Ремонт машин, механизмов и оборудования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ремонт машин, механизмов и оборудования

21. ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ И РЕМОНТА УЗЛОВ И ПРИБОРОВ

21.1 КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Проектирование технологического процесса имеет целью установление оптимальной последовательности и способов обработки отдельных поверхностей и всей детали в целом, подбор необходимого оборудования, оснастки и инструмента для обработки и контроля, определение оптимальных режимов обработки и технических норм времени на выполнение работ за счет знания закономерностей и особенностей ремонтного производства. Главным требованием к технологии восстановления деталей является обеспечение требуемого уровня служебных свойств деталей при заданной производительности труда с наименьшими общественными затратами.

В настоящее время стандартом установлены два вида технологических процессов восстановления деталей: единичный и типовой.

Единичный технологический процесс относится к изделиям одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства.

Типовой технологический процесс характеризуется единством содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для групп изделий с общими конструктивными признаками.

Каждый вид технологического процесса характеризуется следующими признаками:

основным назначением процесса -- рабочий, перспективный: рабочий технологический процесс выполняется по рабочей технологической и (или) конструкторской документации;

перспективный технологический процесс соответствует современным достижениям науки и техники, методы и средства осуществления которого полностью или частично предстоит освоить на предприятии;

степенью детализации содержания процесса -- маршрутный, операционный, маршрутно-операционный:

маршрутный технологический

процесс выполняется по документации, в которой содержание операций излагается без указания переходов и режимов обработки;

операционный технологический процесс выполняется по документации, в которой содержание операций излагается с указанием переходов и режимов обработки;

маршрутно-операционный технологический процесс выполняется по документации, в которой содержание отдельных операций излагается без указания переходов и режимов обработки.

Подсистема проектирования технологических процессов является составной частью системы технологической подготовки производства.

Под технологической подготовкой производства понимается совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих технологическую готовность предприятия к выпуску изделий заданного уровня качества при установленных сроках, объеме выпуска и затратах.

При разработке проекта технологического процесса восстановления деталей важно определить число операций, на которые этот процесс должен быть расчленен.

Основным фактором, определяющим степень дифференциации технологического процесса, является характер производства и связанный с ним объем выпуска продукции. Под объемом выпуска понимается количество изделий определенного наименования, типоразмера и исполнения ремонтируемых предприятием в течение планируемого интервала времени.

Типизация и стандартизация технологических процессов.

Одним из путей повышения эффективности проектирования технологических процессов является проведение технологической унификации процессов. Технологическая унификация позволяет сократить сроки технологической подготовки производства и выполнить ее на более высоком организационно-техническом уровне при меньших затратах материальных и трудовых ресурсов.

Основными направлениями технологической унификации, нашедшими широкое применение, являются типизация технологических процессов и групповой метод обработки деталей.

Под типизацией технологических процессов понимается разбивка деталей на конструктивно-технологические классы (типы) и составление для каждого из них типового технологического процесса.

Сущность процесса типизации технологических процессов заключается в следующем.

Детали различных изделий группируют в классы, подклассы и типы в зависимости от конфигурации, размеров, точности и качества поверхности. Например, классами деталей являются валы, зубчатые колеса, втулки, корпуса и др. В свою очередь эти классы могут быть разбиты на подклассы в зависимости от формы деталей (для валов подклассами могут быть валы гладкие, ступенчатые и т. д.). Подклассы делятся на типы, в которые
входят однотипные детали, отличающиеся между собой размерами.

Для каждого класса технологически сходных деталей разрабатывают типовой технологический процесс, который можно применять при обработке каждой детали, входящей в класс.

3. Типовой процесс содержит принципиальные указания о методах обработки деталей данного класса, план операций обработки деталей определенного подкласса или типа, полную последовательность операций и переходов обработки деталей определенного типа.

4. При построении типового технологического процесса систематизируют достижения промышленных предприятий и научные исследования, касающиеся восстановления подобных деталей.

Типизация технологических процессов строится на базе классификации и типизации объектов производства. Технологическая классификация деталей представлена в Технологическом классификаторе деталей машиностроения.

Технологический классификатор детали создает предпосылки для решения следующих задач:

группирования деталей по конструкторско-технологическому подобию для разработки типовых технологических процессов и внедрения группового метода обработки;

подетальной специализации цехов, участков;

унификации и стандартизации технологических процессов;

подбора технологического оборудования;

разработки укрупненного маршрута обработки.

