Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

• Введение
• 1. Группа детали
• 2. Применение детали
• 3. Материал для изготовления выпускного клапана
• 4. Проблемы, возникающие при изготовлении детали
• 5. Выбор оборудования и технологии
• 6. Организация рабочего места оператора станков с ЧПУ
• 7. Технологичность детали
• 8. Программа для создания выпускного клапана двигателя
• 9. Трудоемкость изготовления выпускного клапана
• 10. Анализ дефектов выпускного клапана и возможных технологических способов восстановления
• 11. Охрана труда
• 12. Измерительные инструменты
• 13. Контроль качества
• Используемая литература

Введение

Современные машины - это сложные технические системы, состоящие из большого числа технических аппаратов, приводов различного типа, приспособлений, измерительных и решающих устройств. Все эти машины и устройства представляют собой оборудование, являющееся основой функционирования самых различных систем: машиностроительных заводов, транспорта, электростанций и т.д.

Таким образом, под оборудованием можно понимать всю сумму технологий, на которую опирается человечество в своем развитии. Появление развитой вычислительной техники, персональных компьютеров, информационных сетей открывает реальные возможности для дальнейшей автоматизации оборудования - от автоматизации его проектирования до создания высокоадаптивных машин и систем различного назначения.

В машиностроительной и металлургической промышленности более половины всех станков работают в условиях массового, серийного и мелкосерийного производства, при этом удельный вес основного времени относительно не велик.

Применение систем числового программного управления (далее -ЧПУ) в станках является наиболее эффективным средством повышения машинного времени и автоматизации мелкосерийного производства, что обеспечивает высокую технико-экономическую эффективность и позволяет организовать централизованную подготовку программ обработки даже вне предприятия, которые легко могут быть размножены.

Основные преимущества производства с помощью станков с ЧПУ по сравнению с производством, использующим универсальные станки с ручным управлением, следующие:

· сокращение основного и вспомогательного времени изготовления деталей;

· повышение точности обработки;

· простота и малое время переналадки;

· возможность использования менее квалифицированной рабочей силы и сокращение потребности в высококвалифицированной рабочей силе;

· возможность применения многостаночного обслуживания;

· снижение затрат на специальные приспособления;

· сокращение цикла подготовки производства новых изделий и сроков их поставки;

· концентрация операций, что обеспечивает сокращение оборотных средств в незавершенном производстве, а также затрат на транспортирование и контроль деталей;

· уменьшение числа бракованных изделий по вине рабочего.

Станки с ЧПУ должны обеспечивать высокую точность и скорость отработки перемещений, заданных УП, а также сохранить эту точность в заданных пределах при длительной эксплуатации. Конструкция станков с ЧПУ должна, как правило, обеспечивать совмещение различных видов обработки, автоматизацию загрузки и выгрузки деталей, автоматическое или дистанционное управление сменой инструмента, возможность встройки в общую автоматическую систему управления. Точность станков с ЧПУ повышается в результате устранения зазоров в передаточных механизмах приводов, уменьшения потерь на трение в направляющих и механизмах, повышения виброустойчивости, снижения тепловых деформаций.

Опыт показывает, что наибольший экономический эффект дает изготовление на станках с ЧПУ сложных деталей, в том числе из труднообрабатываемых материалов, повышенной точности, требующих выполнения многих технологических операций.

Качество работы, выполненной продукции зависит от правильной эксплуатации и качественного ремонта электрооборудования.

1. Группа детали

К клапанной группе относятся клапан, направляющая втулка клапана, клапанная пружина с опорной шайбой и деталями крепления.

Клапан служит для закрытия и открытия впускных или выпускных каналов в блоке. Основными элементами клапана являются головка и стержень.

Впускной клапан изготовляют из хромистой стали, а выпускной во избежание быстрого выгорания - из особой жароупорной, стали (сильхромовой), так как головка клапана при работу омывается раскаленными газами. Клапан изготовляют путем высадки из прутковой стали. После высадки головка и стержень клапана подвергаются механической и термической обработке. В некоторых двигателях у выпускного клапана головку делают из сильхромовой стали, а стержень - из хромистой, и обе части клапана соединяют сваркой. Для лучшего охлаждения иногда применяют выпускные клапаны со стержнем, заполненным металлическим натрием.

Разноименные клапаны имеют головки различных размеров (больший у впускного клапана) или отличаются специальными метками (обычно впускной ВП или ВС и выпускной ВЫП или ВХ).

Гнездо клапана делают в блоке или в головке блока. Гнезда выпускных клапанов или всех клапанов изготовляют в виде вставных колец из жароупорной стали или специального чугуна, наглухо запрессованных в блок, что повышает срок их службы.

Направляющая втулка, в которой клапан устанавливается стержнем, обеспечивает точную посадку клапана в гнездо. Втулки делают чугунными или металлокерамическими (путем прессования и спекания металлического порошка) и запрессовывают в блок или головку цилиндров. При установке направляющей втулки в головке цилиндров на верхнем наружном конце втулки обычно ставится стопорное кольцо, которое устраняет возможность самопроизвольного опускания втулки вниз.

Клапанная пружина удерживает клапан в закрытом положении, обеспечивая плотную его посадку в гнезде, а также создает постоянное прижатие толкателя к поверхности кулачка распределительного вала. Пружины изготовляют из специальной стали. Для повышения срока службы пружины подвергают после изготовления дробеструйной обработке. Пружину надевают на выходящий из втулки конец стержня клапана и закрепляют на нем в сжатом состоянии с помощью опорной шайбы с коническими разрезными сухариками, которые входят в выточку на стержне клапана.

В некоторых конструкциях верхних клапанов между опорной шайбой пружины и. коническими сухариками ставят втулку, соприкасающуюся с шайбой небольшой хорошо закаленной поверхностью. Вследствие малого трения в таком соединении клапан при работе может проворачиваться, что способствует более равномерному износу рабочей поверхности головки и повышает срок службы клапана. Для этой цели иногда применяют специальные устройства, обеспечивающие принудительное проворачивание клапанов.

