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文檔簡(jiǎn)介
學(xué)習(xí)單元1典型零部件的測(cè)繪與修理學(xué)習(xí)任務(wù)1.3零件修復(fù)工藝一、焊接修復(fù)法1.任務(wù):制定和實(shí)施損壞零件的焊接修復(fù)方法(引導(dǎo)文法授課)圖1零件的焊接修復(fù)2.根據(jù)以下引導(dǎo)文,熟悉并掌握損壞零件的焊接修復(fù)法。典型零件見(jiàn)圖1焊接修復(fù)法的認(rèn)識(shí)請(qǐng)查閱有關(guān)資料,搞清楚以下問(wèn)題:焊接修復(fù)的特點(diǎn)和使用范圍?鋼制零件的焊修特點(diǎn)和方法?鑄鐵零件的焊修特點(diǎn)和方法?有色金屬零件的焊修特點(diǎn)和方法?釬焊修復(fù)和堆焊修復(fù)法的使用?利用焊接技術(shù)修復(fù)失效零件的方法稱(chēng)為焊接修復(fù)法。用于修補(bǔ)零件缺陷時(shí)稱(chēng)為補(bǔ)焊。用于恢復(fù)零件幾何形狀及尺寸,或使其表面獲得具有特殊性能的熔敷金屬時(shí)稱(chēng)為堆焊。焊接修復(fù)法在設(shè)備維修中占有很重要的地位,應(yīng)用非常廣泛。焊接修復(fù)法的特點(diǎn)是:結(jié)合強(qiáng)度高;可以修復(fù)大部分金屬零件因各種原因(如磨損、缺損、斷裂、裂紋、凹坑等)引起的損壞;可局部修換,也能切割分解零件,用于校正形狀,對(duì)零件預(yù)熱和熱處理;修復(fù)質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高。成本低,靈活性大,多數(shù)工藝簡(jiǎn)便易行,不受零件尺寸、形狀和場(chǎng)地以及修補(bǔ)層厚度的限制,便于野外搶修。但焊接方法也有不足之處,主要是熱影響區(qū)大,容易產(chǎn)生焊接變形和應(yīng)力,以及裂紋、氣孔、夾渣等缺陷。對(duì)于重要零件焊接后應(yīng)進(jìn)行退火處理,以消除內(nèi)應(yīng)力。不宜修復(fù)較高精度、細(xì)長(zhǎng)、薄殼類(lèi)零件。1.鋼制零件的焊修機(jī)械零件所用的鋼材料種類(lèi)繁多,其可焊性差異很大。一般而言,鋼中含碳量越高、合金元素種類(lèi)和數(shù)量越多,可焊性就越差。一般低碳鋼、中碳鋼、低合金鋼均有良好可焊性,焊修這些鋼制零件時(shí),主要考慮焊修時(shí)的受熱變形問(wèn)題。但一些中碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼制件均經(jīng)過(guò)熱處理,硬度較高、精度要求也高,焊修時(shí)殘余應(yīng)力大,易產(chǎn)生裂紋、氣孔和變形,為保證精度要求,必須采取相應(yīng)的技術(shù)措施。如選擇合適的焊條,焊前徹底清除油污、銹蝕及其它雜質(zhì),焊前預(yù)熱,焊接時(shí)盡量采用小電流、短弧,熄弧后馬上用錘頭敲擊焊縫以減小焊縫內(nèi)應(yīng)力,用對(duì)稱(chēng)、交叉、短段、分層方法焊接以及焊后熱處理等均可提高焊接質(zhì)量。2.鑄鐵零件的焊修鑄鐵在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛。灰口鑄鐵主要用于制造各種支座、殼體等基礎(chǔ)件,球墨鑄鐵已在部分零件中取代鑄鋼而獲得應(yīng)用。鑄鐵可焊性差,焊修時(shí)主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題:(1)鑄鐵含碳量高,焊接時(shí)易產(chǎn)生白口,既脆又硬,焊后加工困難,而且容易產(chǎn)生裂紋;鑄鐵中磷、硫含量較高,也給焊接帶來(lái)一定困難。(2)焊接時(shí),焊縫易產(chǎn)生氣孔或咬邊。(3)鑄鐵件原有氣孔、砂眼、縮松等缺陷也易造成焊接缺陷。(4)焊接時(shí),如果工藝措施和保護(hù)方法不當(dāng),易造成鑄鐵件其它部位變形過(guò)大或電弧劃傷而使工件報(bào)廢。因此,采用焊修法最主要的還是提高焊縫和熔合區(qū)的可切削性,提高焊補(bǔ)處的防裂性能、滲透性能和提高接頭的強(qiáng)度。焊接分類(lèi)鑄鐵件的焊修分為熱焊法和冷焊法。(1)熱焊法鑄鐵熱焊是焊前將工件高溫預(yù)熱,焊后再加熱、保溫、緩冷。用氣焊或電焊效果均好,焊后易加工,焊縫強(qiáng)度高、耐水壓、密封性能好,尤其適用于鑄鐵件毛坯缺陷的修復(fù)。但由于成本高、能耗大、工藝復(fù)雜、勞動(dòng)條件差,因而應(yīng)用受到限制。(2)冷焊法鑄鐵冷焊是在常溫或局部低溫預(yù)熱狀態(tài)下進(jìn)行的,具有成本較低、生產(chǎn)率高、焊后變形小、勞動(dòng)條件好等優(yōu)點(diǎn),因此得到廣泛的應(yīng)用。缺點(diǎn)是易產(chǎn)生白日和裂紋,對(duì)工人的操作技術(shù)要求高。(3)加熱減應(yīng)焊選擇零件的適當(dāng)部位進(jìn)行加熱使之膨脹,然后對(duì)零件的損壞處補(bǔ)焊,以減少焊接應(yīng)力與變形,這個(gè)部位就叫做減應(yīng)區(qū),這種方法就叫做加熱減應(yīng)區(qū)補(bǔ)焊法。加熱減應(yīng)區(qū)補(bǔ)焊法的關(guān)鍵在于正確選擇減應(yīng)區(qū)。減應(yīng)區(qū)加熱或冷卻不應(yīng)影響焊縫的膨脹和收縮,它應(yīng)選在零件棱角、邊緣和加強(qiáng)肋等強(qiáng)度較高的部位。冷焊工藝鑄鐵冷焊多采用手工電弧焊,其工藝過(guò)程簡(jiǎn)要介紹如下:(1)焊前準(zhǔn)備先將焊接部位徹底清整干凈,對(duì)于未完全斷開(kāi)的工件要找出全部裂紋及端點(diǎn)位置,鉆出止裂孔,如果看不清裂紋,可以將可能有裂紋的部位用煤油浸濕,再用氧乙炔火焰將表面油質(zhì)燒掉,用白粉筆涂上白粉,裂紋內(nèi)部的油慢慢滲出時(shí),白粉上即可顯示出裂紋的痕跡。此外,也可采用王水腐蝕法、手砂輪打磨法等確定裂紋的位置。再將焊接部位開(kāi)出坡口,為使斷口合攏復(fù)原,可先點(diǎn)焊連接,再開(kāi)坡口。由于鑄件組織較疏松,可能吸有油質(zhì),因此焊前要用氧乙炔火焰火烤脫脂,并在低溫(50~60℃)均勻預(yù)熱后進(jìn)行焊接。焊接時(shí)要根據(jù)工件的作用及要求選用合適的焊條,常用的國(guó)產(chǎn)鑄鐵冷焊焊條見(jiàn)表1—11,其中使用較廣泛的還是鎳基(2)施焊焊接場(chǎng)所應(yīng)無(wú)風(fēng)、暖和。采用小電流、快速焊,光點(diǎn)焊定位,用對(duì)稱(chēng)分散的順序、分段、短段、分層交叉、斷續(xù)、逆向等操作方法,每焊一小段熄弧后馬上錘擊焊縫周?chē)?,使焊件?yīng)力松弛,并且焊縫溫度下降到60℃表1—11國(guó)產(chǎn)鑄鐵電弧焊焊條圖2焊修實(shí)例圖2焊修實(shí)例a)齒輪輪齒的焊接修復(fù)b)螺栓孔缺口的焊補(bǔ)1-紫銅或石墨模芯2-缺口為了提高焊修可靠性,可擰入螺栓以加強(qiáng)焊縫,如圖2所示。