工程机械修理（3）修复工艺.ppt

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第一章机械加工修复第二章焊修第三章堆焊第四章机械零件的金属热喷涂修复第五章电镀第六章零件的粘结修复法第七章零件的其他修复法第八章机械零件的表面强化技术第九章零件修复技术的选择与工艺规程的制定第十章再制造工程,第三部分机械零件的修复技术与再制造,工程机械在使用过程中，一些零件因磨损，变形、破损、断裂、腐蚀和其它损伤而改变了零件原有的几何形状和尺寸，从而破坏了零件间的配合特性和工作能力，使部件、总成甚至整机的正常工作受到影响。

零件修复的任务，是恢复有修复价值的损伤零件的尺寸、几何形状和机械性能。

零件修复的目的是在经济合理及有效的原则下恢复零件的配合性质和工作能力。

零件修复是机械设备维修的一个重要组成部分，是修理工作的基础。

零件修复原理及技术是一门综合研究零件的损坏形式、修复方法及修后性能的学科。

应用各种修复新技术修理机械是提高机械维修质量、缩短修理周期、降低修理成本、延长机械使用寿命的重要措施，尤其对贵重、大型零件及加工周期长、精度要求高的零件及需要特殊材料或特种加工的零件，意义更为突出。

机械常用的基本修理方法有：

换件法；换位法；调整法；修理尺寸法，附加零件法；局部更换法等。

零件的修复可以有多种工艺方案，如焊、补、喷、镀、铆、镶、配、改、校、胀、缩、粘等。

科学技术的飞速发展，促进了修复技术的提高，新科学技术已广泛地应用到机械零件修复工艺中。

但在具体零件的修复中，应分析零件的结构特点、使用要求、工作环境等，根据各种修复方法的特点和适用范围，通过技术经济分析来确定较合理且经济的修复工艺。

零件修复可采取三种基本方法,其一是，对已磨损的零件进行机械加工，以使其重新具有正确的几何形状（改变了原有尺寸），这种方法叫做修理尺寸法；其二是，利用堆焊、喷涂、电镀和粘接等方法增补零件的磨损表面，然后再进行机械加工，并恢复其名义尺寸、几何形状以及表面粗糙度等，这种方法叫做名义尺寸修理法。

其三是，通过特别修复技术，改变零件的某些性能，或利用零件的金属的塑性变形来恢复零件磨损部分的尺寸和形状等等。

第一章机械加工修复,机械加工在零件修复中占有很重要的地位：

绝大多数已磨损须修的零件，均需经机械加工直接来消除缺陷进行修复；采用名义尺寸修理法修复零件时，经堆焊、喷涂、电镀、粘接等技术修复的零件表面，需经机械加工，才能达到配合精度和表面粗糙度的要求；在对零件表面进行喷涂、电镀等修复工艺时，往往需对磨损后的零件表面进行预处理（如进行表面加工、表面粗糙等），以保证获得均匀的并具有一定厚度的涂层或镀层。

机械加工是零件修复过程中最常用也是最重要的一种方法，它可以作为一种独立的手段直接修复零件，也是其它修复方法的工艺中准备和最后加工不可缺少的工序。

第一节.旧件的机加工,零件修复中采用机械加工修复与制造新件有很大的不同。

机械加工修复的对象是已磨损了的表面，有变形，原来的加工基准已被破坏，加工余量小的旧件。

一.旧件修复的特点是：

1.加工批量小修理中加工零件品种较多，数量较少，有时甚至是单件生产，零件尺寸，结构复杂。

2.加工余量小且有一定的限制。

如有的旧件原有基准损坏造成加工定位复杂化，有的零件只进行局部加工等。

3.加工对象不同4.加工表面不同工件硬度高，有时甚至要切削淬硬的金属表面，加之使用中产生的磨损与变形等，使零件的修理困难较大，加工技术要求较高。

旧件的机械加工修复对精度的要求一般是与新件一样，即符合图纸规定的技术要求（采用修理尺寸法时，修复的零件的某些尺寸可按技术要求有些变化）。

与新品制造相比有：

安装定位比较困难、表面粗糙度较难达到要求、平衡问题难以得到保证的三大问题。

二.机械加工修复中应注意的问题,1.零件的加工精度需保证（包括尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度等）；尺寸精度（名义尺寸可以是小数，零件具有不完全可换性）；形状精度（符合新件要求。