Для ограничения количества масла, поступающего в направляющую втулку, и устранения подсоса масла в цилиндр через зазоры во втулке на верхних впускных клапанах под опорной шайбой ставят защитные металлические или резиновые колпачки.

При верхних клапанах иногда на клапан ставят по две пружины, что устраняет возможность проваливания клапана в цилиндр при поломке пружины. Часто применяются пружины с переменным шагом витков. Это устраняет возможность возникновения вибрации пружины и поломки ее вследствие этого при большом числе оборотов коленчатого вала двигателя. При установке двух пружин направление навивки их витков делается в разные стороны, что также устраняет опасность возникновения резонансных колебаний пружин.

2. Применение детали

Клапаны используются в газораспределительном механизме двигателя и непосредственно осуществляют подачу в цилиндры воздуха (топливно-воздушной смеси) и выпуск отработавших газов. На современных двигателях клапаны располагаются в головке блока цилиндров, а место соприкосновения клапана с ней называется седлом. Различают впускные и выпускные клапаны.

Рисунок 1. Выпускной клапан двигателя

Выпускной клапан - элемент ГРМ, при открытии которого происходит удаление (выпуск) отработавших газов из камеры сгорания двигателя. Выпуск газов происходит тогда, когда поршень в цилиндре двигателя направляется от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ). В процессе работы двигателя выпускные клапаны подвергаются значительным термическим нагрузкам, так как постоянно контактируют с раскаленными отработавшими газами. Головка клапана при работе ДВС может разогреваться в пределах 600-800 градусов.

После окончания такта впуска и сжатия главным требованием в момент возгорания топлива в камере сгорания является максимальная герметичность. Впускной и выпускной клапаны закрыты. Когда поршень принял на себя энергию расширяющихся газов после возгорания топливно-воздушной смеси, из камеры сгорания необходимо удалить эти отработавшие газы. Герметизация камеры на данном этапе уже не нужна. За удаление выхлопных газов в конструкции газораспределительного механизма отвечает выпускной тарельчатый клапан, который размещен в головке блока цилиндров (ГБЦ).

На такте впуска создается разряжение, а на такте выпуска в рабочей камере сгорания двигателя образуется повышенное давление. После сгорания смеси топлива и воздуха отработавшие газы покидают камеру сгорания через открывающийся в нужный момент выпускной клапан. Сила давления позволяет газам с легкостью выйти из рабочей камеры. Этим объясняется меньший размер тарелки выпускного клапана сравнительно с тарелкой впускного клапана. На такте впуска разрежение по своей силе меньше давления на выпуске. Выхлопные газы практически выталкиваются наружу через открытый выпускной клапан.

Эффективная герметизация камеры сгорания стала возможна благодаря использованию тарельчатых клапанов в конструкции ГРМ современных ДВС. Устройство клапана простое, элемент имеет тарелку и стержень. Фаска плавно переходит в стержень, что делает клапан достаточно прочным. Коническая форма перехода заметно снижает сопротивление выхлопных газов при выходе из камеры, а также дополнительно улучшает герметизацию.

Открытие выпускного клапана происходит благодаря полученному усилию от кулачка распределительного вала. Стержень (шток) клапана находится в направляющей втулке клапана, которая запрессована в ГБЦ. Кулачок распредвала нажимает прямо на шток клапана или на рокера, от которого усилие передается на стержень. В ГБЦ также размещено седло клапана. Седло клапана представляет собой углубление, которое по своей форме соответствует верхней части тарелки клапана. Тарелка клапана и седло клапана с филигранной точностью прижимаются друг к другу. Данное решение позволяет обеспечить максимальную герметичность в тот момент, когда закрыты впускной и выпускной клапаны. Главной задачей становится исключить прорыв газов из камеры сгорания.

3. Материал для изготовления выпускного клапана

При изготовлении выпускных клапанов особое внимание уделяется методам изготовления и материалам способным длительно выдерживать высокую температуру и при этом сохранять прочность Особое внимание уделяется разработке клапанных деталей и сплавов, которые функционируют при высоких температурах, т.к. раскаленные отработавшие газы нагревают их до 700-900 градусов. Поэтому, соответственно, выпускные клапаны часто делают более жаропрочными.

Основой является никель, который повышает устойчивость выпускного клапана к механическому разрушению. Сталь для изготовления клапанов отличается высокой жаропрочностью.

Таблица 1. Химический состав и механические свойства хромоникельмолибденовых сталей

Клапаны автомобильных двигателей согласно ГОСТ 1287-47 рекомендуется изготовлять из стали марок 40Х и 40XНМЛ (ЗИЛ-НО) впускные и Х9С2 и Х13Н7С2 ( ЗИЛ-110) выпускные.

Выпускные клапаны изготавливают цельными, сварными, пустотелыми и с наплавкой посадочного конуса головки коррозионно-, жаро- и износостойким материалом.

Материал для изготовления цельных выпускных клапанов, а также головок сварных клапанов выбирают в соответствии с требованиями таблицы. Допускается применение сталей других марок, которые приведены в таблице 2.

Таблица 2. Выбор других видов материала исходя из условий работы по напряженности.

Тип	Условия работы по напряженности	Марка стали
I	Легкие (максимальная температура клапанов до 700 °С)	40Х9С2, 40Х10С2М по ГОСТ 5632
II	Средние и тяжелые (максимальная температура клапанов до 900 °С)	45Х14Н14В2М по ГОСТ 5632

Выпускные клапаны типа II из стали марки 45Х14Н14В2М для двигателей, работающих на этилированном бензине, изготавливают с наплавкой посадочного конуса головки коррозионно-, жаро- и износостойкими материалами.