用紫銅或石墨模芯可焊后不加工,難焊的齒形按樣板加工。大型厚壁鑄件可加熱扣合件,扣合件熱壓后焊死在工件上,再補(bǔ)焊裂紋,如圖3所示。還可焊接加強(qiáng)板,加強(qiáng)板先用錐銷(xiāo)或螺栓銷(xiāo)固定,再焊牢固,如圖4所示。圖3加熱扣合件的焊接修復(fù)圖3加熱扣合件的焊接修復(fù)1、2、6-焊縫3-止裂孔4-裂紋5-扣合件圖4加強(qiáng)板的焊接圖4加強(qiáng)板的焊接1-錐銷(xiāo)2-加強(qiáng)板3-工件3.有色金屬零件的焊修機(jī)修中常用的有色金屬材料有銅及銅合金、鋁合金等,與黑色金屬相比可焊性差。由于它們的導(dǎo)熱性好、線膨脹系數(shù)大、熔點(diǎn)低,高溫時(shí)脆性較大、強(qiáng)度低,很容易氧化,因此焊接比較復(fù)雜、困難,要求具有較高的操作技術(shù),并采取必要的技術(shù)措施來(lái)保證焊修質(zhì)量。銅及銅合金的焊修工藝要點(diǎn)如下:焊修時(shí)首先要做好的焊前準(zhǔn)備,對(duì)焊絲和工件進(jìn)行表面處理,并開(kāi)出坡口。施焊時(shí)要對(duì)工件預(yù)熱,一般溫度為300~700℃,注意焊修速度,按照焊接規(guī)范進(jìn)行操作,及時(shí)錘擊焊縫。氣焊時(shí)一般選擇中性焰,手工電弧焊則要考慮焊修方法。4.釬焊修復(fù)法采用比基體金屬熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料,將釬料放在焊件連接處,一同加熱到高于釬料熔點(diǎn)、低于基體金屬熔點(diǎn)的溫度,利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕基體金屬,填充接頭間隙并與基體金屬相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件的焊接方法稱(chēng)為釬焊。釬焊種類(lèi)(1)硬釬焊用熔點(diǎn)高于450℃(2)軟釬焊用熔點(diǎn)低于450℃特點(diǎn)及應(yīng)用釬焊較少受基體金屬可焊性的限制、加熱溫度較低、熱源較容易解決而不需特殊焊接設(shè)備,容易操作。但釬焊較其它焊接方法焊縫強(qiáng)度低,適于強(qiáng)度要求不高的零件的裂紋和斷裂的修復(fù),尤其適用于低速運(yùn)動(dòng)零件的研傷、劃傷等局部缺陷的補(bǔ)修。4.3應(yīng)用舉例例3–1某機(jī)床導(dǎo)軌面產(chǎn)生劃傷和研傷,采用錫鉍合金釬焊,其工藝過(guò)程如下:(1)錫鉍合金焊條的制作(成分為質(zhì)量分?jǐn)?shù))在鐵制容器內(nèi)投入55%(熔點(diǎn)為232℃)的錫和45%的鉍(熔點(diǎn)為271(2)焊劑的配制(成分為質(zhì)量分?jǐn)?shù))將氯化鋅12%,氯化亞鐵12%,蒸餾水67%放入玻璃瓶?jī)?nèi),用玻璃棒攪拌至完全溶解后即可使用。焊前準(zhǔn)備焊前準(zhǔn)備包括以下幾個(gè)方面的工作:1)鍍銅先用煤油或汽油等將待焊補(bǔ)部位擦洗干凈,用氧乙炔火焰燒除油污。2)用稀鹽酸加去污粉,再用細(xì)鋼絲刷反復(fù)刷擦,直至露出金屬光澤,用脫脂棉沾丙酮擦洗干凈。3)迅速用脫脂棉沾上1號(hào)鍍銅液涂在待焊補(bǔ)部位,同時(shí)用干凈的細(xì)鋼絲刷刷擦,再涂、再刷,直到梁上一層均勻的淡紅色。1號(hào)鍍銅液(成分為質(zhì)量分?jǐn)?shù))是在30%的濃鹽酸中加入4%的鋅,完全溶解后再加入4%的硫酸銅和62%的蒸餾水?dāng)嚢杈鶆颍渲贫傻摹?)用同樣的方法涂擦2號(hào)鍍銅液,反復(fù)幾次,直到染成暗紅色為止。鍍銅液自然晾干后,用細(xì)鋼絲刷擦凈,無(wú)脫落現(xiàn)象即可。2號(hào)鍍銅液(成分為質(zhì)量分?jǐn)?shù))是以75%的硫酸銅加25%的蒸餾水配制而成的。(4)施焊將焊劑徐在焊補(bǔ)部位及烙鐵上,用已加熱的300~500W電烙鐵或紫銅烙鐵切下少量焊條涂于施焊部位,用側(cè)刃輕輕壓住,趁焊條在熔化狀態(tài)時(shí),迅速地在鍍銅面上往復(fù)移動(dòng)徐擦,并注意趕出細(xì)縫及小凹坑中的氣體。(5)焊后檢查和處理當(dāng)導(dǎo)軌研傷完全被焊條填滿(mǎn)并凝固之后,用刮刀以450交叉形式仔細(xì)修刮。若有氣孔、焊接不牢等缺陷,再補(bǔ)焊后修刮至要求。最后清理釬焊導(dǎo)軌面,并在焊縫上涂敷一層全損耗系統(tǒng)用油防腐蝕。5.堆焊采用堆焊法修復(fù)機(jī)械零件時(shí),不僅可以恢復(fù)其尺寸,而且可以通過(guò)難焊材料改善零件的表面性能,使其更為耐用,從而取得顯著的經(jīng)濟(jì)效果。常用的堆焊方法有手工堆焊和自動(dòng)堆焊兩類(lèi)。5.1手工堆焊手工堆焊是利用電弧或氧乙炔火焰來(lái)熔化基體金屬和焊條,采用手工操作進(jìn)行的堆焊方法。由于手工電弧堆焊的設(shè)備簡(jiǎn)單、靈活、成本低,因此應(yīng)用最廣泛。它的缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低、稀釋率較高,不易獲得均勻而薄的堆焊層,勞動(dòng)條件較差。手工堆焊方法適用于工件數(shù)量少且沒(méi)有其他堆焊設(shè)備的條件下,或工件外形不規(guī)則、不利于機(jī)械堆焊的場(chǎng)合。手工堆焊方法的工藝要點(diǎn)如下:正確選用合適的焊條根據(jù)需要選用合適的焊條,應(yīng)避免成本過(guò)高和工藝復(fù)雜化。防止堆焊層硬度不符合要求焊縫被基體金屬稀釋是堆焊層硬度不夠的主要原因,可采取適當(dāng)減小堆焊電流或采取多層焊的方法來(lái)提高硬度。此外,還有注意控制好堆焊后的冷卻速度。提高堆焊效率應(yīng)在保證質(zhì)量的前提下,提高熔敷率。如適當(dāng)加大焊條直徑和堆焊電流、采用填絲焊法以及多條焊等。防止裂紋可采取改善熱循環(huán)和堆焊過(guò)渡層的方法來(lái)防止產(chǎn)生裂紋。5.2自動(dòng)堆焊自動(dòng)堆焊與手工堆焊相比,具有堆焊層質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、成本低、勞動(dòng)條件好等優(yōu)點(diǎn),但需專(zhuān)用的焊接設(shè)備。(1)埋弧自動(dòng)堆焊又稱(chēng)焊劑層下自動(dòng)堆焊,其特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)條件好等。堆焊時(shí)所用的焊接材料包括焊絲和焊劑,二者須配合使用以調(diào)節(jié)焊縫成分。埋弧自動(dòng)堆焊工藝與一般埋弧焊工藝基本相同,堆焊時(shí)要注意控制稀釋率和提高熔敷率。