圆度，圆柱度，弯曲度，扭曲度）；位置精度（符合新件要求。

同心度，垂直度，平行度等）；表面粗糙度（对耐磨性、疲劳强度、配合性质、耐腐蚀性等均有影响，修理时大多场合达不到要求）零件表面粗糙度的高低会影响零件的疲劳强度。

、零件的耐磨性、零件的配合性质、零件的抗腐蚀性能产生影响。

机械加工修复中应注意的问题,2.定位基准必须准确（最好采用原制造基准）定位基准的选用应遵循基准重合原则（选择零件上的设计基准作为定位基准）、基准统一原则（在多数工序中采用一组可方便地加工其它表面的基准来定位）、均匀性原则（以变形和磨损最小的基面作为定位基准，并足以保证重要表面的加工均匀）；3.轴类零件的圆角要合适；4.必须保证零件的动、静平衡；5.控制加工余量。

第二节修理尺寸法,修理尺寸法是利用机械加工除去待修配合件中磨损零件表面的一部分，使零件具有正确的几何形状、表面粗糙度和新的尺寸（这个新尺寸对外园柱面来说，比原来名义尺寸小，对孔来说比原来名义尺寸大），而另一零件则换用相应尺寸的新件或修复好的磨损配合件，使它们恢复到原有的配合性质，保证原有配合关系不变的修理方法。

配合件的这一新尺寸，称之为修理尺寸。

修理尺寸是根据零件的磨损规律事先规定的与原来公称尺寸不同的并依据它来修理两相配零件的配合尺寸。

修后配合尺寸改变了但配合精度没有改变。

用修理尺寸法修理时常需有修理尺寸配件。

按修理尺寸法修理零件时有几种典型方法：

一是均匀磨损同心修理（修后轴心与新件同）：

二是不均匀磨损不同心修理（修后轴心与新件轴心不相同）；三是不均匀磨损同心修理。

轴颈用修理尺寸法修理时的典型方法。

修理尺寸有两种：

一种是标准修理尺寸，其间隔值为定值，其修理尺寸和修理次数由国家或生产厂家统一规定，修理厂只需修理配合件中的一个，而另一配件由配件厂统一供应。

如对于缸套，柴油机分为八级修理尺寸；曲轴主轴颈与连杆轴颈，柴油机分为十三级修理尺寸。

维修厂只要将缸套、曲轴主轴颈及连杆轴颈加工到合适的修理尺寸，就可用同一修理尺寸的标准活塞、主轴瓦、连杆轴瓦与之相配使用。

修理尺寸的每级级差以0.25mm的为最多。

采用这种标准化的修理尺寸法，互换性好，便于加工供应配件及修理；另一种是非标准的也称为任意尺寸修理法，其间隔值为变数，修理时将相配零件中的主要件进行加工，去除缺陷恢复零件的正确几何形状和表面质量，而不必达到一定的修理尺寸。

根据加工好的零件尺寸再更换或修复其配合件。

这种方法的加工余量小，修理次数较多，但由于其非标准化，会造成配件供应复杂化，配合副两个零件都要进行加工的结果。

采用非标准化修理尺寸时，除修理件加工表面必须满足技术要求外，而且要求自制的配合件也必须符合技术标准，以确保修理后的配合性质与质量。

例：

BFL413F风冷柴油机的主轴颈标准尺寸为，主轴承座孔直径为，瓦厚，主轴颈标准修理尺寸分为四级，级差为0.25mm，轴瓦孔直径为，主轴颈与轴瓦座孔的配合间隙0.1360.072，求：

各级主轴颈与轴瓦孔的修理尺寸。

若用名义尺寸法修复主轴轴颈时，可采用什么修理工艺？

选用什么轴瓦与主轴颈相配。

解：

主轴承座孔直径瓦厚轴瓦孔直径主轴颈尺寸配合间隙标准尺寸0.1360.072一级修理尺寸0.1360.072二级修理尺寸0.1360.072三级修理尺寸0.1360.072四级修理尺寸0.1360.072若用名义尺寸法修复主轴轴颈时，可采用金属热喷涂、振动堆焊、埋弧堆焊和低温镀铁等修理工艺，恢复轴颈的标准尺寸，选用标准轴瓦与主轴颈相配。

第三节附加零件法,附加零件法用来补偿零件工作表面的磨损（镶套修复法），也用于替换零件磨损或损伤的部分（局部更换法）。

一镶套修复法,零件的镶套修复法是利用一个特制的零件（附加零件），镶配在磨损零件的磨损部位（需先加工恢复零件这个部位的几何形状）以补偿基本零件的磨损，并将其加工到名义尺寸从而恢复其配合特性。