Этапы проектирования типовых технологических процессов. При разработке типовых процессов используются базовая, руководящая и справочная информации.

Базовая информация включает сведения, имеющиеся в конструкторской документации, и программу восстановления деталей.

Руководящая информация включает сведения о технологических процессах, методах управления ими, об оборудовании и оснастке, содержащихся в стандартах, о документации и производственных инструкциях. Справочная информация содержит сведения о методах и режимах обработки, припусках, нормах расхода материалов и др.

Разработка типовых процессов восстановления деталей осуществляется в следующей последовательности.

1. Классификация деталей ремонтного фонда. На этом этапе создаются группы деталей, обладающих общностью конструкторско-технологических характеристик. Выбираются типовые представители групп.

2. Количественная оценка групп деталей. Определяется тип производства для каждого типового представителя групп (единичное, серийное, массовое) с учетом частот появления дефектов и их сочетаний.

3. Анализ типовых представителей групп по чертежам и техническим условиям, программам выпуска и типа производства. Разрабатываются варианты схем технологических маршрутов восстановления деталей.

4. Выбор технологических баз. При выборе технологических баз оцениваются точность и надежность базирования.

5. Выбор методов устранения дефектов. На этом этапе выбираются методы устранения дефектов, определяются их технико-экономические показатели.

6. Составление вариантов технологических маршрутов обработки. При этом определяются последовательность операций и группы оборудования по операциям.

7. Разработка технологических операций. К числу задач, решаемых на этом этапе, относятся:

рациональное построение технологических операций;

выбор структуры операции;

установление рациональной последовательности перехода операции;

выбор оборудования, обеспечивающего оптимальную производительность при условии обеспечения требуемого качества;

расчет загрузки технологического оборудования;

выбор конструкции оснастки;

установление принадлежности выбранной конструкции к стандартным системам оснастки;

установление исходных данных, необходимых для расчетов, и расчет припусков на обработку и межоперационных припусков;

установление исходных данных, необходимых для расчетов оптимальных режимов обработки и их расчет;

установление норм времени и разрядов исполнителей.

8. Расчет точности, производительности и экономической эффективности вариантов типовых технологических процессов. На этом этапе выбирается оптимальный вариант типового технологического процесса восстановления деталей.

9. Оформление типовых технологических процессов. Разрабатываются, согласовываются и утверждаются необходимые технологические документы в соответствии с требованиями ЕСТД. Высшей ступенью типизации технологических процессов является их стандартизация.

Стандартизация типовых технологических процессов. Основными целями стандартизации типовых технологических процессов являются: установление правовой формы типизации; устранение разнообразия в технологии изготовления однотипных изделий; сокращение объема разрабатываемой документации; сокращение трудоемкости при разработке технологических процессов.

Стандарт разрабатывают на типовой технологический процесс, состоящий из комплекса технологических операций, обеспечивающих высокое качество изделий, и на технологические операции, имеющие самостоятельное значение для обеспечения качества изделия.

Этот стандарт должен устанавливать показатели и требования, определяющие качество выпускаемых изделий и производительность труда, маршрут прохождения изделия по операциям и основные средства технологического оснащения, включая средства контроля и испытания.

К числу элементов технологии, подлежащих стандартизации, относятся: состав и последовательность технологических операций (типовая схема восстановления); межоперационные требования; технологическая операция; средства технического оснащения; режимы обработки; схемы базирования; технологическая документация и др.

В стандарте на типовой технологический процесс могут быть установлены требования к операциям, оборудованию, технологической оснастке, режимам обработки, материалам и т. п. в зависимости от основного параметра изделия (толщины материала, его механических свойств, конфигурации, толщины покрытия и др.)

Кроме того, в стандартах на типовые технологические процессы (операции) могут быть приведены справочные данные, необходимые для пояснения и дополнения содержания стандарта: перечень рекомендуемых средств технологического оснащения; чертежи общих видов оригинальных средств технологического оснащения; типовые схемы расположения рабочих мест и оборудования; рекомендации и предложения по модернизации оборудования и применяемой оснастки.

При смене объектов производства технологический цикл претерпевает изменения, однако выполнение отдельных технологических процессов и операций остается неизменным. Поэтому стандарты на типовые технологические процессы целиком или с некоторыми дополнениями могут быть использованы при разработке новой технологии. Применение таких стандартов позволяет значительно улучшить технико-экономические показатели производства и качества выпускаемых изделий.