埋弧自動(dòng)堆焊適用于修復(fù)磨損量大、外形比較簡(jiǎn)單的零件,如各種軸類(lèi)、軋輥、車(chē)輪輪緣和履帶車(chē)輛上的支重輪等。(2)振動(dòng)電弧堆焊振動(dòng)電弧堆焊的主要特點(diǎn)是:堆焊層薄而均勻,耐磨性好,工件變形小、熔深淺、熱影響區(qū)窄,生產(chǎn)效率高,勞動(dòng)條件好,成本低等。振動(dòng)電弧堆焊的工作原理如圖5所示,將工件夾持在專(zhuān)用機(jī)床上,并以一定的速度旋轉(zhuǎn),堆焊機(jī)頭沿工件軸向移動(dòng)。焊絲以一定頻率和振幅振動(dòng)而產(chǎn)生電脈沖。圖中焊嘴2受交流電磁鐵4和調(diào)節(jié)彈簧9的作用而產(chǎn)生振動(dòng)。堆焊時(shí)需不斷向焊嘴供給冷卻液(一般為4~6%碳酸鈉水溶液),以防止焊絲和焊嘴熔化粘結(jié)或在焊嘴上結(jié)渣。圖5振動(dòng)電弧堆焊示意圖圖5振動(dòng)電弧堆焊示意圖1-電源2-焊嘴3-焊絲4-交流電磁鐵5-焊絲盤(pán)6-送絲輪7-送絲電動(dòng)機(jī)8-水箱9-調(diào)節(jié)彈簧10-冷卻液供給開(kāi)關(guān)11-水泵12-冷卻液沉淀箱13-工件14-電感線圈二、電鍍修復(fù)法1.任務(wù):制定和實(shí)施損壞零件的電鍍修復(fù)方法(引導(dǎo)文法授課)圖1電鍍修復(fù)法圖2電鍍修復(fù)法2.根據(jù)以下引導(dǎo)文,熟悉并掌握損壞零件的電鍍修復(fù)方法。典型零件見(jiàn)圖1、圖2電鍍修復(fù)法的認(rèn)識(shí)請(qǐng)查閱有關(guān)資料,搞清楚以下問(wèn)題:1.電鍍修復(fù)的特點(diǎn)和使用范圍?2.鍍鉻特點(diǎn)、范圍和工藝過(guò)程?3.鍍鐵特點(diǎn)、范圍和工藝過(guò)程?4.電刷鍍?cè)?、特點(diǎn)和應(yīng)用范圍?5.電刷鍍的工藝過(guò)程?電鍍是利用電解的方法,使金屬或合金沉積在零件表面上形成金屬鍍層的工藝方法。電鍍修復(fù)法不僅可以用于修復(fù)失效零件的尺寸,而且可以提高零件表面的耐磨性、硬度和耐腐蝕性,以及其它用途等。因此,電鍍是修復(fù)機(jī)械零件的最有效方法之一,在機(jī)械設(shè)備維修領(lǐng)域中應(yīng)用非常廣泛。目前常用的電鍍修復(fù)法有鍍鉻、鍍鐵和電刷鍍技術(shù)等。1.鍍鉻鍍鉻層的特點(diǎn)鍍鉻層的特點(diǎn)是:硬度高(800~1000HV,高于滲碳鋼、滲氮鋼),摩擦因數(shù)?。殇摵丸T鐵的50%),耐磨性高(高于無(wú)鍍鉻層的2~50倍),導(dǎo)熱率比鋼和鑄鐵約高40%;具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性,能長(zhǎng)時(shí)間保持光澤,抗腐蝕性強(qiáng);鍍鋁層與基體金屬有很高的結(jié)合強(qiáng)度。鍍鉻層的主要缺點(diǎn)是性脆,它只能承受均勻分布的載荷受沖擊易破裂。而且隨著鍍層厚度增加,鍍層強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度也隨之降低。鍍鉻層可分為平滑鍍鉻層和多孔性鍍鉻層兩類(lèi)。平滑鍍鉻層具有很高的密實(shí)性和較高的反射能力,但其表面不易貯存潤(rùn)滑油,一般用于修復(fù)無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的配合零件尺寸,如鍛模、沖壓模、測(cè)量工具等。而多孔性鍍鉻層的表面形成無(wú)數(shù)網(wǎng)狀溝紋和點(diǎn)狀孔隙,能貯存足夠的潤(rùn)滑油以改善摩擦條件,可修復(fù)具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的各種零件尺寸,如比壓大、溫度高、滑動(dòng)速度大和潤(rùn)滑不充分的零件、切削機(jī)床的主軸、鏜桿等。1.2鍍鉻層的應(yīng)用范圍鍍鉻層應(yīng)用廣泛。可用來(lái)修復(fù)零件尺寸和強(qiáng)化零件表面,如補(bǔ)償零件磨損失去的尺寸。但是,補(bǔ)償尺寸不宜過(guò)大,通常鍍鉻層厚度控制在0.3mm以?xún)?nèi)為宜。鍍鉻層還可用來(lái)裝飾和防護(hù)表面。許多鋼制品表面鍍鉻,既可裝飾又可防腐蝕。此時(shí)鍍鉻層的厚度通常很?。◣孜⒚祝?。但是,在鍍防腐裝飾性鉻層之前應(yīng)先鍍銅或鎳做底層。此外,鍍鉻層還有其它用途。例如在塑料和橡膠制品的壓模上鍍鉻,改善模具的脫模性能等。但是必須注意,由于鍍鋁電解液是強(qiáng)酸,其蒸氣毒性大,污染環(huán)境,勞動(dòng)條件差,因此需采取有效措施加以防范。1.3鍍鉻工藝鍍鉻的一般工藝過(guò)程如下:(1)鍍前表面處理機(jī)械準(zhǔn)備加工為了得到正確的幾何形狀和消除表面缺陷并達(dá)到表面粗糙度要求,工件要進(jìn)行準(zhǔn)備加工和消除銹蝕,以獲得均勻的鍍層。如對(duì)機(jī)床主軸,鍍前一般要加以磨削。2)絕緣處理不需鍍覆的表面要作絕緣處理。通常先刷絕緣性清漆,再包扎乙烯塑膠帶,工件的孔眼則用鉛堵牢。3)除去油脂和氧化膜可用有機(jī)溶劑、堿溶液等將工件表面清洗干凈,然后進(jìn)行弱酸蝕,以清除工件表面上的氧化膜,使表面顯露出金屬的結(jié)晶組織,增強(qiáng)鍍層與基體金屬的結(jié)合強(qiáng)度。(2)施鍍裝上掛具吊入鍍槽進(jìn)行電鍍,根據(jù)鍍鉻層種類(lèi)和要求選定電鍍規(guī)范,按時(shí)間控制鍍層厚度。設(shè)備修理中常用的電解液成分是CrO3150~250g/L;H2SO40.75~2.5g/L,工作溫度(溫差±1℃)為55~60℃(3)鍍后檢查和處理鍍后檢查鍍層質(zhì)量,觀察鍍層表面是否鍍滿(mǎn)及色澤,測(cè)量鍍層的厚度和均勻性。如果鍍層厚度不合要求,可重新補(bǔ)鍍。如果鍍層有起泡、剝落、色澤不符合要求等缺陷時(shí),可用10%鹽酸化學(xué)溶解或用陽(yáng)極腐蝕法退除原鍍鉻層,重新鍍鉻。對(duì)鍍鉻厚度超過(guò)0.lmm的較重要零件應(yīng)進(jìn)行熱處理,以提高鍍層的韌性和結(jié)合強(qiáng)度。一般溫度采用180~250℃,時(shí)間是2~3h,在熱的礦物油或空氣中進(jìn)行。最后根據(jù)零件技術(shù)要求進(jìn)行磨削加工,必要時(shí)進(jìn)行拋光。鍍層薄時(shí),可直接鍍到尺寸要求。此外,除應(yīng)用鍍鉻的一般工藝外,目前還采用了一些新的鍍鉻工藝,如快速鍍鉻、無(wú)槽鍍鉻、噴流鍍鉻、三價(jià)鉻鍍鉻、快速自調(diào)鍍鉻等。2.鍍鐵按照電解液的溫度不同分為高溫鍍鐵和低溫鍍鐵。當(dāng)電解液的溫度在90℃以上的鍍鐵工藝,稱(chēng)之為高溫鍍鐵。所獲得的鍍層硬度不高,且與基體結(jié)合不可靠。在50目前一般均采用低溫鍍鐵。