Технологический процесс восстановления выпускного клапана (технологический раздел дипломного проекта)

2.10.3 Разработка технологического процесса восстановления стержня выпускного клапана двигателя А-41

2.10.3.1 Выбор рационального способа восстановления стержня клапана двигателя А-41

Для устранения каждого дефекта должен быть выбран рациональный способ, т.е. технически обоснованный и экономически целесообразный. Рациональный способ восстановления деталей определяют пользуясь следующими критериями: технологическим (или критерием применяемости), техническим (долговечности) и технико-экономическим (обобщающим).
Технологический критерий - определяет принципиальную возможность применения способа восстановления, исходя их конструктивно- технических особенностей детали или определенных групп деталей.
Детали топливной аппаратуры дизелей, гидросистем имеющие небольшие износы, значительную поверхностную твёрдость и работающие в условиях агрессивных сред, целесообразно восстанавливать химическим и электрохимическим покрытием. Обработка деталей под ремонтный размер снижает их долговечность и ухудшает взаимозаменяемость.
Таким образом, способы устранения дефектов деталей, выбранные по технологическому критерию, в первую очередь обеспечивают восстановление размеров и формы изношенных деталей [].
Технический критерий - оценивает каждый способ (выбранный по технологическому признаку) устранения дефектов детали с точки зрения восстановления (иногда и улучшения) свойств поверхности, т.е. обеспечение работоспособности.
Технико-экономический критерий - связывает себестоимость восстановления детали с ее долговечностью после устранения дефектов. Условие технико-экономической эффективности способа восстановления детали было предложено профессором В.И.Казанцевым:
Св ≤ Кд Сн или Св/Кд ≤ Сн, (2.43)
где Св – стоимость восстановления детали, руб.;
Сн – стоимость новой детали, руб.
Если нам известна стоимость новой детали, критерий оценивают по формуле:
Кт = Св/Кд, (2.44)
где Кт – коэффициент технико-экономической эффективности,
Св – стоимость восстановления 1м2 изношенной поверхности детали, руб./ м2 [].
Эффективным будет считаться способ, у которого Кт → min. Если Кт будет больше стоимости 1 м2 новой детали, необходимо решить вопрос о целесообразности восстановления детали.
Выбор рационального способа восстановления производится по оценивающим критериям: технологическому, техническому, технико-экономическому.
Выбираем способ восстановления по технологическому критерию износа стержня клапана. Из нескольких методов выбрали метод электрического натирания хромом. Технический критерий []:
К_Д=К_i∙К_В∙К_С∙К_П, (2.45)
где К_Д - коэффициент долговечности;
К_i - коэффициент износостойкости покрытия;
〖 К〗_В - коэффициент выносливости покрытия;
К_С - коэффициент сцепления покрытия;
К_П - поправочный коэффициент покрытия.
К_i=1,67; К_В=0,97; К_С=1,82; К_П=0,85.
К_Д=1,67∙0,97∙1,82∙0,85=2,5 [].
Технико-экономический критерии.
К_Т=С_В/К_Д→ min;
С_В=1772 руб./м^2 [];
К_Т=1772/2,5=708,8.
Данный дефект по техническим условиям устраняют с помощью электрического натирания хромом с последующей механической обработкой (шлифование).

Таблица 2.14 - Последовательность операций по восстановлению
Операции Оборудование Приспособления инструмент
1 2 3
005 Очистная Моечная машина ОМ-837Г 
020 Шлифование Токарно-винторезный станок -1 К 62 Б ПТ-1468-11-710
025 Электронатирание Установка токарно-винторезный станок -1К62 
030 Шлифование Токарно-винторезный станок -1К62 Б ПТ-1468-11-710
035 Контрольная Контрольный стол Гладкий микрометр МК-25-2 ГОСТ 6507-78

2.10.3.2 Разработка ремонтного чертежа выпускного клапана двигателя А-41

В процессе проектировании технологического процесса восстановления изношенных деталей, необходимо разработать технологическую документацию.
технологическая документация на восстановление изношенных деталей включает:
- ремонтный чертеж детали;
- ведомость технологической документации;
- карты эскизов;
- карту технологического процесса дефектации;
- маршрутную карту восстановления детали;
- операционные карты восстановления детали;
- операционные карты механической обработки;
- карты технического контроля.
Ремонтные чертежи выполняются в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД [].
Исходными данными для разработки ремонтного чертежа являются:
- рабочий чертеж детали;
- технические требования на новую деталь;
- технические требования на дефектацию детали;
- технические требования на восстановленную деталь.
На ремонтном чертеже должны быть указаны данные, необходимые для выполнения технологических процессов восстановления (размеры, предельные отклонения, обозначения шероховатости поверхностей, технические требования и т.д.).
В правом верхнем углу чертежа располагают таблицу, в которой указывают номер дефекта, наименование дефекта, коэффициент повторяемости дефекта, основной способ устранения дефекта и допустимый способ устранения дефекта.
Также на ремонтном чертеже указывают технические требования на восстановление детали.

2.10.4 Разработка маршрутных и операционных карт восстановления стержня клапана двигателя А-41
Маршрутная карта (МК) восстановления составляется на все возможные дефекты согласно ЕСТД. Исходными данными для разработки МК служат карта эскизов или ремонтный чертеж, схема выбранного рационального способа устранения дефектов, сведения для выбора оборудования и оснастки, разряд работы и нормы времени [].
Приступая к разработке маршрутной карты намечают последовательность выполнения операций технологического процесса устранения.
Выбрав рациональный способ восстановления - электронатирание определяем порядок выполнения с использованием оборудования –токарно-винторезного станка - 1К62.
Операционная карта электронатирания содержит номер и наименование операции в соответствии с маршрутной картой, наименование и модель оборудования и приспособлений, материал, массу и твердость детали.
Преимущества восстановления клапана методом электронатирания хромом заключается в следующим:
- отсутствие термического воздействия на детали, вызывающего нежелательные изменения структуры и механических свойств;
- получение с большой точностью заданной толщины покрытия, что позволяет свести до минимума припуск на последующую механическую обработку и её трудоемкость или вовсе исключить обработку;
- осаждение покрытий с заданными, непостоянными по толщине физико-механическими свойствами;
- возможность автоматизации процесса.
Высокая износостойкость покрытия, так как электролитический хром имеет большую твердость, низкий коэффициент трения, высокую теплопроводность, жаростойкость и коррозионную стойкость.
Также в карту вносятся сведения о расчетных размерах, режимы обработки, рассчитанное основное, вспомогательное, подготовительное, заключительное и штучное время.
Операционная карта технического контроля в отдельных случаях содержит карту эскизов, как правило, для сложных приемов контроля поверхностей.
Карту составляют для операций технического контроля, которая является последней операцией технического процесса восстановления детали.
В карте приводят наименование и номер по каталогу контролируемого объекта, номер операции, наименование основного оборудования с указанием инвентарного номера. Основные измерительные инструменты: МК-25-2 ГОСТ 6507-78; Калибр; Индикаторный нутромер с головкой часового типа.