Групповой метод обработки деталей представляет собой способ унификации технологии производства для групп деталей, однородных по тем или иным конструкторско-технологическим признакам. При этом устанавливаются высокопроизводительные методы обработки с использованием быстропереналаживаемой оснастки.

Наиболее общие задачи, решаемые групповым методом, сводятся к специализации, технологической концентрации, к совмещению времени основных и вспомогательных элементов операций и т. п.

Принципиальные основы этого метода заключаются в классификации и группировании деталей, видов работ и технологических процессов; классификации групповых приспособлений и инструментальных наладок, целевой модернизации и специализации оборудования, внедрения групповых поточных линий.

Групповым технологическим процессом называется совокупность групповых технологических операций, обеспечивающих изготовление деталей группы (или нескольких групп) по общему технологическому маршруту. При групповом технологическом маршруте не исключено прохождение некоторых представителей или целых групп с пропуском отдельных операций.

Групповой (операционной) называется совокупность деталей, характеризуемая при обработке общностью оборудования, оснастки, наладки и технологического процесса (операционного). При создании групп принимают во внимание габариты деталей, так как они определяют типаж оборудования и размеры технологической оснастки. Кроме того, учитываются геометрическая форма, общность поверхностей, подлежащих обработке, общность базирования, точность и чистота обрабатываемых поверхностей, однородность заготовок, серийность, экономичность процесса. При построении групповых процессов механической обработки за базовую берут характерную деталь данной группы, называемую комплексной. Под комплексной понимается реальная или условная (искусственно созданная) деталь, содержащая в своей конструкции все основные элементы, характерные для изделий данной группы, и являющаяся ее конструктивно-технологическим представителем. Основные элементы -- поверхности, определяющие конфигурацию детали и технологические задачи, решаемые в процессе обработки.

Комплексная деталь служит основой при разработке группового процесса и инструментальных групповых наладок. Под групповой наладкой понимается подготовка станка и его оснастки, обеспечивающая обработку всех изделий данной группы с несложной подналадкой. Следовательно, составленный на комплексную деталь технологический процесс с небольшими дополнительными подналадками оборудования применим при изготовлении любого представителя данной группы.

Стадии разработки и виды технологической документации.

Единая система технологической документации (ЕСТД) предусматривает стадии разработки технологической документации, увязанные со стадиями конструкторской разработки изделия, которым даны соответствующие литеры.

Авторемонтное производство не связано с эскизным и техническим проектированием изделий, изготовлением и испытанием опытных образцов изделий, поэтому для него из стадий проектирования соответствующие этапы выпадают. Для авторемонтного производства характерны стадии разработки с литерами: «П», «А» и «В».

На стадии проектирования технологического процесса с литерой «П» производятся:

изучение технологической документации на изготовление деталей на автостроительных заводах;

проведение исследований по изысканию способов восстановления или ознакомление с ранее разработанными способами восстановления;

выбор технологических баз;

определение порядка операций; назначение контрольных операций.

На стадии разработки технологического процесса с литерой «А» для установочной серии (в стадии освоения ремонта новой модели) производится корректирование технологического процесса с выдачей задания на конструирование оборудования, приспособлений и специальных инструментов. Далее производится разработка карт технологического процесса с выбором оборудования, приспособлений, инструментов, режимов обработки и норм времени.

На стадии разработки технологического процесса с литерой «В» для установившегося серийного или массового производства выполняются корректирование технологической документации с литерой «А» и фиксирование окончательно отработанного и проверенного в производстве полностью оснащенного технологического процесса.

ГОСТ предусматривает 14 наименований технологических документов, среди которых наиболее важные следующие.

Маршрутная карта с условным обозначением МК. предназначена для описания технологического процесса, включая контроль и перемещение по всем операциям в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке, трудовых и других нормативах в соответствии с установленными формами, и используется для планирования производства.

Операционная карта (ОК) предназначена для описания операций технологического процесса изготовления (восстановления) изделий с расчленением операций на переходы, с указанием режимов технологической обработки, данных о средствах технологического оснащения, расчетных норм и трудовых нормативов и используется как инструкционная карта для простых случаев анализа приемов работы и норм времени.

