книги из ГПНТБ / Халилов А.А. Техника подземного ремонта нефтяных скважин

рийном производстве и способствует повышению произ­ водительности фрезерования.

Корпус приспособления 1 с двумя болтами крепится на столе станка. Обрабатываемая деталь — челюсть клю­ ча устанавливается в призму корпуса приспособления и зажимается через конусную планку 3 при помощи стяж­ ного болта с гайкой 4. Упор 2 может продольно переме­ щаться по направляющему пазу корпуса, что делает приспособление универсальным.

Рис. 46. Приспособление для обработки челюсти ключа

Благодаря перемещению упора можно использовать описанное приспособление для обработки других разме­ ров челюстей. Для снятия с приспособления обработан­ ной детали достаточно на несколько ниток отвернуть

гайку стяжного болта.

В повышении производительности труда при скорост­ ном фрезеровании очень большую роль играет конструк­ ция фрезы. К конструкциям фрез с твердосплавными пластинами, предназначенными для скоростного фрезе­ рования, предъявляются высокие требования. От просто­ ты и надежности конструкции фрезы во мйЪгом зависит успех скоростного фрезерования.

Применяемые конструкции фрез для обработки дета­ лей ключа не сложны и без труда могут быть изготов­ лены на любом заводе.

Торцовые и дисковые прорезные фрезы с напайными

пластинами из твердого сплава Т15К6 с соответству­ ющими диаметрами применяются для скоростного фре­ зерования всех деталей ключа.

При конструировании фрезы следует особое внимание обратить на расположение зубьев и форму корпуса, они должны обеспечивать свободный выход большого коли­ чества стружки.

На рис. 47 показана конструкция торцовой фрезы с запрессованными ножами, запаянными латунью. Фреза

132

состоит из корпуса 1, изготовленного из стали марки 40Х, с профрезерованными пазами, в которые впрессованы пластины 2 из Т15К6.

Сборка этих фрез нетрудна. Пластины после их из­ носа или поломки можно легко заменить.

Передний угол определяется установкой ножа по рас­ положению паза, задний — при заточке.

Выбор оптимального режима резания при фрезеро­ вании с эффективным использованием мощности станка в сочетании со стойкостной возможностью фрезы явля­ ется решающим вопросом в скоростном фрезеровании.

Режимы фрезерования в основном характеризуются скоростью, подачей и глубиной резания.

В процессе фрезерования необходимо, чтобы фрезер­ ный станок имел два основных двигателя: главное

где D — диаметр фрезы, мм;

п — число оборотов фрезы, об/мин.

При фрезеровании различают подачу на зуб, подачу на оборот и минутную подачу.

Подача на зуб обозначается S z (мм) — путь, прой­ денный обрабатываемой деталью (или фрезой) за время поворота фрезы на один зуб.

Подача на оборот обозначается S0 — путь, пройден­

где z •— число зубьев фрезы.

Минутная подача обозначается SM — путь, пройден­ ный обрабатываемой деталью (или фрезой) за одну ми­

Практически в производственных условиях удобно пользоваться минутной подачей.

Ш

Глубина резания обозначается t {мм) — толщина слоя металла, снимаемого за один проход фрё’зы.

Фрезеровка челюсти ключа (см. рис. 45) производит­ ся на модернизированном двухшпиндельном продольно­ фрезерном станке. Мощность электродвигателя главного движения (для каждого шпинделя) — 4,5 кет, мощность

Фреза торцовая, сборная, диаметром 150 мм, осна­ щенная пластинами твердого сплава Т15К6, с числом зубьев а = 8.

Обработка ведется в один проход при одновременной

Таким образом, 1-я операция — фрезерование челю­ сти ключа—.выполняется скоростным методом при t =

— 3 мм, V = 216,7 м/мин, SM— 150 мм/мин, что обеспе­ чивает выпуск 80 челюстей за смену.

5. ТЕРМООБРАБОТКА

Все основные детали ключа после механической обра­ ботки подвергаются термообработке для повышения их механических свойств. Выбор режима термообработки — закалки и отпуска — зависит от материала деталей и условий работы, для которой они предназначены.

Детали ключа — челюсти, рукоятка и палец, как уже

134

135

было сказано выше, изготавливаются из стали марки 40Х, а плашка и сухарь — из стали марки 50ХН.

Втаблице 36 приводим режимы термообработки де­ тали ключа.

На все детали ключа, подвергаемые термообработке, составляется отдельная технологическая карта, которая передается в термический цех.