它具有可控制鍍層硬度(30~65HRC),提高耐磨性,沉積速度快(每小時(shí)0.60~1mm),鍍鐵層厚度可達(dá)2mm,成本低,污染小等優(yōu)點(diǎn),因而是一種很有發(fā)展前途的修復(fù)工藝。鍍鐵層可用于修復(fù)在有潤(rùn)滑的一般機(jī)械磨損條件下工作的動(dòng)配合副的磨損表面、以及靜配合副的磨損表面,以恢復(fù)尺寸。但是,鍍鐵層不宜用于修復(fù)在高溫或腐蝕環(huán)境、承受較大沖擊載荷、干摩擦或磨料磨損條件下工作的零件。鍍鐵層還可用于補(bǔ)救零件加工尺寸的超差。當(dāng)磨損量較大,又需耐腐蝕時(shí),可用鍍鐵層做底層或中間層補(bǔ)償磨損的尺寸,然后再鍍耐腐蝕性好的鍍層。3.局部電鍍?cè)谠O(shè)備大修理過(guò)程中,經(jīng)常遇到大的殼體軸承松動(dòng)現(xiàn)象。如果采用擴(kuò)大鏜孔后鑲套法,費(fèi)時(shí)費(fèi)工;用軸承外環(huán)鍍鉻的方法,則給以后更換軸承帶來(lái)麻煩。若在現(xiàn)場(chǎng)利用零件建立一個(gè)臨時(shí)電鍍槽進(jìn)行局部電鍍,即可直接修復(fù)孔的尺寸,如圖3所示。對(duì)于長(zhǎng)大的軸類(lèi)零件,也可采用局部電鍍法直接修復(fù)軸上的局部軸頸尺寸。圖3局部電鍍槽的構(gòu)成圖3局部電鍍槽的構(gòu)成純鎳陽(yáng)極空心圈2—電解液3—被鍍箱體4—聚氯乙烯薄膜5—泡沫塑料6—層壓板車(chē)7—千斤頂8—電源設(shè)備4.電刷鍍電刷鍍是在鍍槽電鍍基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新技術(shù),在20世紀(jì)80年代初獲得了迅速發(fā)展。過(guò)去用過(guò)很多名稱(chēng),如涂鍍、快速筆涂、電鍍、無(wú)槽電鍍等,現(xiàn)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)之為電刷鍍。電刷鍍是依靠一個(gè)與陽(yáng)極接觸的墊或刷提供電鍍需要的電解液的電鍍方法。電鍍時(shí),墊或刷在被鍍的工件(陰極)上移動(dòng)而得到需要的鍍層。4.1電刷鍍的工作原理如圖4所示,為電刷鍍的工作原理示意圖。電刷鍍時(shí)工件與專(zhuān)用直流電源的負(fù)極連接,刷鍍筆與電源正極連接。刷鍍筆上的陽(yáng)極包裹著棉花和棉紗布,蘸上刷鍍專(zhuān)用的電解液,與工件待鍍表面接觸并作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。接通電源后,電解液中的金屬離子在電場(chǎng)作用下向工件表面遷移,從工件表面獲得電子后還原成金屬離子,結(jié)晶沉積在工件表面上形成金屬鍍層。隨著時(shí)間延長(zhǎng),鍍層逐漸增厚,直至達(dá)到所需要的厚度。鍍液可不斷地蘸用,也可用注射管、液壓泵不斷地滴入。圖4電刷鍍工作原理示意圖圖4電刷鍍工作原理示意圖4.2電刷鍍技術(shù)的特點(diǎn)(1)設(shè)備簡(jiǎn)單,工藝靈活,操作簡(jiǎn)便。工件尺寸形狀不受限制,尤其是可以在現(xiàn)場(chǎng)不解體即可進(jìn)行修復(fù),凡鍍筆可觸及到的表面,不論盲孔、深孔、鍵槽均可修復(fù),給設(shè)備維修或機(jī)加工超差件的修舊利廢帶來(lái)極大的方便。(2)結(jié)合強(qiáng)度高,比槽鍍高,比噴涂更高。(3)沉積速度快,一般為槽鍍的5~50倍,輔助時(shí)間少,生產(chǎn)效率高。(4)工件加熱溫度低,通常小于70℃(5)鍍層厚度可精確控制,鍍后一般不需機(jī)械加工,可直接使用。(6)操作安全,對(duì)環(huán)境污染小,不含毒品,儲(chǔ)運(yùn)無(wú)防火要求。(7)適應(yīng)材料廣,常用金屬材料基本上都可用電刷鍍修復(fù)。焊接層、噴涂層、鍍鉻層等的返修也可應(yīng)用電刷鍍技術(shù)。淬火層、氮化層不必進(jìn)行軟化處理,不用破壞原工件表面便可進(jìn)行電刷鍍。4.3電刷鍍的應(yīng)用范圍電刷鍍技術(shù)近年來(lái)推廣很快,在設(shè)備維修領(lǐng)域其應(yīng)用范圍主要有以下幾個(gè)方面:(l)恢復(fù)磨損或超差零件的名義尺寸和幾何形狀。尤其適用于精密結(jié)構(gòu)或一般結(jié)構(gòu)的精密部分及大型零件,貴重零件不慎超差,引進(jìn)設(shè)備的特殊零件等的修復(fù)。常用于滾動(dòng)軸承、滑動(dòng)軸承及其配合面、鍵槽及花鍵、各種密封配合表面、主軸、曲軸、油缸、各種機(jī)體、模具等。(2)修復(fù)零件的局部損傷。如劃傷、凹坑、腐蝕等,修補(bǔ)槽鍍?nèi)毕荨#?)改善零件表面的性能。如提高耐磨性、做新件防護(hù)層、氧化處理、改善釬焊性、防滲碳、防氮化,做其它工藝的過(guò)渡層(如噴涂、高合金鋼槽鍍等)。(4)修復(fù)電氣元件。如印刷電路板、觸點(diǎn)、接頭、開(kāi)關(guān)及微電子元件等。(5)用于去除零件表面部分金屬層。如刻字、去毛刺、動(dòng)平衡去重等。(6)通常槽鍍難以完成的項(xiàng)目,如盲孔、超大件、難拆難運(yùn)件等。(7)對(duì)文物和裝飾品進(jìn)行維修或裝飾。4.4電刷鍍?nèi)芤核㈠內(nèi)芤焊鶕?jù)用途分為表面準(zhǔn)備溶液、沉積金屬溶液、去除金屬用的溶液和特殊用途溶液,常用的表面準(zhǔn)備溶液的性能和用途見(jiàn)表1,常用刷鍍?nèi)芤旱男阅芎陀猛疽?jiàn)表2。表1常用的表面準(zhǔn)備溶液的性能和用途名稱(chēng)代號(hào)主要性能適用范圍電凈液SGY–1無(wú)色透明,pH=12~13,堿性,有較強(qiáng)的去污能力和輕度的去銹能力,腐蝕性小,可長(zhǎng)期存放用于各種金屬表面的電化學(xué)除油1號(hào)活化液SHY–1無(wú)色透明,pH=0.8~1,酸性,有去除金屬氧化膜作用,對(duì)基體金屬腐蝕小,作用溫和用于不銹鋼、高碳鋼、鉻鎳合金、鑄鐵等的活化處理2號(hào)活化液SHY–2無(wú)色透明,pH=0.6~0.8,酸性,有良好導(dǎo)電性,去除金屬氧化物和鐵銹能力較強(qiáng)用于中碳鋼、中碳合金鋼、高碳合金鋼、鋁及鋁合金、灰鑄鐵、不銹鋼等的活化處理3號(hào)活化液SHY–3淺綠色透明,pH=4.5~5.5,酸性,導(dǎo)電性較差。