данные об оборудовании (технические характеристики, паспорта станков, каталоги, сведения о загрузке оборудования);

операционные припуски и допуски (нормали);

каталоги режущих, измерительных и вспомогательных инструментов;

нормативы режимов резания, вспомогательного и подготовительно-заключительного времени и времени на обслуживание рабочего места и отдых рабочего;

таблицы величин врезания инструментов;

данные о твердости и относительной износостойкости отдельных видов покрытий, полученные по результатам проведенных научно-исследовательских работ;

единый тарифно-квалификационный справочник.

Методика и последовательность проектирования технологических процессов восстановления деталей.

Проектирование технологического процесса восстановления детали включает в себя целый комплекс работ:

анализ технологического процесса изготовления детали;

анализ информации о частотах и характере повреждений отдельных поверхностей деталей;

систематизацию и анализ возможных способов устранения отдельных дефектов;

разработку состава и последовательности технологических операций;

определение оптимальных объемов ремонтных работ;

выбор технологических баз;

выбор средств технического оснащения (оборудования, приспособлений, обрабатывающего, вспомогательного и мерительного инструмента);

разработку оригинальных средств технического оснащения;
выбор режимов резания, схем базирования;

обоснование межоперационных допусков и припусков на обработку;

системный анализ разработанных вариантов технологического процесса и выбор оптимального.

При подефектной технологии восстановления деталей решение вопроса о возможности их повторного использования и выборе рациональных способов устранения дефектов может приниматься на основе данных о характере и величине износа. В случае промышленного восстановления деталей по маршрутной технологии наличие только этой информации совершенно недостаточно, так как большое влияние при этом на выбор способов, а также последовательность операций восстановления оказывает совокупность дефектов, составляющих тот или иной маршрут. Поэтому необходимо исследовать не только распределение размеров поверхностей изношенных деталей, но и выявить статистические закономерности в образовании действительных сочетаний дефектов, оценить вероятности поступления деталей по ним. При контроле деталей по альтернативному признаку число уровней контролируемого параметра равно двум (имеется дефект на рабочей поверхности или отсутствует).

Для сложных деталей, имеющих большое количество изнашивающихся поверхностей, число возможных состояний (сочетаний дефектов) достигает значительных величин. Например, промежуточный вал коробки передач автомобиля ЗИЛ-130, проверяемый согласно техническим условиям на контроль -- сортировку по десяти параметрам, может иметь 1024 возможных сочетаний дефектов, первичный вал 2048, фланец вторичного вала 256. В действительности детали имеют гораздо меньшее число сочетаний дефектов, так как износы поверхностей у большинства деталей взаимосвязаны. Это в значительной степени и обусловливает устойчивость естественных сочетаний дефектов.

Практика показывает, что, несмотря на случайный характер образования тех или иных сочетаний дефектов, поступление деталей на восстановление имеет вполне определенные закономерности. Например, с увеличением объема выборки обследования частота поступления деталей с тем или иным состоянием постепенно стабилизируется, приближаясь к какому-то постоянному значению. При этом выявляются так называемые статистические закономерности или устойчивость поступления деталей, когда невозможно заранее предсказать, с каким именно сочетанием дефектов поступает на контроль -- сортировку та или иная деталь, но можно предсказать вероятность этого события по результатам обследования большого количества таких деталей.

Исследование состояния значительной номенклатуры деталей, анализ производственных условий их восстановления, а также научно-исследовательских работ в области маршрутной технологии позволили установить в качестве основных следующие признаки, использование которых дает возможность объединить изношенные детали с большим количеством возможных состояний в группу технологических маршрутов восстановления деталей.

Частота появления детали с определенным сочетанием дефектов. Из всех возможных состояний детали необходимо прежде всего выявить с заданной достоверностью устойчивые сочетания дефектов, наиболее вероятные из которых и являются базой при формировании технологических маршрутов восстановления. Дефекты, составляющие такие сочетания, являются наиболее близкими, так как их устранение производится по единому технологическому процессу. Следовательно, частота появления того или иного сочетания дефектов является основным признаком группирования различных дефектов в маршруты восстановления и относится к типу классификационных признаков с числом градаций, равным количеству выявленных сочетаний дефектов.

Функциональная связь поверхностей детали. Признак функциональной связи поверхностей детали пред полагает необходимость включения в одни и те же маршруты, во-первых, дефектов, устранение которых по отдельности не обеспечивает необходимой точности восстановления, и, во-вторых, дефектов, устранение одного из которых автоматически ведет к устранению другого.