Вкарте технологического процесса термической об­ работки даются подробные сведения о термообработке и контроле качества для каждой детали.

Детали ключа нагреваются в камерной печи и зака-* ливаются в веретенном масле.

Детали ключа — челюсть, рукоятка и палец—после закалки и отпуска должны иметь твердость в пределах 28—32 HRC, структуру — сорбит.

Детали ключа плашки и сухарь после закалки и от­ пуска в горячем масле 180—200° С должны иметь твер­ дость в пределах 52—58 HRC, структуру — мартенсит мелкоигольчатый.

Сборка ключа является конечным технологическим процессом в цикле производства ключей.

После механической и термической обработки все годные детали' ключа поступают на сборку.

Сборка ключа осуществляется очень легко и состоит из трех простых технологических отношений:

1.Вставления плашки в паз челюсти; завернуть ручку.

2.Вставления сухаря в паз рукоятки; завернуть сто­ порный болт.

3.Соединения рукоятки с челюстью при помощи пальца; надеть пружину и конец загнуть. Ввести пружи­ ну и застопорить палец стопорным болтом.

Ввиду полной взаимозаменяемости деталей ключа, предварительной зачистки их от заусениц и опиловки

острых кромок еще при термообработке, при сборке от­ падает надобность в подгонке деталей. Только прореза­ ют резьбы в челюсти и рукоятке ключа, чтобы очи­ стить их от окалины.

6. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ КЛЮЧА

На машиностроительных заводах разработка техно­ логии контроля так же необходима, как и технология изготовления деталей.

136

Практика передовых машиностроительных заводов показала, что технология контроля должна разрабаты­ ваться в техническом отделе завода одновременно с проектированием и подготовкой технологии производ­ ства.

Под технологией контроля понимается точный рас­ порядок и содержание контрольных операций.

Технология контроля должна предусматривать такое сочетание производственных и контрольных операций, которое обеспечивает своевременное выявление дефек­ тов обработки и ликвидацию возникших отклонений от заданных норм точности.

Технология контроля деталей в производстве опре­ деляется тремя основными документами:

1)чертежом детали или заготовок;

2)технологической операционной картой;

3)инструкцией к соответствующему измерительному прибору или контрольному приспособлению.

При разработке методов контроля для серийного и массового производства особое внимание должно быть, обращено на правильный выбор базы измерения и ее увязку с базами обработки и с монтажными базами. Общие правила выбора баз при составлении технологии контроля могут быть сформулированы следующим обра­ зом:

1. При измерении деталей обязательно надо исходить, на промежуточном контроле из технологической базы, на окончательном контроле — из монтажной базы.

2. Базой измерения при контроле заготовок должны быть те участки необработанной поверхности детали, на которых заготовка фиксируется в приспособлениях для механической обработки.

Производство и выпуск ключей на заводе им. Воло­ дарского относится к крупносерийному производству. Детали ключа—челюсти, рукоятки, сухари, плашки, паль­ цы и другие—подвергаются стопроцентному операционно­ му контролю.

При крупносерийном производстве для контроля точ­ ности обработки не следует применять универсальных сложных мерительных инструментов и приспособлений.

С целью ускорения и улучшения качества контроля в изготовлении деталей ключа широко применяются стан­ дартные калибры и специальные шаблоны.

№

В технологическую карту контроля вносится эскиз операционной обработки детали с указанием обмеряемых размеров, описание элементов приемки, мерительный ин­ струмент и другие необходимые сведения, характеризу­

ющие качество выполнения данной операции.

»

7. ИСПЫТАНИЯ ДЕТАЛЕЙ КЛЮЧЕЙ В ЗАВОДСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ

Химический состав материала основных деталей клю­ ча проверяется следующим образом.

На все компоненты, требуемые сертификатами, завод поручает контрольные образцы (эталоны) из лаборато­ рии стандартных образцов научно-исследовательского ин­ ститута черных металлов.

Все компоненты, кроме углерода, определяются ана­ литическим путем весовыми и объемными методами, путем титрования или сжигания осадков в тигельных печах и соответствующих подсчетов по ГОСТу 2604—44. Анализы производятся параллельно (испытуемая струж­ ка и контрольный образец) для проверки правильности испытаний. '

Стружка для анализа высверливается из проверяе­ мого металла, верхняя часть выбрасывается, а из глу­ бины отверстия берется стружка.