對(duì)用其他活化液活化后殘留的石墨或碳墨具有強(qiáng)的去除能力用于去除經(jīng)1號(hào)活化液或2號(hào)活化液活化的碳鋼、鑄鐵等表面殘留的石墨(或碳墨)或不銹鋼表面的污物表2常用刷鍍?nèi)芤旱男阅芎陀猛久Q(chēng)代號(hào)主要性能適用范圍特殊鎳SDY101深綠色,pH=0.9~1,鍍層致密,耐磨性好,與大多數(shù)金屬都具有良好的結(jié)合強(qiáng)度用于鑄鐵、合金鋼、鎳、鉻及銅、鋁等的過(guò)渡層和耐磨表面層快速鎳SDY102藍(lán)綠色,pH=7.5,沉積速度快,鍍層有一定的孔隙和良好的耐磨性用于恢復(fù)尺寸和作耐磨層低應(yīng)力鎳SDY103深綠色,pH=3~3.5,鍍層致密孔隙少,具有較大壓應(yīng)力用于組合鍍層的“夾心層”和防護(hù)層鎳鎢合金SDY104深綠色,pH=0.9~1,鍍層致密,耐磨性好,與大多數(shù)金屬都具有良好的結(jié)合力用于耐磨工作層,但不能沉積過(guò)厚,一般限制在0.03~0.07快速銅SDY401深藍(lán)色,pH=1.2~1.4,沉積速度快,但不能直接在鋼鐵零件上刷鍍,鍍前需用鎳打底層用于鍍厚及恢復(fù)尺寸堿性銅SDY403紫色,pH=9~10,鍍層致密,在鋁、鋼、鐵等金屬上具有良好的結(jié)合強(qiáng)度用于過(guò)渡層和改善表面性能,如改善釬焊性、防滲碳、防氮化等電刷鍍?cè)O(shè)備電刷鍍的主要設(shè)備是專(zhuān)用直流電源和刷鍍筆,此外還有一些輔助器具和材料。目前已研制成功的SD型劇鍍電源應(yīng)用廣泛,它具有使用可靠、操作方便、精度高等特點(diǎn)。電源的主電路供給無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)的直流電壓和電流,控制線路中具有快速過(guò)電流保護(hù)裝置。安培小時(shí)計(jì)及各種開(kāi)關(guān)儀表等。刷鍍筆由導(dǎo)電手柄和陽(yáng)極組成,常見(jiàn)結(jié)構(gòu)如圖5所示。刷鍍筆上陽(yáng)極的材料最好選用高純細(xì)結(jié)構(gòu)的石墨。為適應(yīng)各種表面的刷鍍,石墨陽(yáng)極可做成圓柱、半圓、月牙、平板和方條等各種形狀。不論采用何種結(jié)構(gòu)形狀的陽(yáng)極,都必須用適當(dāng)材料包裹,形成包套以?xún)?chǔ)存鍍液,并防止陽(yáng)極與鍍件直接接觸短路。同時(shí),又對(duì)陽(yáng)極表面腐蝕下來(lái)的石墨微粒和其它雜質(zhì)起過(guò)濾作用。常用的陽(yáng)極包裹材料主要是醫(yī)用脫脂棉、滌棉套管等。包裹要緊密均勻、可靠,使用時(shí)不松脫。圖5SDB-1型導(dǎo)電柄圖5SDB-1型導(dǎo)電柄1—-陽(yáng)極2—“O”型密封圈3—鎖緊螺母4—柄體5—尼龍手柄6—導(dǎo)電螺栓7—尾座8—電纜插頭電刷鍍工藝刷鍍工藝過(guò)程如下:(1)鍍前準(zhǔn)備清整工件表面至光潔平整,如脫脂、除銹、去掉飛邊和毛刺等。預(yù)制鍵槽和油孔的塞堵。如需機(jī)械加工時(shí),應(yīng)在滿(mǎn)足修整加工目的的前提下,去掉的金屬越少越好(以節(jié)省鍍液),磨得超光越好(以提高鍍層的結(jié)合力),其表面粗糙度值一般不高于Ra1.6μm。對(duì)深的劃傷和腐蝕斑坑要用銼刀、磨條、油石等修整露出基體金屬。(2)電凈處理在上述清理的基礎(chǔ)上,還必須用電凈液進(jìn)一步通電處理工件表面。通電使電凈液成分離解,形成氣泡,撕破工件表面油膜,達(dá)到脫脂的目的。電凈時(shí)鍍件一般接于電源負(fù)極,但對(duì)疲勞強(qiáng)度要求甚嚴(yán)的工件,如有色金屬和易氫脆的超高強(qiáng)度鋼,則應(yīng)接于電源正極,旨在減少氫脆。電凈時(shí)的工作電壓和時(shí)間應(yīng)根據(jù)工件的材質(zhì)和表面形狀而定。電凈的標(biāo)準(zhǔn)是,沖水時(shí)水膜均勻攤開(kāi)。(3)活化處理電凈之后緊接著是活化處理。其實(shí)質(zhì)是除去工件表面的氧化膜、鈍化膜或析出的碳元素微粒黑膜,使工件表面露出純凈的金屬層,為提高鍍層與基體之間的結(jié)合力創(chuàng)造條件?;罨瘯r(shí),工件必須接于電源正極,用刷鍍筆沾活化液反復(fù)在刷鍍表面刷抹。低碳鋼處理后,表面應(yīng)呈均勻銀灰色,無(wú)花斑。中碳鋼和高碳鋼的活化過(guò)程是:先用2號(hào)活化液(SHY–2)活化至表面呈灰黑色,再用3號(hào)活化液(SHY–3)活化至表面呈均勻銀灰色?;罨?,工件表面用清水徹底沖洗干凈。(4)鍍過(guò)渡層活化處理后,緊接著就刷鍍過(guò)渡層。過(guò)渡層的作用主要是提高鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度及穩(wěn)定性。常用的過(guò)渡層鍍液有特殊錦(SDY101)、堿銅(SDY403)或低氫脆性鎘鍍液。堿銅適用于改善可焊性或需防滲碳、防滲氮,以及需要良好電氣性能的工件,堿銅過(guò)渡層的厚度限于0.01~0.05;低氫脆性鎘作底層,適用于對(duì)氫特別敏感的超高層與基體的結(jié)合強(qiáng)度,又可避免滲氫變脆的危險(xiǎn)。其余一般采用特殊鎳作過(guò)渡層,為了節(jié)約成本,通常只需刷鍍2μm厚即可。(5)鍍工作層根據(jù)情況選擇工作層并刷鍍到所需厚度。由于單一金屬的鍍層隨厚度的增加,內(nèi)應(yīng)力也增大,結(jié)晶變粗,強(qiáng)度降低,因此電刷鍍時(shí)單一鍍層厚度不能過(guò)大,否則鍍層內(nèi)殘余應(yīng)力過(guò)大可能使鍍層產(chǎn)生裂紋或剝離。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),單一刷鍍層的最大允許厚度列于表3中,供電刷鍍時(shí)參考。.表3單一刷鍍層的最大允許厚度(mm)當(dāng)需要刷鍍大厚度的鍍層時(shí),可采用分層刷鍍的方法。這種鍍層是由兩種乃至多種性能的鍍層按照一定的要求組合而成的,因而稱(chēng)為組合鍍層。采用組合鍍層具有提高生產(chǎn)率,節(jié)約貴重金屬,提高經(jīng)濟(jì)性等效果。但是,組合鍍層的最外一層必須是所選用的工作鍍層,這樣才能滿(mǎn)足工件表面要求。(6)鍍后檢查和處理電刷鍍后,用自來(lái)水徹底清洗干凈工件上的殘留鍍液并用壓縮空氣吹干或用理發(fā)吹風(fēng)機(jī)干燥,檢查鍍層色澤及有無(wú)起皮、脫層等缺陷,測(cè)量鍍層厚度,需要時(shí)送機(jī)械加工。若工件不再加工或直接使用,應(yīng)涂上防銹油或防銹液。應(yīng)用舉例例3–2某一圓周運(yùn)動(dòng)的齒輪材料為合金鋼,熱處理后的硬度為240~285HBS,齒輪中間是一軸承安裝孔,孔直徑的設(shè)計(jì)尺寸為¢160+00..04mm,長(zhǎng)55mm。該零件在使用中經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn):孔直徑尺寸均勻磨損至¢160.08mm,并有少量劃傷。此時(shí)可采用電刷鍍工藝修復(fù)。其修復(fù)工藝過(guò)程如下:(1)鍍前準(zhǔn)備用細(xì)砂市打磨損傷表面,在去除毛刺和氧化物后,用有機(jī)溶劑徹底清洗待鍍表面及鍍液流淌的部位,然后用清水沖凈。(2)電凈處理將工件夾持在車(chē)床卡盤(pán)上進(jìn)行電凈處理。