4. Проблемы, возникающие при изготовлении детали

На верхней части стержня клапана выполнена специальная выточка. Указанная выточка является местом установки «сухаря». Данный «сухарь» представляет собой коническое кольцо, которое разрезано на две равных части. Решение необходимо для крепления тарелки пружины клапана. Если открытие клапана осуществляется за счет «толчка» от кулачка распредвала, то закрытие клапана реализовано посредством усилия пружины клапана. Указанная пружина закрывает клапан, плотно прижимая тарелку к седлу. Дополнительно имеется механизм, который осуществляет проворачивание клапана. Это необходимо для равномерного износа клапана и очистки клапана от нагара.

Выпускной клапан работает в крайне сложных условиях. Отработавшие газы вызывают сильную коррозию выпускных клапанов. Если топливо сгорает в камере не полностью, тогда это может привести к прогару клапана. Регулировка клапанного механизма является важной процедурой в процессе эксплуатации ДВС. Раннее закрытие выпускного клапана может привести к быстрому его прогару.

В процессе эксплуатации любого ДВС тарелка клапана и седло покрываются нагаром. Избежать нагара на клапанах практически не представляется возможным. Наличие нагара вызывает постоянный перегрев выпускного клапана. Рано или поздно опорная поверхность клапана начинает выгорать, что приводит к потере герметичности в камере сгорания. Результатом становится прогрессирующая потеря мощности ДВС, затрудненный пуск ит.д. Появившиеся от перегрева микротрещины на тарелке клапана постепенно увеличиваются, так как раскаленные газы под давлением начинают прорываться наружу из камеры сгорания. Головка клапана в таких условиях деформируется и далее разрушается. Выход клапана из строя фактически означает полную потерю цилиндром двигателя своей функциональности. После замены обязательно требуется притирка клапана к седлу для максимально точного прилегания. Игнорирование процедуры или некачественное выполнение притирки клапанов приведет к быстрому выходу нового клапана из строя.

Вполне очевидно, что перегрев является серьезной проблемой выпускных клапанов. Для изготовления выпускного клапана используется особая хромоникельмолибденовая сталь. Основой является никель, который повышает устойчивость выпускного клапана к механическому разрушению. Сталь для изготовления клапанов отличается высокой жаропрочностью.

Следующим шагом по снижению термонагруженности выпускного клапана становится его конструкция, которая отличается от устройства впускных клапанов.

Стержень выпускного клапана полый, полость заполнена металлическим натрием. Натрий расплавляется и перетекает внутри стержня клапана, что позволяет улучшить теплообмен и равномерно распределить нагрев.

Выпускной клапан также может иметь дополнительную защиту, которая способна значительно продлить срок службы элемента. Единственным недостатком можно считать конечное удорожание производства детали.

Среди наиболее распространенных способов защиты отмечены:

· лазерное легирование;

· метод плазменно-порошковой наплавки;

· наплавка токами высокой частоты.

Плазменно-порошковая наплавка считается одним из наиболее экономически и практически оправданных решений. Для такой наплавки используют различные металлические порошки, в основе которых лежит кобальт или никель. Технологии нанесения покрытия разные, но главной задачей каждого из указанных способов становится наплавление тонкого слоя защиты на поверхность клапана для повышения износостойкости, устойчивости к появлению коррозионных процессов и механическому разрушению.

5. Выбор оборудования и технологии

Выбор оборудования и технологии взаимозависим. Если технологию необходимо приобретать отдельно, выбор оборудования производится после определения технологии. Следовательно, потребности в машинах и оборудовании должны определяться на основе мощности завода, отобранной производственной технологии и производительности оборудования.

Выбор оборудования на стадии технико-экономического обоснования проекта заключается в определении оптимальной группы машин и оборудования, необходимых для принятой производственной мощности. Выбор оборудования зависит от типа проекта.

Для большинства перерабатывающих отраслей промышленности машины или группу машин следует определять для различных стадий переработки с тем, чтобы различные стадии сливались в одну. Таким образом, потребности в машинах и оборудовании следует увязывать с необходимой мощностью на различных стадиях переработки.

Выбор оборудования для отраслей обрабатывающей промышленности носит более широкий характер, поскольку различные машины выполняют обычно аналогичные функции с различной степенью точности. Так, например, комплекс станков, необходимых для изготовления дизельных моторов или некоторых видов компрессоров, может включать станки различного вида. С инвестиционной точки зрения издержки по оборудованию будут минимальными при его соответствии требованиям выбранного технологического процесса.

При выборе оборудования для станкостроительного предприятия следует определить все операции механической обработки, необходимые для достижения проектной производственной мощности в течение определенного периода; составить график работы оборудования по каждой операции; выбрать отдельные станки для их выполнения; рассчитать количество машин, необходимых для достижения за этот период различных производственных уровней.

Список заводского оборудования должен включать все передвижные и стационарные машины для производства, переработки и управления; соответствующие устройства, которые являются составной частью машин и не предназначены для выполнения каких-либо других специальных целей. Такое оборудование можно соответствующим образом классифицировать для различных видов проектов. Одна из классификаций предусматривает разбивку оборудования на следующие подгруппы:

-заводское (производственное) машинное оборудование;

-механическое оборудование;

-электрическое оборудование;

-контрольно-измерительная аппаратура;

-промышленное конвейерное и транспортное оборудование;

-другие установки и машины.

Для монтажа и установки оборудования могут потребоваться специальные фундаменты, опорные конструкции, стены, штанги и потолки. Группы оборудования и машин для различных функциональных процессов или производственных центров должны быть подразделены до уровня отдельных машин и установок.

Перечень машин должен быть полным, чтобы удовлетворять требованиям каждой стадии производства, начиная от получения сырья и кончая отправкой готовой продукции. Необходимо определить проектную мощность различных видов производственного оборудования и составить соответствующую ведомость.

Перечни и оценка машин и оборудования, установленные на стадии технико-экономического исследования, могут быть значительно изменены, если в ходе принятия инвестиционного решения изменяются параметры проекта. Однако изменения в принятом технологическом процессе должны вноситься на следующих после технико-экономического исследования стадиях.

