Механическая обработка при восстановлении деталей .

В процессе обработки возникают значительные трудности вследствие особых свойств наращенного слоя (высокой твердости, неравномерной твердо­сти по длине и глубине слоя, структурной неоднородности, на­личия неметаллических включений и т.д.). Если деталь восстановлена различными методами автома­тической наплавки и осталиванием, то применяют материал режущей части инструмента из твердых сплавов Т5К10 и Т15К6, твердость наплавленного слоя HRC менее 40 и ВК8, ВК6 и ВК6М, HRC более 40. При обработке осталенных поверхностей используют пластинки из твердого сплава ТЗОК4. Обработку ведут с применением охлаждающей жидкости (эмульсола 5...8%, кальцинированной технической соды 0,2%, остальное—вода). Детали, хромированные гладким хромом, шлифуют кругами из электрокорунда на керамическойсвязке, зернистостью 40... 50 и твердостью С1...С2. Окружная ско­рость вращения круга и детали соответственно 30... 40 м/с и 15...20 м/мин. Детали после осталивания обрабатывают на токарных или шлифовальных станках в зависимости от припуска, твердости покрытия, требуемой точности и шероховатости поверх­ности. Покрытия с твердостью НВ<200 обрабатывают обыч­ным режущим инструментом, а с НВ 400...450—твердосплав­ными резцами и шлифованием. Покрытия твердостью НВ> >400...460 шлифуют кругами из электрокорунда на бакелито­вой связке, зернистостью 40... 25 и твердостью СМ2...СМ1. В условиях ремонтного производства в ряде случаев прихо­дится точить детали из закаленной стали с помощью твердо­сплавных резцов групп ВК и ТК (ВК8 и Т15К6). Для закален­ных сталей применяют резцы с отрицательным передним углом (у= -10...-15°) и углом наклона главной режущей кромки λ==5...10°. При обтачивании деталей из закаленной стали они могут принимать бочкообразную форму из-за отжима суппорта вслед­ствие значительных радиальных сил. Учитывая необходимость получения большей точности, детали обрабатывают в несколько проходов. При этом шероховатость поверхности находится в пределах 7 ..8-го класса, следовательно, данную операцию в ряде случаев можно заменить шлифованием. В результате применения твердосплавных покрытий воз­растает износостойкость деталей, но существенно ухудшается их обрабатываемость. Иногда покрытие нельзя использовать из-за трудностей, возникающих при механической обработке.

Значительными преимуществами обладает шлифование кру­гами из эльбора—это кубический нитрид бора, состоящий из бора и азота. По твердости он близок к алмазу, а по тепло­стойкости превосходит его примерно в два раза. По сравнению с абразивными инструментами из электрокорунда, карбида кремния и даже синтетических алмазов эльборовые круги име ют более высокие режущую способность и стойкость и меньший удельный расход эльбора (в 3...5 раз). В результате повышаются точность обработки и качество поверхности слоя деталей. Использование алмазного инструмента позволяет увеличить производительность процесса и ресурса деталей (в 1,2...2 ра­за) и снизить себестоимость их восстановления. В ремонтном производстве наиболее широко применяется алмазная обработ­ка хонингованием, полированием, суперфинишем и притиркой.

Алмазное хонингование служит для ремонта гильз цилиндров, обработки отверстий нижних головок шатунов, тор­мозных цилиндров и др. Взамен абразивного оно способствует повышению стойкости инструмента (брусков) в 150...300 раз, точности деталей на 70% и повышению производительности обработки, снижению шероховатости поверхности на 1... 2 клас­са и расходов на инструмент на З0...40%. Применяют бруски, содержащие синтетические алмазы ма­рок АСР, АСВ и АСК при концентрации алмазов 50...100%. Их зернистость выбирают в зависимости от вида обработки (предварительная, чистовая и окончательная) в пределах 500/400 до 20/14. Используют также металлические (Ml и др.) и пористые (МП2, МП4 и МП5) связки. Окружная скорость вращения хонинговальной головки 70... 80 м/мин, скорость ее возвратно-поступательного движения 12... 15 м/мин, давление брусков 0,3... 1,5 МПа (в зависимости от характера обработ­ки). За счет крупнозернистых алмазных хонинговальных брус­ков (500/400.. .400/315) снимаются большие припуски.