工件接負(fù)極,選用SDB–l刷型鍍筆,電壓10V,時(shí)間為10~30s,鍍液流淌部位也應(yīng)電凈處理。電凈后用水清洗,刷鍍表面應(yīng)達(dá)到完全濕潤(rùn),不得有掛水現(xiàn)象。(3)活化處理用2號(hào)活化液,工件接正極,電壓10V,時(shí)間為10~30S,刷鍍筆型號(hào)同前。活化處理后用清水沖洗零件。(4)鍍層設(shè)計(jì)由于孔是安裝軸承用的,磨損量較小,對(duì)耐磨性要求不高,可采用特殊鎳打底,快速鎳增補(bǔ)尺寸并作為工作層。為使零件刷鍍后免去加工工序,可采用電刷鍍方法將孔直徑鍍到其制造公差的中間值,即¢160.02mm,此時(shí)單邊鍍層厚度為0.03mm。(5)鍍過(guò)渡層用特殊鎳鍍液,工件接負(fù)極,電壓10V,鍍層厚度為1~2μm。(6)鍍工作層刷鍍過(guò)渡層后,迅速刷鍍快速鎳,直至所要求的尺寸。(7)鍍后檢查和處理用清水沖洗干凈,揩干后,測(cè)量檢查刷鍍后孔徑尺寸、孔表面是否光滑,合格后涂防銹液。5.復(fù)合電鍍表4電鍍修復(fù)與其他修復(fù)技術(shù)的比較復(fù)合電鍍是在電鍍?nèi)芤褐屑尤脒m量的金屬或非金屬化合物的固態(tài)微粒,并使其與金屬原子一起均勻地沉積,形成具有某些特殊性能電鍍層的一種電鍍技術(shù)。復(fù)合電鍍工藝與槽鍍大體相同,不同之處主要在于復(fù)合電鍍液的制備和電鍍規(guī)范上。復(fù)合電鍍層具有優(yōu)良的耐磨性,因此應(yīng)用很廣泛。加有減磨性微粒(尼龍)的復(fù)合層具有良好的減磨性,摩擦系數(shù)低,已用于修復(fù)和強(qiáng)化設(shè)備零件上。例如,修復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)、搖臂軸、活塞等零件的磨損表面。6.電鍍修復(fù)與其他修復(fù)技術(shù)的比較各種修復(fù)技術(shù)都具有優(yōu)點(diǎn)和不足,一般而言一種技術(shù)都不能完全取代另一種技術(shù),而是應(yīng)用于不同的范圍。表4是電鍍修復(fù)技術(shù)與熱噴涂、堆焊修復(fù)技術(shù)的比較。三、刮研修復(fù)法1.任務(wù):制定和實(shí)施損壞零件的刮研修復(fù)方法(引導(dǎo)文法授課)圖1機(jī)床導(dǎo)軌的刮研修復(fù)圖2導(dǎo)軌的刮研修復(fù)2.根據(jù)以下引導(dǎo)文,熟悉并掌握損壞零件的刮研修復(fù)方法。典型零件見(jiàn)圖1、圖2刮研修復(fù)法的認(rèn)識(shí)請(qǐng)查閱有關(guān)資料,搞清楚以下問(wèn)題:1.刮研技術(shù)的特點(diǎn)?2.刮研工具和檢測(cè)器具?3.平面刮研的準(zhǔn)備和工藝過(guò)程?4.內(nèi)孔刮研的方法?5.機(jī)床導(dǎo)軌的刮研?刮研是利用刮刀、拖研工具、檢測(cè)器具和顯示劑,以手工操作的方式,邊刮研加工,邊研點(diǎn)測(cè)量,使工件達(dá)到規(guī)定的尺寸精度、幾何精度和表面粗糙度等要求的一種精加工工藝。1.刮研技術(shù)的特點(diǎn)刮研技術(shù)具有以下一些優(yōu)點(diǎn):1.1可以按照實(shí)際使用要求將導(dǎo)軌或工件平面的幾何形狀刮成中凹或中凸等各種特殊形狀,以解決機(jī)械加工不易解決的問(wèn)題,消除由一般機(jī)械加工所遺留的誤差。1.2刮研是手工作業(yè),不受工件形狀、尺寸和位置的限制。1.3刮研中切削力小,產(chǎn)生熱量小,不易引起工件受力變形和熱變形。1.4刮研表面接觸點(diǎn)分布均勻,接觸精度高,如采用寬刮法還可以形成油楔,潤(rùn)滑性好,耐磨性高。1.5手工刮研掉的金屬層可以小到幾微米以下,能夠達(dá)到很高的精度要求。刮研法的明顯缺點(diǎn)是工效低,勞動(dòng)強(qiáng)度大。但盡管如此,在機(jī)械設(shè)備修理中,刮研法仍占有重要地位。如導(dǎo)軌和相對(duì)滑行面之間,軸和滑動(dòng)軸承之間,導(dǎo)軌和導(dǎo)軌之間,部件與部件的固定配合面,兩相配零件的密封表面等,都可以通過(guò)刮研而獲得良好的接觸率,增加運(yùn)動(dòng)副的承載能力和耐磨性,提高導(dǎo)軌和導(dǎo)軌之間的位置精度;增加聯(lián)接部件間的聯(lián)接剛性;使密封表面的密封性提高。因此,刮研法廣泛地應(yīng)用在機(jī)械制造及修理中。對(duì)于尚未具備有導(dǎo)軌磨床的中小型企業(yè),需要對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌進(jìn)行修理時(shí),仍然采用刮研修復(fù)法。2.刮研工具和檢測(cè)器具刮研工作中常用的工具和檢測(cè)器具有刮刀、平尺、角尺、平板、角度墊鐵、檢驗(yàn)律、檢驗(yàn)橋板、水平儀、光學(xué)平直儀(自準(zhǔn)直儀)、塞尺和各種量具等。2.1刮刀刮刀是刮研的主要工具。為適應(yīng)不同形狀的刮研表面,刮刀分為平面刮刀和內(nèi)孔刮刀兩種。平面刮刀主要用來(lái)刮研平面,內(nèi)孔刮刀主要用來(lái)刮研內(nèi)孔,如刮研滑動(dòng)軸承、剖分式軸承或輪套等。刮刀一般采用碳素工具鋼或軸承鋼制作。在刮研表面較硬的工件時(shí),也可采用硬質(zhì)合金刀片鑲在45號(hào)鋼的刀桿上的刮刀。刮刀經(jīng)過(guò)鍛造、焊接,在砂輪上進(jìn)行粗磨刀坯,然后進(jìn)行熱處理。刮刀淬火時(shí),溫度不能過(guò)高。淬硬后的刮刀,再在砂輪上進(jìn)行刃磨。但砂輪上磨出的刃口還不很平整,需要時(shí)可在油石上進(jìn)行精磨。刮研過(guò)程中,為了保持鋒利的刃口,要經(jīng)常進(jìn)行刃磨。2.2基準(zhǔn)工具基準(zhǔn)件是用以檢查刮研面的準(zhǔn)確性、研點(diǎn)多少的工具。各種導(dǎo)軌面、軸承相對(duì)滑動(dòng)表面都要用基準(zhǔn)件來(lái)檢驗(yàn)。常用于檢查研點(diǎn)的基準(zhǔn)件有以下幾種:1.檢驗(yàn)平板由耐磨性較好、變形較小的鑄鐵經(jīng)鑄造、粗刨、時(shí)效處理、精刨、粗刮、精刮制作而成。一般用于檢驗(yàn)較寬的平面。2.檢驗(yàn)手尺用來(lái)檢驗(yàn)狹長(zhǎng)的平面。橋形平尺和平行平尺均屬檢驗(yàn)乎尺,其中平行平尺的截面有工字形和矩形兩種。由于平行平尺的上下兩個(gè)工作面都經(jīng)過(guò)刮研且互相平行,因此還可用于檢驗(yàn)狹長(zhǎng)平面的相互位置精度。角形平尺也屬于檢驗(yàn)平尺,它的形成相交角度的兩個(gè)面經(jīng)過(guò)精刮后符合所需的標(biāo)準(zhǔn)角度,如55°,60°等。用于檢驗(yàn)兩個(gè)組成角度的刮研面,如用于機(jī)床燕尾導(dǎo)軌的檢驗(yàn)等。各種檢驗(yàn)平尺用完后,應(yīng)清洗干凈,涂油防銹,妥善放置和保管好。可垂直吊掛起來(lái),以防止變形。