6. Организация рабочего места оператора станков с ЧПУ

Рабочее место оператора представляет собой отдельный производственный участок, закрепленный за одним рабочим или за бригадой рабочих. Рациональная организация рабочего места повышает эффективность использования станков с ЧПУ и способствует выполнению работы на них c наименьшими затратами труда. Основными факторами, влияющими на организацию рабочего места, являются технологический процесс и организация производства, а также система обеспечения рабочего места заготовками, технической документацией, инструментом, приспособлениями и ремонтообслуживанием оборудования.

Прежде всего рабочее место должно обеспечиваться необходимым количеством заготовок, инструмента и приспособлений для бесперебойной работы в течение смены. Площадь рабочего места должна быть такой, чтобы, с одной стороны, она гарантировала оптимальные условия труда, а с другой - была бы экономически целесообразной.

Рисунок 2. Рациональные планировки рабочих мест операторов станков с ЧПУ: а - для токарного станка мод. 16К20Ф3; б - для фрезерного станка мод. 6Р13Ф3; в - для сверлильного станка мод. 2Р135Ф2; г - для расточного станка мод. 2А622Ф2; 1 - станок; 2 - устройство ЧПУ; 3 - гидростанция; 4 - решетка под ноги; 5 - тара или стеллаж-подставка; 6 - тумбочка инструментальная; 7 - электрошкаф; 8 - стеллаж для приспособлений; 9 - ящик для стружки; 10, - стул подъемно-поворотный; 11 - защитный экран.

Одной из наиболее важных характеристик рабочего места является эффективность его внутренней планировки.

На рисунке 2 показаны рациональные планировки рабочих мест операторов-станочников, обслуживающих токарные (рисунок 2, а), фрезерные (рисунок 2, б), сверлильные (рисунок 2, в) и расточные (рисунок 2, г) станки с ЧПУ. Планировки разработаны для условий мелкосерийного производства, когда на рабочем месте могут выполняться операции по обработке большой номенклатуры различных заготовок. При этом предполагается, что оператор обслуживает только один станок.

7. Технологичность детали

Разрабатываемый технологический процесс должен быть прогрессивным, обеспечивать повышение производительности труда и качества деталей, сокращение трудовых и материальных затрат на его реализацию, уменьшение вредных воздействий на окружающую среду.

Технологический процесс разрабатывают на основе имеющегося типового или группового технологического процесса. По технологическому классификатору формируют технологический код. По коду изделие относят к определённой классификационной группе и действующему для неё типовому или групповому технологическому процессу. При отсутствии соответствующей классификационной группы технологический процесс разрабатывают как единичный, с учётом ранее принятых прогрессивных решений в действующих единичных технологических процессах.

Выбранный технологический процесс изготовления выпускного клапана можно назвать типовым, так как он состоит из набора стандартных технологических операций, каждая из которых выполняется по определённым правилам.

Сверление центровых отверстий и установка в них заготовки -- это стандартная последовательность операций. Заготовка при этом несколько раз переустанавливается, а непосредственно выполнение центровых отверстий требует использования специального оборудования. Далее следуют токарные операции. Однократным (черновым) и тонким точением последовательно снимается слой материала - припуск, выполняется обработка фасонных поверхностей, торцов заготовки, прорезаются канавки, фаски. Точность и качество обработки заготовки строго регламентировано. При выполнении данных операций используется стандартное металлорежущее оборудование.

Заключительной операцией на токарном станке является накатка. Она выполняется с целью повысить качество (гладкость) поверхности. После выполнения данной операции отрезаются центра заготовки.

Последняя операция в исследуемом технологическом процессе - это шлифование торцовой поверхности. Оно проводится на плоскошлифовальном станке. Данная операция также широко распространена и подчинена выполнению ряда определённых правил. Таким образом, типовой технологический процесс изготовления выпускного клапана представляет собой цепь операций:

· сверление центров и установка в них заготовки;

· точение заготовки с последующей накаткой и отрезанием центров;

· шлифование торца.

При производстве выпускного клапана преобладают токарные операции. На сегодняшний день существует большая группа токарных станков, предназначенная в основном для обработки поверхностей вращения (цилиндрических, конических, фасонных, винтовых, торцовых). Для обработки наружных поверхностей деталей типа валов применяют как центровые, так и бесцентровые токарные станки. Концентрические поверхности деталей типа втулок и колец обрабатывают на токарно-центровых и патронных токарных станках. Детали типа дисков (со значительными по размеру торцовыми поверхностями) обрабатывают на лоботокарных станках, которые занимают меньшую площадь, чем центровые станки, и лучше приспособлены для обработки наружных и внутренних торцовых поверхностей детали. Лоботокарные станки имеют устройства для поддержания постоянной скорости резания, а также устройства для нарезания торцовых резьб (спиралей).

Обработку на токарных бесцентровых станках осуществляют вращающимися многорезцовыми головками при продольной подаче заготовок. На этих станках обтачивают трубы, сортовой прокат цилиндрической формы. Станки характеризуются высокой производительностью; они относятся к группе специальных станков. Широко применяют в промышленности универсальные токарные патронно- центровые станки горизонтальной компоновки.

Существует особое оборудование для обработки детали - станки с числовым программным управлением станком (ЧПУ). ЧПУ - управление обработкой заготовки на станке по управляемой программе, в которой данные заданы в цифровой форме. Преимущества применения станков с ЧПУ описаны ранее. Однако применение станков с ЧПУ имеет и ряд недостатков: стоимость станков с ЧПУ значительно превышает стоимость станков с ручным управлением; возникают дополнительные затраты на подготовку программ управления, наладку инструмента вне станка и устройств ЧПУ; необходимо более тщательно выполнять технологические разработки, выбирать режущий и вспомогательный инструмент.

