резного соединения при ремонте более указанной в ТУ на сборку.

Причинами уменьшения срока службы детали могут быть:

-          нарушение технологического процесса изготовления детали и сборочной единицы:

а) неоднородность материала,

б) невыполнение требований инструкторской документации на изготовление детали и сборочной единицы,

-          нарушение правил эксплуатации:

а) превышение величины нагрузок против расчетных,

б) некачественное техническое обслуживание и ремонт.

5.4. Обоснование выбора рационального способа восстановления детали

При выборе наиболее рационального технологического восстановления детали учитывают:

-          габаритные размеры,

-          форму и точность изготовления детали, ее материал,

-          твердость рабочих поверхностей, условия работы, вид и характер дефекта,

-          производственная возможность авторемонтного предприятия,

-          затраты на восстановление.

При выборе оптимального способа восстановления первичного вала коробки передач руководствуемся тремя критериями:

1)   применимости,

2)   долговечности,

3)   технико-экономической эффективности.

Критерий применимости является технологическим критерием и определяет принципиальную возможность применения различных способов восстановления по отношению к детали. При этом учитывается условия работы детали в узле, величина износа, конструктивные особенности детали: габаритные размеры, твердость материала, геометрические размеры, их допуск, точность геометрической формы, шероховатость. Так как каждый дефект можно восстановить несколькими способами, то согласно критерию применимости назначаем конкурентные способы устранения дефекта 1.

Таблица 6

Номер п/п	Способ восстановления	Твердость поверхности
1	Наплавка в среде СО2	48-51
2	Железнение	57
3	Хромирование	60-64
	Плазменное напыление	52-64

Учитывая степень износа и преимущество хромирования: необходимая твердость, возможность одновременного наращивания полного комплекта деталей.

Согласно этому из перечисленных способов восстановления выбираем хромирование. На основании критерия долговечности и технико-экономической эффективности выбираем способ восстановления и заносим в таблицу 7.

Таблица 7

Номер дефекта	Позиция на рисунке	Возможный дефект	Контрольный инструмент	Размер в мм		Износ в мм	Способ восстановления детали	Кg	Кэ	Выбранный способ восстановления детали
				Номинальный диаметр	Для ремонта диаметр
1	1	Износ шейки вала под подшипник	Микрометр, штанген-циркуль	-0,003 60  -0,028	59,97	0,05	железнение хромирование	1,15 1,20	0,63 0,85	хромирование

5.5. Обоснование схемы движения детали по цехам и участкам

При дефектации детали, контролер дефектов в зависимости от сочетания дефектов назначает технологический маршрут, представляющий собой последовательность операций по устранению определенного комплекса дефектов. При устранении дефектов принимаем технологию по следующей схеме:

1)   предварительная механическая обработка,

2)   наращивание поверхностей,

3)   механическая обработка под номинальный размер.

Предварительная механическая обработка применяется для придания поверхности правильной геометрической формы и требуемой шероховатости, что особенно важно для нанесения гальванического покрытия. Учитывая, что твердость поверхности детали HRC 60-65 в качестве предварительной и окончательной обработки применяем чистовое шлифование, шероховатость Rа 1,6 мм.

Назначаем план технологического процесса устранения дефектов и представляем его в виде таблицы 8.

Таблица 8

Номер дефекта	Позиция на рисунке	Размеры в мм		Износ в мм	Выбранный способ восстановления	Наименование операции	Краткое содержание операции
		Номи-нальный	Ремонтный
1	1	60,023	59,97	0,05	хромирование	1.   Шлифовальная 2.   Гальваническая 3.   Шлифовальная	1.Шлифовать до диаметра 59,78 h9 Rа 1,6 мм 2.Нарастить до Ø 60,3 h14 3.Шлифовать до Ø 60-0,023 Rа 1,6 мм

Принимаем припуск на предварительное шлифование для поверхности 0,15 мм на сторону. Определить толщину наносимого слоя материала для цилиндрических деталей по формуле:

А_сл = (Р_н – Р_u)/2 + Z

где А_сл – толщина наносимого слоя, мм,

Р_н – номинальный размер детали, мм,

Р_u – размер изношенной детали (размер после предварительной механической обработки),

Z – припуск на последующую механическую обработку.

Принимаем для хромирования:

Z = 0,15

А_сл = (60,023 – 59,78)/2 + 0,15 = 0,27 мм

Определяем диаметр детали после нанесения покрытия и наплавки по формуле:

Д_i = Д_н + 2А_сл

где Д_i – диаметр детали при устранении i-того дефекта, мм

Д_н – номинальный диаметр, мм

Д_i = 59,78 + 2 х 0,27 = 60,32 мм

принимаем предельные отклонения от размеров на промежуточных операциях:

-          шлифовальная h9,

-          гальваническая h14.

Определяем технологический маршрут восстановления детали, дефекта № 1. Последовательность и номера операций заносим в таблицу 9.

Таблица 9

Номер операции	Наименование операции	Номер перехода	Краткое содержание перехода
005	шлифовальная	1	Шлифовать поверхность до Ø 59,78 h9 Rа 1,6 мм
010	гальваническая	1	Нарастить слой железа до Ø 60,3 h14
015	шлифовальная	1	Шлифовать поверхность до Ø 60,023

Схема движения детали по цехам и участкам представлена на рисунке 1.

Склад деталей, ожидающих ремонта

Слесарно-механический участок

Гальванический цех

Слесарно-механический участок

Комплекто-вочный участок

Рисунок 1   5.6 Выбор установочных баз

В качестве базовых поверхностей при механической обработке используем существующие базы (установочные базы завода-изготовителя) центровые отверстия, которые при необходимости подвергаем исправлению.

005, 015 шлифовальная

Обработку проводим в центрах с одной установки с использованием рифленого и вращающегося центра.

5.7. Выбор оборудования

При выборе оборудования необходимо учитывать:

-          станок должен соответствовать габаритам обрабатываемой детали,

-          мощность станка должна использоваться максимально,

-          паспортные данные должны соответствовать расчетным режимам станок должен обеспечить требуемую точность и частоту обработки детали.

005, 015 шлифовальная

Выбираем кругло-шлифовальный станок 3М150 [5. с. 15].

Краткая характеристика

Таблица 10

Номер п/п	Наименование параметра	Значение параметра
1	Наибольшие размеры устанавливаемой заготовки: -          диаметр -          длина	100 360
2	Рекомендуемый диаметр шлифования в мм	45
3	Наибольшая длина шлифования в мм	340
4	Частота вращения шпинделя (заготовки) в мин-1	100-1000
5	Наибольший размер шлифовального круга в мм	400
6	Скорость врезной подачи, мм/ мин-1	0,05-5
7	Скорость перемещения стола, м/ мин-1	0,02-4
8	Мощность электродвигателя главного движения, кВт	4

  5.8. Выбор рабочего измерительного инструмента и технологической оснастки

005 шлифовальная

Учитывая марку материала детали, твердость и шероховатость обрабатываемой поверхности выбираем материал круга 24А25НСМ26К1

Размеры и профиль круга выбираем в зависимости от вида обработки и марки станка 3М150.

Выбираем круг ПП400 х 40 х 15 ГОСТ 2424-83* [4с. 388].

Измерительный инструмент – микрометр МК 50-75 ГОСТ 6507-78*.

Технологическая оснастка: рифленый и вращающийся центры.