內(nèi)孔刮研質(zhì)量的檢驗(yàn)工具一般是與之相配的軸,或定制的一根基準(zhǔn)軸,如檢驗(yàn)心軸等。2.3顯示劑顯示劑是用來(lái)反映工件待刮表面與基準(zhǔn)工具互研后,保留在其上面的高點(diǎn)或接觸面積的一種涂料。種類(lèi)常用的顯示劑有紅丹粉、普魯土藍(lán)油、松節(jié)油等。(1)紅丹粉有鐵丹(氧化鐵呈紅色)和鉛丹(氧化鉛呈桔黃色)兩種,用全損耗系統(tǒng)用油調(diào)和而成,多用于黑色金屬刮研。(2)普魯士藍(lán)油是由普魯士藍(lán)粉和全損耗系統(tǒng)用油調(diào)合而成,用于刮研銅、鋁工件。(3)煙墨油是由煙墨和全損耗系統(tǒng)用油調(diào)合而成,用于刮研有色金屬。(4)松節(jié)油用于平板刮研,接觸研點(diǎn)白色發(fā)光。(5)酒精用于校對(duì)平板,涂于超級(jí)平板上,研出的點(diǎn)子精細(xì)、發(fā)亮。(6)油墨于普魯士藍(lán)油用法相同,用于精密軸承的刮研。2.3.2使用方法顯示劑使用正確與否,直接影響刮研表面質(zhì)量。使用顯示劑時(shí),應(yīng)注意避免砂粒、切屑和其它雜質(zhì)混入而拉傷工件表面。顯示劑容器必須有蓋,且涂抹用品必須保持干凈,這樣才能保證涂布效果。粗刮時(shí),顯示劑可調(diào)得稀些,均勻地涂在研具表面上,涂層可稍厚些。這樣顯示的點(diǎn)子較大,便于刮研。精刮時(shí),顯示劑應(yīng)調(diào)得干些,涂在研件表面上要薄而均勻,研出的點(diǎn)子細(xì)小,便于提高刮研精度。2.4刮研精度的檢查2.4.1用貼合面的研點(diǎn)數(shù)表示刮研精的度檢查一般以工件表面上的顯點(diǎn)數(shù)來(lái)表示。無(wú)論是平面刮研還是內(nèi)孔刮研,工件經(jīng)過(guò)刮研后,表面上研點(diǎn)的多少和均勻與否直接反映了平面的直線度和平面度,以及內(nèi)孔面的形狀精度。一般規(guī)定用邊長(zhǎng)為25mm×25mm的方框罩在被檢測(cè)面上,根據(jù)方框內(nèi)顯示的研點(diǎn)數(shù)的多少來(lái)表示刮研質(zhì)量。在整個(gè)平面內(nèi)任何位置上進(jìn)行抽檢,都應(yīng)達(dá)到規(guī)定的點(diǎn)子數(shù)。各類(lèi)機(jī)械中的各種配合面的刮研質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)大多數(shù)不相同,對(duì)于固定結(jié)合面或設(shè)備床身、機(jī)座的結(jié)合面,為了增加剛度,減少振動(dòng),一般在每刮方(即25mm×25mm面積)內(nèi)有2~10點(diǎn);對(duì)于設(shè)備工作臺(tái)表面、機(jī)床的導(dǎo)軌及導(dǎo)向面、密封結(jié)合面等,一般在每刮方內(nèi)有10~16點(diǎn);對(duì)于高精度平面,如精密機(jī)床導(dǎo)軌,測(cè)量平尺,1級(jí)平板等,每刮方內(nèi)應(yīng)有16~25點(diǎn);而0級(jí)平板、高精度機(jī)床導(dǎo)軌及精密量具等超精密平面,其研點(diǎn)數(shù)在每刮方內(nèi)應(yīng)有25點(diǎn)以上。各種平面接觸精度的研點(diǎn)數(shù)見(jiàn)表1。在內(nèi)孔刮研中,接觸得比較多的是對(duì)滑動(dòng)軸承內(nèi)孔的刮研,其不同接觸精度的研點(diǎn)數(shù)見(jiàn)表2。表1各種平面接觸精度的研點(diǎn)數(shù)表2滑動(dòng)軸承的研點(diǎn)數(shù)用框式水平儀檢查精度工件平面大范圍內(nèi)的平面度誤差和機(jī)床導(dǎo)軌面的直線度誤差等,一般用框式水平儀進(jìn)行檢查。也有用百分表和其他測(cè)量工具配合來(lái)檢查刮研平面的中凸、中凹或直線度等。有些工件除了用框式水平儀檢查研點(diǎn)數(shù)以外,還要用塞尺檢查配合面之間的間隙大小。3.平面刮研3.1刮研前的準(zhǔn)備工作刮研前,工件應(yīng)平穩(wěn)放置,防止刮研時(shí)工件移動(dòng)或變形。刮研小工件時(shí),可用虎鉗或輔助夾具夾持。待刮研工件應(yīng)先去除毛刺和表面油污,銳邊倒角,去掉鑄件上的殘砂,防止刮研過(guò)程中傷手和拖研時(shí)拉毛工件表面。3.2刮研的工藝過(guò)程平面刮研的常用方法有兩種,一種是手推式刮研,另一種是挺刮式刮研。工件的刮研過(guò)程如下:粗刮用粗刮刀進(jìn)行刮,并使刀跡連成一片。第一遍粗刮時(shí),可按著刨刀刀紋或?qū)к壙v向的450方向進(jìn)行,第二遍刮研則按上一遍的垂直方向進(jìn)行(即900交叉刮),連續(xù)推刮工件表面。在整個(gè)刮研面上刮研深度應(yīng)均勻,不允許出現(xiàn)中間高,四周低的現(xiàn)象。當(dāng)粗刮到每刮方內(nèi)的研點(diǎn)數(shù)有2~3點(diǎn)時(shí),就可進(jìn)行細(xì)刮。細(xì)刮用細(xì)刮刀進(jìn)行,在粗刮的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加接觸點(diǎn)。刮研時(shí),刀跡寬度應(yīng)在6~8mm,長(zhǎng)10~25mm,刮深0.01~0.02mm。按一定方向依次刮研。刀跡按點(diǎn)子分布且可連刀刮。刮第二遍時(shí)應(yīng)與上一遍交叉45°~60°的方向進(jìn)行。在刮研中,應(yīng)將高點(diǎn)的周?chē)糠忠补稳ィ允怪車(chē)拇胃唿c(diǎn)容易顯示出來(lái),可節(jié)省刮研時(shí)間。同時(shí)要防止刮刀傾斜,在回程時(shí)將刮研面拉出深痕。細(xì)刮后的點(diǎn)子一般在每刮方內(nèi)有12~15點(diǎn)即可。精刮在細(xì)刮后,為進(jìn)一步提高工件的表面質(zhì)量,需要進(jìn)行精刮。刮研時(shí),要用小型刮刀或?qū)⒌犊谀コ苫⌒?,刀跡寬度約3~5inm,長(zhǎng)在3~6mm左右,每刀均應(yīng)落在點(diǎn)子上。點(diǎn)子可分為三種類(lèi)型刮研,刮去最大最亮的點(diǎn)子,挑開(kāi)中等點(diǎn)子,小點(diǎn)子留下不刮。這樣連續(xù)刮幾遍,點(diǎn)子會(huì)越來(lái)越多。在刮到最后兩三遍時(shí),交叉刀跡大小要一致,排列應(yīng)整齊,以增加刮研面美觀。精刮后的表面要求在每刮方內(nèi)的研點(diǎn)應(yīng)有20~25點(diǎn)以上。刮花刮花可增加刮研面的美觀,或能使滑動(dòng)表面之間形成良好的潤(rùn)滑條件,并且還可以根據(jù)花紋的消失來(lái)判斷平面的磨損程度。一般常見(jiàn)的花紋有斜花紋、魚(yú)鱗花紋和半月形花紋等,如圖3所示。