Ещё один вид обработки, используемый при изготовлении заданной детали, - это шлифование. На настоящее время существует два основных метода обработки детали шлифованием на круглошлифовальных станках: продольное и врезное шлифование. Метод продольного шлифования более универсальный. Он не требует специальной наладки, одним шлифовальным кругом можно обрабатывать поверхности разной длины. При продольном шлифовании круг изнашивается более равномерно и заметно не влияет на отклонение от цилиндричности шлифуемой поверхности. При продольном шлифовании достигаются наименьшие параметры шероховатости, минимальное тепловыделение и лучшее качество шлифуемой поверхности. Применяют этот метод при обработке цилиндрических поверхностей значительной длины (свыше 50 мм).

При врезном шлифовании одновременно обрабатывается вся шлифуемая поверхность. Этот метод более производительный; для его осуществления применяются более широкие круги и станки повышенной мощности и жесткости. Износ круга непосредственно влияет на точность шлифуемой поверхности. Применяют этот метод при обработке коротких шеек, поверхностей, ограниченных буртами, ступенчатых и фасонных поверхностей. Врезное шлифование целесообразно применять в серийном и массовом производстве.

8. Программа для создания выпускного клапана двигателя

1. M06T0101 (Смена и выбор инструмента на проходной отог. резец)

2. X14

3. Z157

4. M03 G01 F0.2 S800 (Запуск шпинделя с шагом 2 при 800 об/м)

5. X0

6. Z158

7. G00 X12

8. G01 Z30

9. G03 Z8 X24 (Круговая интерполяция против часовой стрелки)

10. G01 Z0

11. X26

12. G00 Z190

13. M06 T0202 (Смена и выбор инструмента на отрезной резец)

14. G00 Z145

15. X14

16. G01 X10

17. X12

18. G00 X26

19. G00 Z2

20. G01 X24

21. Z0 X22

22. X0

23. X26

24. G00 Z190

25. M30 (Возвращение в исходное положение)

9. Трудоемкость изготовления выпускного клапана

Клапаны изготавливаются из легированных сталей с высоким содержанием хрома и никеля. Клапаны изготавливают штамповкой, заготовкой является стальной пруток. Деталь подвергается механической обработке, обеспечивающая шероховатость в местах сопряжения с направляющей втулкой и седлом клапана. Затем деталь закаляют и отпускают на длине 3-5 мм от торца. Поверхность, сопряженную с направляющей втулкой хромируют на глубину 0,002-0,006 мм. Твердость закаленного слоя на поверхности HRC 45, не менее.

Общие операции при изготовлении выпускного клапана:

1) Заготовка - круглый прокат.

2) Базирование - за стержень клапана .

3) Черновая и чистовая обработка поверхностей: под направляющую втулку; фаски клапана; стержня клапана.

Анализ условий работы выпускных клапанов газораспределения

Выпускной клапан устанавливается в направляющую втулку,которая в свою очередь установлена в головке блока цилиндров.

Условия работы клапанов:

- большие динамические нагрузки;

- высокие скорости перемещения;

- неравномерный нагрев отдельных участков;

- повышенная коррозионно-активная среда;

В процессе работы выпускной клапан подвергается следующим видам изнашивания:

- износ стержня клапана по диаметру;

- износ или выгорание рабочей фаски клапана;

- износ торца стержня клапана;

10. Анализ дефектов выпускного клапана и возможных технологических способов восстановления

Деталь имеет дефект - износ стержня клапана по диаметру. Износ появляется из-за трения в сопряжении «клапан-направляющая втулка» во время открытия и закрытия клапана.

Данный износ можно восстановить следующими способами:

1. Хромированием;

2. Железнением (осталиванием) ;

3. Обработкой под ремонтный размер;

Выбор технологических баз для обработки

Точность при механической обработке при восстановлении детали зависит от правильного выбора технологических баз. В качестве технологических баз используют поверхности, которые в процессе эксплуатации не изнашиваются. В нашем случае базой будет являться наружная цилиндрическая поверхность стержня клапана.

Разработка ремонтного чертежа детали

На ремонтном чертеже сплошной толстой (основной) линией обозначают поверхности, подлежащие восстановлению - это поверхность стержня клапана, находящаяся в сопряжении с направляющей втулкой. Технические требования излагаются на поле ремонтного чертежа над основной надписью, группируя вместе однородные и близкие по своему характеру требования, в которых отражены допускаемые отклонения размеров и шероховатости от номинальных, данные о разбросе твердости, наличии пор, раковин, отслоений, прочности сцепления нанесенного слоя и др. Таблица дефектов расположена в левом нижнем углу поля ремонтного чертежа, в которой указываются: номера и наименование дефектов, коэффициенты их повторяемости от общего числа деталей, поступивших на дефектацию и от общего числа ремонтопригодных деталей, основной и допускаемые способы устранения дефектов. Под таблицей дефектов указываются условия и дефекты, при которых деталь не принимается на восстановление.

11. Охрана труда

Охрана труда - система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Характерными национальными особенностями охраны труда в РФ является то, что уровень профессиональной заболеваемости и травматизма сохраняется неприемлемо высоким, и то, что большая часть профессиональных заболеваний и несчастных случаев без смертельного исхода не регистрируется. Данная ситуация объясняется тем, что факторы производственной среды могут быть вредными и опасными.

Общие требования по охране труда

Настоящая инструкция разработана в соответствии с «Межотраслевыми Правилами по ОТ при холодной обработке металлов» ПОТРМ-006-97 предназначена для лиц, выполняющих обработку металлов на металлорежущих станках с ЧПУ.

К выполнению процесса обработки металлов на станках с ЧПУ допускаются лица, прошедшие медицинский осмотр, вводный инструктаж, инструктаж на рабочем месте, обучение безопасным приемам и методам работы, и сдавшие экзамен с присвоением им квалификационного разряда.

Инструктаж по ОТ и обучение безопасным приемам и методам работы обязательны для всех работающих и вновь поступающих на работу, в том числе для лиц, имеющих перерыв в работе в течение 3 месяцев и лиц, проходящих производственную практику.

Повторный инструктаж на рабочем месте проводят с каждым работником индивидуально не реже, чем через 3 месяца.