Первый случай предполагает тщательное изучение технических условий рабочего чертежа детали, которые задают определенную взаимосвязь между различными ее поверхностями в виде допустимых отклонений в их взаимном расположении. Из-за повреждений установочных баз в условиях ремонтного производства зачастую трудно уложиться в пределы допуска во взаимном положении восстанавливаемых поверхностей относительно невосстанавливаемых. Это приводит к нарушению работы сопряжений и, в конечном счете, к снижению ресурса отремонтированных автомобилей. В связи с этим необходимо более строго, чем в процессе изготовления деталей, подходить к выбору установочных баз при их восстановлении. Если все-таки отклонения во взаимном расположении превышают допустимые, необходимо включать в маршрут восстановления соответствующие поверхности данной детали. Во втором случае поверхности детали конструктивно связаны между собой таким образом, что устранение дефекта на одной из них приводит к одновременному устранению дефекта на другой. Такое разделение осуществляется как по общности основных операций восстановления, имея в виду наиболее прогрессивные способы ремонта данного типа деталей, так и по общности применяемого оборудования. деталь прибор технология

Признак технологического подобия предполагает объединять в одни маршруты дефекты и сочетания дефектов, устранение которых производится по одинаковой технологии, а также дефекты, которые могут устраняться различными технологическими приемами, но на общих рабочих местах.

При классификации деталей ремонтного фонда по признаку технологического подобия, кроме общности основных операций и рабочих мест восстановления, необходимо учитывать схему организации цеха и расположения оборудования. При формировании технологических

маршрутов восстановления надо избегать лишних транспортных расходов Минимизация пробега детали между отдельными участками восстановления является одним из основных требований при разработке технологических маршрутов. Следовательно, при проектировании новых специализированных предприятий по восстановлению деталей расстановку оборудования необходимо производить не группами, а по ходу типовых технологических процессов. Так, например, при устранении износа шлицев ведущего вала коробки передач ЗИЛ-130 (деталь

130-1701030) одновременно устраняется и износ шейки под передний шариковый подшипник, так как технологический процесс в этом случае предусматривает отрезание изношенного и напрессовку с последующей приваркой нового шлицевого конца (деталь 130-1701030/2). Следовательно, при износе шлицев в технологический маршрут необходимо включить и восстановление шейки под передний шариковый подшипник независимо от ее состояния.

Признак функциональной связи, относящийся к типу качественных, позволяет четко классифицировать дефекты их сочетания на отдельные классы за счет объединения таких дефектов в одни маршруты восстановления.

Связь размеров изношенных деталей. Следующим классификационным признаком, характеризующим состояние деталей ремонтного фонда, является теснота связи между износами различных поверхностей детали. Это количественный признак, который устанавливает строгость соблюдения пропорциональности в появлении различных дефектов детали. В качестве оценки тесноты связи между дефектами служат коэффициенты взаимосвязи. Согласно этому классификационному признаку дефекты, имеющие между собой сильные связи, объединяются в общие технологические маршруты восстановления.

Технологическое подобие дефектов и их сочетаний. Целью классификации деталей фонда является формирование таких маршрутов их восстановления, которые характеризуются общностью как технологических задач, так и способов их решения. Поэтому наряду с признаками, характеризующими состояние деталей, необходимо ввести признак, разделяющий все дефекты и их сочетания на технологически подобные группы.

Экономическая целесообразность восстановления деталей с различным техническим состоянием. При выявлении целесообразности устранения различных дефектов детали все они подразделяются на три вида: критические значительные и малозначительные. Такое разделение основывается на оценке степени влияния каждого рассматриваемого дефекта детали на эффективность и безопасность использования детали.

При критическом дефекте использование детали по назначению практически невозможно или исключается в соответствии с требованиями безопасности.

Значительным называется дефект, который существенно влияет на использование детали по назначению и на ее долговечность, но не является критическим.

Малозначительный дефект не оказывает существенного влияния на использование детали по назначению и на ее долговечность.

Следует отметить, что определенные сочетания дефектов, каждый из которых при отдельном его рассмотрении является малозначительным или значительным, могут быть эквивалентны критическому дефекту. Это обстоятельство позволяет сделать вывод о том, что изношенная деталь должна выбраковываться не только в случае, когда размер одной из ее поверхностей превышает допустимый для ремонта, но и когда совокупность нескольких дефектов (малозначительных и значительных) делает ее восстановление экономически нецелесообразным. Следовательно, экономическая целесообразность восстановления деталей является одним из основных признаков классификации совокупности их состояния по маршрутам.