适用于表面磨损较大的零件，如可用来修复变速器、后桥和轮毂壳体中滚动轴承的配合孔，壳体零件上的磨损螺纹孔及轴的轴颈。

气门座圈，气门导管、气缸套、飞轮齿圈及各种铜套的镶配，也都采用此法。

有些零件在结构设计和制造上就已经考虑了用镶套法，如湿式缸套。

有些本身就可以镶换，如气门导管和气门座圈。

依据待修表面的形状，镶补件可做成衬套、垫圈或螺纹套的形状。

镶套材料并应根据所镶部位的工作条件选择，应与被修零件的材料尽量一致。

在高温下工作的部位，应选择与基体材料线膨胀系数相同的材料才能保证工作的稳定性。

要求抗磨的部位，则选择耐磨材料或比基体金属机械性能好的材料，如铸铁零件采用铸铁套，也可采用钢套。

套的厚度根据选用的材料和零件的磨损量确定。

钢套的厚度不应小于22.5mm，铸铁套厚度不得小于45mm。

镶套的过盈量应选择合适。

磨损较大的孔，如结构及强度允许采用镶套法修复，应先将原孔搪大，压入特制的套，再对套的内孔进行加工使之达到需要的孔径尺寸和精度轴的磨损端轴颈若结构和强度允许，可将轴颈加工至较小的尺寸，然后在轴颈上压入特制的轴套，并加工到需要的尺寸和精度。

二局部更换法,具有多个工作表面的机械零件，有时只有一个工作表面磨损严重，其它表面尚好或只有轻度磨损，若零件结构允许，可从零件上除去磨损部分，对这一部分另行制造好后，将其与零件的余留部分再焊接在一起。

如半轴，磨损剧烈的部位往往是花键槽，而其它工作面的磨损则不大。

用局部更换法修复半轴时，可将有花键槽的一端切去，然后用与半轴相同的材料制造一新轴端。

再将此新轴端焊在半轴上（通常用对接焊），然后校正半轴，对焊接上的轴端进行加工，铣出花键槽并进行热处理。

最后对花键槽端进行精加工。

对齿类零件，尤其是对精度不高的大中型齿轮，若出现一个或几个轮齿损坏或断裂，可先将坏齿切割掉，然后在原处用机加工或钳工方法加工出燕尾槽并镶配新的轮齿，端面用紧固螺钉或点焊固定。

若轮齿损坏较多，尤其是多联齿轮齿部损坏或结构复杂的齿圈损坏时，可将损坏的齿圈退火车去，再配新齿圈，连接可用键或过盈配合，新齿圈可预先加工也可装后再加工齿。

第四节换位修理法,换位修理法是将零件的磨损（或损坏）部分翻转过一定角度，利用零件未磨损（或未损坏）的部位来恢复零件的工作能力。

这种方法只是改变磨损或损坏部分的位置，不修复磨损表面。

修理作业中此法经常用来修理磨损的槽、螺栓孔和飞轮齿圈等。

飞轮齿圈轮齿啮入部分单面磨损严重后常用换位修理法修理。

对履带式机械的驱动轮，经常采用两种换位修理法；一种是在驱动轮一面磨损大（前进方向），一面磨损小的情况下，将左右驱动轮互换安装；另一种是若驱动轮是偶数齿，而履带链轨节距恰等于两个齿距时，驱动轮只有一半轮齿工作，当这一半轮齿磨损严重时，可将驱动轮相对转过一个齿距，使另一半轮齿进入工作，以延长其使用寿命。

第五节钳工加工修复,一铰孔利用铰刀进行精密孔加工和修整性加工的工艺，主要用来修复各种配合的孔。

二珩磨用46根细磨料的砂条组成可涨缩的珩磨头，对被加工的孔作既旋转又上下沿轴向往复的综合运动，使砂条上的磨料在孔的表面上形成既交叉而又不重复的网纹轨迹，并磨去一层薄的金属。

由于参加切削的磨料多，且速度低，又在珩磨过程中施加大量的冷却液，使孔的表面粗糙度变小，精度得到很大提高。

三研磨通过用铸件制成的，具有良好的嵌砂性能的研具，再加上由磨料中加入研磨液和混合脂调制成的研磨剂，在工件表面上进行研磨，磨去一层极薄的金属，获得一定的加工精度和粗糙度。

研磨常用于修复高精度的配合表面。

钳工加工修复,四刮削刮削是用刮刀从工件表面上刮去一层很薄的金属的手工操作。

它一般是在机械加工之后进行，常用于零件上互相配合的重要滑动表面，如机床导轨、滑动轴承等，使它们彼此能均匀地接触。

刮削生产效率低、劳动强度大，常用磨削等机械加工方法代替。

钳工加工修复,五钳工修补1键槽当轴和轮毂相配的键槽只磨损或损坏其中之一时，可把磨损或损坏的键槽加宽，然后配制阶梯键。

当轴和轮毂相配的键槽全部损坏时，允许将键槽扩大10%15，然后配制大尺寸键。

当键槽磨损大于15%时，可按原槽位置旋转90或180，重新按标准开槽。

开槽前需把旧槽用气、电焊填满并修整。

2螺孔当螺孔产生滑牙或螺纹剥落时，可先把螺孔钻去（所用钻头直径应等于所需螺孔的小径），然后攻出新