Внеплановый инструктаж проводят при изменении правил по охране труда, технологического процесса, замене и модернизации оборудования, приспособлений и инструментов, исходного сырья; нарушения работниками требований охраны труда, которые привели или могут привести к травме, аварии, пожару, взрыву.

Внеплановый инструктаж проводят индивидуально или с группой работников одной профессии в объеме первичного инструктажа на рабочем месте.

На территории завода и в цехах выполняйте следующие правила:

· Ходить по тротуарам и дорожкам, специально предназначенным для пешеходного движения, а где их нет - по проезжей части, придерживаясь левой стороны;

· Будьте внимательны к сигналам движущегося транспорта и не перебегайте путь впереди его;

· Не ходите по железнодорожным путям;

· Не подлезайте под стоящие платформы и вагоны;

· Не разгоняйте тележки цехового транспорта и не катайтесь на них;

· Пользуйтесь только установленными проходами, не перелезайте через конвейеры, транспортеры;

· Если на высоте работают люди, проходите это место на безопасном расстоянии, так как с высоты может упасть какой-либо предмет;

· Не стойте и не проходите под поднятым грузом или в непосредственной близости от него;

· Не смотрите незащищенными глазами на электросварку, помните, что болевые ощущения глаз могут появиться не сразу, а через несколько часов;

· Остерегайтесь отравления газом, не находитесь вблизи ацетиленовых аппаратов и прочих устройств, где может выделяться газ;

· Не прикасайтесь к электропроводам или иным токоведущим частям, не пытайтесь устранять сами неисправность электропроводов или электрооборудования, вызывайте для этой цели электрика;

· Не включайте и не выключайте (кроме аварийных случаев) машины, станки и механизмы, работа на которых не поручена Вам мастером или руководителем цеха;

Ездить на электрокарах, прицепах тракторов, сидеть на бортах автомашин, ступеньках вагонов запрещается:

· Не открывайте дверцы электрощитов и другой электроаппаратуры;

· Не поднимайте груз сверх допустимых норм.

· Помните, что разрешается поднимать груз весом не более:

· Подросткам женского пола - 7 кг;

· Подросткам мужского пола - 16 кг;

· Мужчинам - 30 кг;

Женщинам в возрасте 18 лет и старше: подъем и перемещение тяжестей при чередовании с другой работой (до 2 раз в час) - 10 кг;

Подъем и перемещение тяжестей постоянно в течение рабочей смены - 7 кг.

Величина динамической работы, совершаемой в течение каждого часа рабочей смены не должна превышать с рабочей поверхности 1750 кГм, с пола - 875 кГм.

В массу поднимаемого и перемещаемого груза, включается масса тары и упаковки.

Выполняйте только ту работу, которая поручена Вам мастером и при условии, что безопасные способы ее выполнения Вам известны.

Работайте на станках только тех систем, которые Вами изучены и к самостоятельной работе на которых Вы допущены.

Заметив нарушения правил охраны труда другими рабочими, предупредите их о необходимости соблюдения требований ОТ и сообщите мастеру.

Работайте только в исправной, аккуратно заправленной спецодежде и применяйте средства защиты, предусмотренные Типовыми отраслевыми нормами для данной профессии. Для выполнения работ наладчику и оператору станков с ЧПУ выдаются следующие средства индивидуальной зашиты: костюм; ботинки кожаные; перчатки прорезиненные; рукавицы брезентовые; очки защитные; респиратор (при обработке пылеобразующих и стеклосодержащих материалов).

Следите, чтобы пол вокруг оборудования был ровным и нескользким, если он облит маслом, эмульсией, потребуйте, чтобы его посыпали опилками или сделайте это сами. Затем подметите пол щеткой-смёткой, или уберите опилки совком или лопатой в специально предназначенную тару для сбора производственных отходов.

Не работайте на неисправном оборудовании, а также при отсутствии, или неисправности: заградительных ограждений, блокировок, заземляющих проводов.

Не выполняйте распоряжение мастера, если оно противоречит правилам охраны труда и может привести к несчастному случаю, сообщите об этом начальнику цеха.

Опасные производственные факторы при работе на станках с ЧПУ:

· Опасность захвата одежды вращающими частями станка или режущим инструментом;

· Опасность порезов рук открытым вращающимся инструментом при нарушении правил эксплуатации станка;

· Опасность травмирования отлетающей стружкой при работе без ограждения и средств индивидуальной защиты;

· Опасность поражения электрическим током;

· Монотонный шум работающих станков.

Для сохранения здоровья работника предельно допустимая концентрация (ПДК) и предельно допустимый уровень (ПДУ) физических факторов наиболее характерных на рабочем месте работника данной профессии: шум (эквивалентный уровень звука) 80 Децибел (дБ); освещенность рабочей поверхности 400 Люкс (Лк); температура воздуха (летом 18-27°C; зимой 17-23°C); запыленность 6,0 мг/м3.

В целях пожарной безопасности содержите рабочее место в чистоте. Курите только в специально оборудованном месте. Использованную ветошь складывайте в специальный ящик.

О каждом несчастном случае с Вами, или Вашими товарищем немедленно поставьте в известность мастера и обратитесь в здравпункт.

Наладчик и оператор станков с ЧПУ должны знать:

· Инструкцию по эксплуатации станков с ЧПУ (паспорт станка);

· Инструкцию о мерах противопожарной безопасности;

· Инструкцию по оказанию первой помощи пострадавшим;

· Инструкцию по охране труда для работающих на заводе;

· Правила внутреннего трудового распорядка;

· При работе с ГПМ: инструкцию по ОТ для лиц, связанных с работой на малых грузоподъемных механизмах, управляемых с пола.

· К работе на грузоподъемных механизмах, управляемых с пола, приказом по цеху допускаются лица, прошедшие обучение и инструктаж с последующей проверкой навыков по управлению этими механизмами.

Выполняйте «Правила внутреннего трудового распорядка», пожарной безопасности, соблюдайте режим труда и отдыха.