Плосковершинное хонингование — процесс обра­ботки, сущность которого заключается в формировании на гиль­зах и цилиндрах микропрофиля. Последний имеет большую опорную поверхность с углублениями (масляными карманами) для размещения смазки. В результате сокращается длительность приработки, повышается износостойкость гильз и ци­линдров, уменьшается или остается без изменений расход масла на угар. Процесс включает две операции: предварительное .и оконча­тельное хонингование. При первой на поверхности гильз обра­зуется исходный профиль. В процессе второй срезаются верши­ны исходного профиля и образуются площадки. Таким образом, плосковершинный профиль представляет собой чередование глу­боких впадин (рисок или масляных карманов) и плоских вер­шин (плато). При предварительном хонинговании автомобильных гильз используют бруски АРВ1 (АСБ) 125/100 МК2 100% и при окончательном – безалмаз­ные антифрикционные бруски М5-15 или бруски на эластичной резиновой связке. Плосковершинное хонингование ↓ трудоемкость процесса окончательного хонингования в 2... 2,5 раза и ↑ износостойкость гильз на 30%. Полирование алмазными (абразивными) лен­тами применяется для получения высокого класса шерохова­тости поверхностей цилиндрических, эксцентричных и фасонных деталей на токарных или круглошлифовальных станках. В ча­стности, полируют шейки и галтели коленчатых валов. Для обработки восстановленных деталей используют ленту длиной 1500.,.2200'мм и шириной до 60 мм. Применяют абра­зивную ленту типа ЛСВТ зернистостью 8-М28 Скорость перемещения ленты 35 м/с, поперечное колебательное движение с амплитудой2...6 мм и частотой 300...900 коле­баний в 1 мин. В процессе обработки получаются 9...11-й классы шерохо­ватости поверхности при исходных 7... 8-м классах. Алмазная (эльборная) притирка применяется в качестве финишной операции для получения герметичности клапанов и плунжерных пар топливных насосов. Притирка эльборной пастой (зернистостью ЛМ40) клапанов на притирочном станке ОПР-1841А взамен абразивной снижает время обработки в 5... 7 раз.

Разработаны электрохимические методы обработки деталей. К ним относятся электроконтактная (анодно-механическая) черновая обработка, электрохимическое шлифование и доводка (полирование). Электроконтактная черновая обработка ос­нована на комбинированном воздействии электрических, тепло­вых и механических факторов на данную обрабатываемую за­готовку. Инструментом служит вращающийся дисковый электрод из стали, который соединен с отрицательным полюсом источника постоянного тока, а деталь – с положительным. В зону кон­такта инструмента и детали подается электролит (эмульсия). Место контакта дискового электрода и детали обладает по­вышенным сопротивлением для электрического тока. Поэтому проходящий через него электрический ток разогревает, размяг­чает и даже плавит металл. Чтобы предотвратить плавление, следует сообщать инструменту высокую окружную скорость (15... 25 м/с). Процесс позволяет резать металл, а также проводить по­верхностную черновую обработку наплавленных слоев. При об­работке наплавленных цилиндрических деталей установка должна быть размещена на суппорте токарного станка и иметь продольную подачу. Режим процесса: U на электродах 2...3 В, I короткого замыкания 300 ... 600 А. I рабочего 100...200А, расчетная i = 5...30 А/мм², давление 60... 80 кПа, интенсивность съема металла 1000...10000 мм³/ мин. Его применяют для черновой обработки наплавленных поверхностей со значительными припусками на обработку. Электрохимическое шлифование и доводка (полирование) позволяют обрабатывать детали, восста­новленные твердосплавными покрытиями. Токопроводящий абразивный круг соединен с «–» источника постоянного тока через скользящий контакт. Обрабатываемая заготовка присоеди­няется к «+». Резистор позволяет регули­ровать силу тока в цепи. В зону обработки подается электро­лит (раствор жидкого стекла, раствор хлористого натрия и азотнокислого натрия с антикоррозионной добавкой нитрата натрия). Абразивный круг и деталь вращаются, а последняя еще и продольно подается. Процесс характеризуется анодным растворением металла поверхности детали и абразивным реза­нием. Причем основной съем металла происходит за счет анод­ного растворения. В качестве абразивных токопроводящнх кру­гов применяют круги М5-5 и М5-4 на алюминиевой связке. Детали обрабатывают в два перехода (шлифованием и до­водкой), отличающихся электрическими режимами. Большая плотность тока повышает съем металла, но при этом возрастает и шероховатость поверхности. Шлифование: U=20÷30В, i=20÷30А/см², P=15÷20МПа. Доводка: U=5÷15В, i=3÷5А/см², P=20÷25МПа V=15-18м/с. 10-й класс точности.