Стружка для пробы ни в коем случае не должна иметь никаких примесей — ни механических (песок, ока­ лина), ни масляных, так как вес загрязненной маслом или эмульсией стружки неверен при взвешивании на аналитических весах, и еще: масло и эмульсия повышают содержание углерода.

В марках сталей 40Х и 50ХН, из которых изготов­ ляются основные детали ключа, мы определяем содер­ жание С, Мп, Si, S, Р, Сг и Ni — всего семи компонентов.

Содержание углерода в легированных сталях марок 40Х и 50ХН определяется на заводе по ГОСТу 2331—63.

Сжигают определенную навеску стружки (0,5 г) при температуре 1300—1350° С в специальной печи Марса. Чтобы стружки лучше сгорали, применяют олово или медь. На заводе применяют олово, которое (не более 0,3 г) насыпают в виде стружек на пробу. Анализ про­ водят два раза (для сопоставления результатов).

138

При сжигании стружки продукты сгорания поступают в аппарат Вюрца-Штролейна, состоящий из двух сооб­ щающихся сосудов, где происходит поглощение ССЬ (углекислоты) и СО.

При определении углерода вводят на температуру и атмосферное давление поправки по специальной табли­ це, прилагаемой к аппарату Вюрца-Штролейна.

Параллельно производят испытание контрольного эталона для проверки правильности работы печи и аппа­ рата Вюрца-Штролейна. Результаты проверки (анализа) химического состава компонентов сталей марки 40Х и 50ХН должны соответствовать ГОСТу 4543—61.

Согласно техническим условиям на поставку ключе!'?, кроме правильности химического состава материала и доброкачественной механической обработки, к основным деталям ключа предъявляются серьезные требования: они должны иметь определенные механические свойства, обеспечивающие нормальную работу ключа в промыс­ ловых условиях.

Нужные механические свойства придают деталям ключа термической обработкой. Основные детали клю­ ча—челюсть, рукоятка, плашка и сухарь—после термо­ обработки подвергаются испытанию на приборах Бри­ нелля и Роквелла. Оба прибора, как известно, действуют по одному и тому же принципу— вдавливание наконеч­ ника в поверхность испытуемой детали.

Прибор Бринелля имеет вид небольшого пресса. Для измерения на нем твердости деталей применяется шарик диаметром 10 мм при нагрузке 3000 кг. Твердость дета­ ли, определяемая по диаметру отпечатка шарика вдав­ ливанием шарика, должна быть ± 0,05 мм. Время вы­ держки под нагрузкой — 15 сек. для твердых материалов; По диаметру отпечатка из таблицы определяют твер­ дость, которую принято обозначать НВ.

При определении твердости деталей на приборе Рок­ велла наконечником является алмазный конус с углтэм 120°, сила вдавливания составляет 150 кгс по шкале С. Твердость менее твердых материалов определяется по

шкале Б.

Вдавливается наконечник в два приема. Вначале прикладывается предварительная нагрузка (10 кгс), а затем основная— 150 кгс. Степень твердости (HRC) отсчитывается по шкале после сбрасывания основной

139

нагрузки (предварительная нагрузка остается). Шкала индикатора на приборе имеет 100 делений (цена деле­ ния — 0,002 мм), что соответствует глубине вдавливания

0,2 мм.

Прибор Роквелла более точен и совершенен, на нем можно определить твердость таких тонких слоев, как слой цементации поверхностной закалки и др.

В таблице 37 дано допустимое число твердости дета­ лей ключа, определяемое на приборах Бринелля и Рок­

велла.

Таблица 37

Испытуемая деталь должна иметь ровную и гладкую шлифованную поверхность, плотно стоять на столе при­ бора и не прогибаться. Опорная поверхность должна быть без заусениц и окалины. Расстояние между центра­ ми соседних отпечатков до края детали при испытании на твердость берется не менее 2,5 мм.

Для испытания материала деталей ключа на рас­ тяжение согласно ГОСТу 1497—61 вырезаются по три продольных образца, которые после обработки подвер­ гаются в заводской лаборатории испытанию на универ­ сальной разрывной машине Р-5.

При испытании на растяжение мы определяем предел текучести, предел прочности, удлинение и сужение метал­ ла детали, из которого вырезаны испытуемые образцы.

При изготовлении образцов на станках необходимо соблюдать температурные условия, обеспечивающие по­ стоянные свойства металла. К изготовлению образцов предъявляются высокие требования: выдержать допуски, не оставлять следов обработки в виде поперечных рисок, искривлений и закалочных трещин.

На головке каждого образца выбивается порядковый номер образца и номер садки термообработки.

140