Соблюдайте меры личной гигиены: не мойте руки в масле, эмульсии, керосине; не вытирайте руки концами ветоши, загрязнёнными стружкой; не принимайте пищу у станка; не храните личную одежду на рабочем месте.

Требования настоящей инструкции являются обязательными. Невыполнение этих требований рассматривается, как нарушение трудовой и производственной дисциплины.

Выполняйте требования инструкции по охране труда, этим вы предохраните себя и окружающих от несчастного случая.

Требования по охране труда перед началом работы

Перед началом работ необходимо:

· Надеть рабочую одежду, которая должна быть застегнута на все пуговицы;

· Застегнуть или обвязать обшлага рукавов;

· Длинные волосы убрать под головной убор;

· Надеть индивидуальные средства защиты (очки, противошумовые наушники). Запрещается работать в легкой открытой обуви, а также с закатанными рукавами.

Перед началом работ внимательно изучите паспорт оборудования, осмотрите станочное приспособление, необходимый инструмент, ключи, крючок для удаления стружки, определите их исправность и готовность к использованию.

Примите станок от сменщика: рабочее место должно быть чистым, узнайте у сменщика или мастера о имевшихся в предыдущей смене неполадках в работе станка, и какие были приняты меры по их устранению.

Отрегулируйте местное освещение так, чтобы рабочая зона была достаточно освещена и свет не слепил глаза. Протрите арматуру и электролампу сухой ветошью до включения лампы. Пользоваться местным освещением, питающимся от сети напряжения свыше 36В запрещается.

Проходы, места у станочного оборудования должны быть свободны от инструментов, деталей и расходного материала. Оснастка, заготовки, готовые детали и отходы производства должны находиться на специальных стеллажах, столах, в таре.

Для работы сидя рабочее место должно иметь стул (сидение) с регулируемыми высотой и наклоном спинки. Около станка на полу должны быть исправные деревянные решетки (трапы) на всю длину рабочей зоны и шириной не менее 0,6 м.

Проверьте наличие и/или исправность:

· Органов управления станком;

· Ограждений опасных зон. Откидные, раздвижные и съемные ограждения должны удерживаться от самопроизвольного перемещения;

· Токоведущих частей электрической аппаратуры (пускателей, рубильников, трансформаторов и др.)

· Заземляющих устройств;

· Предохранительных устройств для защиты от стружки, охлаждающих жидкостей, шланги, подводящие охлаждающую жидкость, должны быть цельными и должны размещаться так, чтобы было исключено соприкосновение их с режущим инструментом и движущимися частями станка;

· Осмотрите трущиеся поверхности станка, при необходимости произведите их смазку маслом из масленки;

· Устройств для крепления инструмента;

· Осмотрите режущий инструмент (на наличие трещин, надломов, прочность крепления пластинок твердого сплава или керамических пластинок и пр.);

· Осмотрите измерительный, крепежный инструмент и приспособления;

· Подножной деревянной решетки (трапа) и состояние пола на рабочем месте.

· Проконтролируйте работу устройства ЧПУ и самого станка с помощью тест-программы, убедитесь в подаче СОЖ, проверьте работу ограничивающих упоров.

На холостом ходу станка проверьте:

· Исправность органов управления;

· Исправность фиксации рычагов включения и переключения (убедитесь в том, что возможность самопроизвольного переключения с холостого хода на рабочий исключена);

· Нет ли заеданий или излишней слабины в движущихся частях станка, особенно в шпинделе и направляющих салазках стола;

· Работу блокировок, упоров, конечных выключателей;

· Исправность системы смазки и системы охлаждения.

· Многооперационные станки с револьверной головкой, а также станки, оснащенные инструментальными магазинами и системами автоматической смены инструмента, должны иметь защитные устройства, предохраняющие от травмирования режущим инструментом.

· Режущий инструмент должен быть правильно заточен, хвостовики и посадочные места не должны иметь повреждений, деформаций.

· Без заземления станок не включать.

· О неисправности станка немедленно сообщите мастеру, начальнику участка или начальнику цеха, и без его указания к работе не приступайте.

Требования по охране труда во время работы

Правила соблюдения норм при работе на производстве:

· Будьте внимательны, не отвлекайтесь сами и не отвлекайте других от работы.

· Убедитесь, что на станке нет посторонних предметов.

· Запрещается работать на станках, при отсутствии или неисправности:

· Заземляющих устройств, упоров, органов управления;

· Экранов и ограждений, защищающих станочника от отлетающих стружек и частиц металла;

· Блокирующих устройств станка;

· Защитных ограждений.

Не допускается работать на станках в тряпичных рукавицах или хлопчатобумажных перчатках, а также с забинтованными пальцами без напальчников. Перед установкой детали в приспособление, необходимо протереть поверхность закрепляющих устройств.

Масса и габаритные размеры обрабатываемой детали не должны превышать требований паспорта станка.

Укладывайте заготовки деталей и обработанные детали устойчиво на стеллажах или столах: высота штабелей не должна превышать - 1 м.

Устанавливайте и снимайте тяжелые детали и приспособления (массой более 30 кг) только с помощью подъемных механизмов. Не превышайте нагрузку, установленную для грузоподъемных механизмов. Работайте в соответствии с «Инструкцией по ОТ для лиц, связанных с работой на малых грузоподъемных механизмах, управляемых с пола». Помните, что к работе на грузоподъемных механизмах, управляемых с пола, приказом по цеху допускаются лица, прошедшие обучение и инструктаж с последующей проверкой навыков по управлению этими механизмами.

Установите режущий инструмент в рабочие позиции, осмотрите на отсутствие сколов, трещин режущих кромок.

После установки режущего инструмента опробуйте станок в работе на холостом ходу в ручном режиме на различных оборотах, затем произведите пуск станка по программе на холостом ходу.

При автоматической смене инструментов воспрещается находиться в зоне работы манипулятора.

Ручная проверка размеров обрабатываемых деталей и снятие деталей для контроля должны производиться только при отключенных механизмах вращения или перемещения заготовок, инструмента, приспособлений.