圖3刮花的花紋a圖3刮花的花紋a)斜花紋b)魚(yú)鱗花c)半月花當(dāng)刮研面上有孔或螺紋孔時(shí),應(yīng)控制刮刀不將孔口刮低。一般要求螺紋孔周?chē)难忻嬉愿咝?。如果刮研面上有窄邊框時(shí),應(yīng)掌握刮刀的刮研方向與窄邊夾角小于300,以防止將窄邊刮低。4.內(nèi)孔刮研內(nèi)孔刮研的原理和平面刮研一樣。但內(nèi)孔刮研時(shí),刮刀在內(nèi)孔面上作螺旋運(yùn)動(dòng),且以配合軸或檢驗(yàn)心軸作研點(diǎn)工具。點(diǎn)時(shí),將顯示劑薄而均勻地涂布在軸的表面上,然后將軸在軸孔中來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)顯示研點(diǎn)。4.1內(nèi)孔刮研的方法如圖4a所示,為一種內(nèi)孔刮研方法。右手握刀柄,左手用四指橫握刀身。刮研時(shí)右手作半圓轉(zhuǎn)動(dòng),左手順著內(nèi)孔方向作后拉或前推刀桿的螺旋運(yùn)動(dòng)。另一種刮研內(nèi)孔的方法如圖4b示。刮刀柄擱在右手臂上,雙手握住刀身。刮研時(shí)左右手的動(dòng)作與前一種方法一樣。圖4內(nèi)孔刮研方法圖4內(nèi)孔刮研方法4.2刮研時(shí)刮刀的位置與刮研的關(guān)系當(dāng)用三角刮刀或匙形刮刀刮內(nèi)孔時(shí),要及時(shí)改變刮刀與刮研面所成的夾角。刮研中刮刀的位置大致有以下三種情況:有較大的負(fù)前角如圖5a所示,由于刮研時(shí)切屑較薄,故刮研表面粗糙度較低。一般在刮研硬度稍高的銅合金軸承或在最后修整時(shí)采用。而刮研硬度較低的錫基軸承時(shí),則不宜采用這種位置,否則易產(chǎn)生啃刀現(xiàn)象。2.有較小的負(fù)前角如圖5b所示,由于刮研的切屑極薄,能將顯示出的高點(diǎn)較順利地刮去,并能把圓孔表面集中的點(diǎn)子改變成均勻分布的點(diǎn)子。但在刮研硬度較低的軸承時(shí),應(yīng)注意用較小的壓力。3.前角為零或不大的正前角如圖5c、圖5d所示,這時(shí)刮研的切屑較厚,刀痕較深,一般適合粗刮。當(dāng)內(nèi)孔刮研的對(duì)象是較硬的材料,則應(yīng)避免采用圖5d所示的產(chǎn)生正前角的刮刀位置,否則易產(chǎn)生振痕。振痕深時(shí),修正也困難。而對(duì)較軟的巴氏合金軸承的刮研,用這種位置反而能取得較好的刮研效果。圖5三角刮刀的位置圖5三角刮刀的位置內(nèi)孔刮研時(shí),研點(diǎn)應(yīng)根據(jù)軸在軸承內(nèi)的工作情況合理分布,以取得良好的效果。一般軸承兩端的研點(diǎn)應(yīng)硬而密些,中間的研點(diǎn)可軟而稀些,這樣容易建立油楔,使軸工作穩(wěn)定;軸承承載面上的研點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)密些,以增加其耐磨性,使軸承在負(fù)荷情況下保持其幾何精度。5.機(jī)床導(dǎo)軌的刮研機(jī)床導(dǎo)軌是機(jī)床移動(dòng)部件的基準(zhǔn)。機(jī)床有不少幾何精度檢驗(yàn)的測(cè)量基準(zhǔn)是導(dǎo)軌。機(jī)床導(dǎo)軌的精度直接影響到被加工零件的幾何精度和相互位置精度。機(jī)床導(dǎo)軌的修理是機(jī)床修理工作中最重要的內(nèi)容之一,其目的是恢復(fù)或提高導(dǎo)軌的精度。未經(jīng)淬硬處理的機(jī)床導(dǎo)軌,如果磨損、拉毛、咬傷程度不嚴(yán)重,可以采用刮研修復(fù)法進(jìn)行修理。一般具備有導(dǎo)軌磨床的大中型企業(yè),對(duì)于與“基準(zhǔn)導(dǎo)軌”相配合的零件(如工作臺(tái)、溜板、滑座等)導(dǎo)軌面以及特殊形狀導(dǎo)軌面的修理通常也不采用精磨法,而是采用傳統(tǒng)的刮研法。5.1導(dǎo)軌刮研基準(zhǔn)的選擇機(jī)床導(dǎo)軌經(jīng)過(guò)修理后,不僅要恢復(fù)導(dǎo)軌本身的幾何精度,還應(yīng)保證其與相關(guān)部件的安裝平面(或孔、槽等)相互平行、相互垂直或成某種角度的要求。因此,在刮研導(dǎo)軌時(shí),必須正確合理地選擇刮研基準(zhǔn)。一般情況下,應(yīng)選擇能保持機(jī)床原有制造精度(精度應(yīng)較高的),木需要修理或稍加修理的零部件安裝面(或孔、槽)作為機(jī)床導(dǎo)軌的刮研基準(zhǔn)?;鶞?zhǔn)的數(shù)量,對(duì)于直線移動(dòng)的一組導(dǎo)軌來(lái)說(shuō),在垂直平面內(nèi)和在水平面內(nèi)刮研基準(zhǔn)應(yīng)各選一個(gè)。例如,臥式車(chē)床床身導(dǎo)軌的刮研基準(zhǔn),在水平面內(nèi),可以選擇進(jìn)給箱安裝平面和光杠、絲杠、操縱杠托架安裝平面;在垂直平面內(nèi),可選擇主軸箱安裝平面和縱向齒條安裝平面。這樣便于恢復(fù)機(jī)床整機(jī)精度和減少總裝配的工作量。如圖6所示為臥式車(chē)床的床身,刮研基準(zhǔn)通常有如下幾種選擇:1.以2.3面為基準(zhǔn)它是溜板移動(dòng)的主導(dǎo)性導(dǎo)軌,是車(chē)床幾何精度檢驗(yàn)的主要基準(zhǔn)。面積大,修理工作量大,刮研中便于檢查其他導(dǎo)軌面。缺點(diǎn)是該棱形導(dǎo)軌磨損最嚴(yán)重,不利于保持車(chē)床原始狀態(tài)。因此刮研該基準(zhǔn)時(shí),應(yīng)先以齒條安裝面7做它的輔助基準(zhǔn),刮研中要防止扭曲變形并做成中凸的形狀(導(dǎo)軌縱向在垂直平面內(nèi)的直線度要達(dá)到中凸主要靠它)。如果以其它導(dǎo)軌面做刮研基準(zhǔn),則造成2、3面的刮研量較大。2.選擇尾座導(dǎo)軌面為基準(zhǔn)它的磨損量小,通常保持有基本未磨損的部位,以它為基準(zhǔn)有利于保持機(jī)床原始狀態(tài)。有些車(chē)床的尾座導(dǎo)軌還是主軸箱的安裝定位面,有利于箱體的安裝找正。但5、6校形導(dǎo)軌面較窄,不易刮成較高精度,還需要以4面為輔助基準(zhǔn)。刮研時(shí)可以用尾座底板為研具并檢查其他導(dǎo)軌,這樣比較方便。3.以齒條安裝面7為基準(zhǔn)有利于保持車(chē)床主要零部件原始的相互位置。由于它基本上沒(méi)有磨損,但原始加工精度較低,不便于檢查其它導(dǎo)軌面,因此適合精刨、磨削時(shí)作為加工基準(zhǔn)。還要注意床身變形對(duì)它的影響。在刮研機(jī)床導(dǎo)軌時(shí),應(yīng)注意導(dǎo)軌磨損變化的規(guī)律性,以減少修刮工作量和避免不必要的返工,據(jù)資料介紹,C620-1型車(chē)床的床身導(dǎo)軌較正常地使用三年后磨損量為:表面4、5、6為0.03mm,表
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