Не допускайте скопления стружки на режущем инструменте и оправке, используйте для этого специальный крючок или щетку.

Охлаждать режущий инструмент мокрыми тряпками или щетками запрещается.

Не передавайте и не принимайте что-либо через станок во время его работы.

Обязательно остановите станок, и выключите электродвигатель главного привода при:

· Уходе от станка даже на короткое время;

· Временном прекращении работы;

· Перерыве в подаче электроэнергии;

· Уборке, смазке, чистке станка;

Обнаружении неисправности в оборудовании, инструменте, приспособлении, заземляющих элементах, защитных ограждениях, блокирующих устройств, упоров;

· Регулировке трубки с охлаждающей жидкостью;

· Установке, измерении и съеме детали;

· Проверке и зачистке режущей кромки режущего инструмента.

При работе с охлаждающими жидкостями на масляной основе, пользуйтесь мазью для профилактической смазки рук по рекомендации лечебных учреждений. А также респиратором, при работе со стеклотекстолитосодержащими и пылеобразующими материалами.

Затачивая инструмент (или другой предмет) на наждачном станке, не поднимайте защитный экран, а при отсутствии его надевайте очки. Помните, что на зазор между кругом и подручником, не должен быть более 3 мм.

Запрещается: открывать и снимать ограждения и предохранительные устройства во время работы станка; убирать стружку со станка голыми руками или сжатым воздухом; работать на станках в рукавицах.

Требования по охране труда по окончании работы

При окончании работы за надлежащим устройством требуется соблюдать следующие правила: выключите и обесточьте станок; приведите в порядок рабочее место; стружку и металлическую пыль со станка убирайте только щёткой и крючком; уберите детали и заготовки в специальную тару и сложите их в специально отведенном для этого месте; выключите местное освещение; соберите промасленные тряпки в специально предназначенный ящик; снимите рабочую одежду, уберите в предназначенное для нее место; вымойте лицо и руки теплой водой с мылом; обо всех имеющихся замечаниях сообщите мастеру.

Требования по охране труда в аварийных ситуациях

При внезапной поломке станка, приспособления, режущего инструмента немедленно выключите станок и обесточьте его.

При работе на металлорежущих станках или электроинструментом при полном или частичном прекращении электроснабжения выключите станок, электроинструмент. После устранения аварии возобновите работу.

При сгорании предохранителей у электрооборудования станка или электроинструмента сообщите об этом мастеру или механику цеха.

Если на металлических частях станка обнаружено напряжение (ощущение тока), электродвигатель работает на две фазы (гудит), заземляющий провод оборван - немедленно остановите станок, сообщите мастеру или энергетику цеха о неисправности электрооборудования и без его указания к работе не приступайте.

В случаях возникновения пожара: обесточьте станок; выключите вентиляцию; вызовите пожарную охрану; немедленно сообщите всем работающим и мастеру о пожаре. Приступайте к тушению пожара первичными средствами пожаротушения. Помните, что загоревшееся электрооборудование необходимо тушить углекислотными, порошковыми огнетушителями, а также песком. Вспыхнувшее масло, керосин - огнетушителем ОХО-10.

При отключении электроэнергии: прекратите работу; обесточьте станок; сообщите мастеру; возобновите работу при подаче электроэнергии.

При несчастном случае в первую очередь освободите пострадавшего от травмирующего фактора. Затем доложите мастеру. При оказании первой помощи пострадавшему пользуйтесь «Инструкцией об оказании первой медицинской помощи пострадавшим» предприятия.

При освобождении пострадавшего от действия электрического тока следите за тем, чтобы самому не оказаться в контакте с токоведущей частью и под напряжением шага. Для чего необходимо пользоваться деревянной палкой, доской или сухой одеждой, навернутой на руку.

12. Измерительные инструменты

В работе с заготовками применяют металлические линейки и рулетки, если точность до 1-2 мм не важна. Но в промышленности осталось не так много сфер, где возможна разница в заготовках одного типа в несколько миллиметров. Поэтому замеры выполняют более точные и качественные.

Для этого применяют разные типы инструмента:

Микрометр - измеряет параметры заготовки с точностью до микрон, продаются удобные цифровые варианты:

Рисунок 3. Микрометр

Рейсмус - не только измерительный прибор, но и устройство для нанесения разметки в виде параллельных линий:

Рисунок 4. Рейсмус

Штангенциркули - измеряют внутренний и наружный диаметр труб, имеют встроенный глубиномер:

Рисунок 5. Штангенциркуль

Резьбомер - применяется для измерения шага или типа готовой резьбы на заготовке:

Рисунок 6. Резьбометр

Существуют десятки модификаций таких измерительных приборов. Но их развитие тормозит полная компьютеризация промышленности. Современные инструменты для металлообработки уже включают лазерное измерительное оборудование, а также высокоточные оптические системы для быстрого создания 3D-модели перед работой с материалом

Классификация измерительного оборудования

Инструменты можно классифицировать по разным критериям. По отображению информацию есть аналоговые и цифровые приборы. По методам замера - лазерные и механические. По назначению - универсальные и специальные. Такая классификация позволяет выбрать оптимальный для каждой ситуации прибор.

По выполняемой работе выделяют отдельную классификацию:

· средства для замера внешних размеров предметов;

· инструменты, дающие возможность измерить параметры внутренних полостей;

· относительные приборы, которые отталкиваются от заданной идеальной позиции;

· специализированные средства, разработанные для конкретной задачи.

При массовом производстве требуются не универсальные штангенциркули и микрометры, а специализированные устройства, которые сэкономят время сотрудника и дадут точные результаты замеров.

13. Контроль качества

Контроль качества - это проверка соответствия показателей качества установленным требованиям. Требования, предъявляемые к показателям качества, определены в соответствующих нормативных документах (стандартах, нормах, правилах и др.) или в технических условиях. При совершении сделок к этим документам приравниваются условия контракта в разделе "Требования к качеству", основные и особые условия поставки и пр.

...