Выявив экономически целесообразные для восстановления группы деталей, необходимо найти оптимальный вариант организации их восстановления. Восстановление детали может осуществляться по одному из вариантов:

по единому технологическому маршруту, включающему в себя все экономически целесообразные для восстановления группы;

по нескольким маршрутам, в основе которых лежат группы, вероятности поступления детали по которым наибольшие;

по маршрутам, разработанным на каждую сформированную в результате последовательных объединений сочетаний дефектов группу. Технологический процесс восстановления деталей составляется в операционном разрезе.

Для обеспечения соответствующих технических условий на детали должны быть восстановлены технологические базы или выбраны вспомогательные базовые неизношенные поверхности. Последние должны быть связаны техническими условиями с восстановленными поверхностями, которые являются конструктивными базами. Например, у ступицы колеса гнезда под подшипники, являющиеся конструктивной базой, всегда изношены, а поверхности посадки тормозного барабана, связанные техническими условиями с гнездами под подшипники, не изношены и могут служить технологической базой. Эти поверхности и принимаются за вспомогательную базу для восстановления детали.

После назначения и восстановления базы обработки и выбора способа восстановления составляются схема и порядок операций, а затем маршрутная карта МК, для чего по каждой операции предварительно намечаются оборудование, приспособления, вспомогательные, режущие и измерительные инструменты. Заполнение колонок, определяющих потребное время, до разработки операционных карт не производится. Краткое содержание операции в маршрутной карте должно отражать полный объем работы (например, отрезание венца шестерни прямого зацепления). Заканчивается заполнение машрутной карты МК после составления всех операционных карт, определения по всем операциям подготовительно-заключительного и штучного времени.

Операционные карты ОК составляются на все операции в последовательности, указанной в машрутной карте. Операция расчленяется на переходы. Содержание перехода должно быть выражено в повелительном наклонении.

В наименовании переходов точно указывается способ установки и крепления детали (например, установить деталь в трехкулачковый патрон с сырыми кулачками), производимая при переходе работа с указанием номера поверхности обработки (например, расточить гнездо на длине / мм, перевернуть деталь и снять фаску). Размеры обработки указываются на эскизе.

По каждому переходу указываются вспомогательные, режущие, рабочие и измерительные инструменты и их заводской код; расчетные данные, т. е. диаметр обработки или рабочий ход; длина или ширина обработки, припуск на обработку (общая толщина наплавки), глубина резания и т. д. На карте эскизов КЭ по каждому переходу показывается номер поверхности в кружочке 6 ... 8 мм.

Режим обработки и время по каждому переходу определяют и заносят в операционную карту при техническом нормировании операции (см. разд. V).

Выбор технологического оборудования основывается на анализе затрат на реализацию технологического процесса в установленный промежуток времени при заданном качестве восстановления деталей.

Анализ затрат предусматривает: сравнение вариантов оборудования, отвечающих одинаковым требованиям и обеспечивающих решение одинаковых задач в конкретных производственных условиях;

выбор вариантов, основывающихся на использовании следующей информации: плана развития предприятия; технических требований к изделию; количества и сроков восстановления изделия; затрат на приобретение технологического оборудования и его эксплуатацию, учет требований техники безопасности и промышленной санитарии.

Выбор технологического оборудования должен начинаться с анализа формирования типовых поверхностей деталей и сборочных единиц и отдельных методов их обработки для определения наиболее эффективных методов обработки исходя из назначения и параметров изделия.

При выборе наиболее эффективных методов обработки изношенных поверхностей деталей необходимо:

дать классификацию типовых повреждаемых поверхностей деталей и выявить подобные поверхности конструктивно-технологически;

выявить конкурирующие методы обработки поврежденных поверхностей;

назначить систему показателей, оценивающих эффективность использования каждого из методов; наложить ограничения на области применения рассматриваемых методов обработки в зависимости от конструктивно-технологических особенностей восстанавливаемой детали, технических требований к уровню восстановления функциональных свойств детали, технико-экономических показателей конкурирующих методов обработки.

Результаты анализа должны быть представлены в виде отношений основных времен; отношений штучных времен; отношений приведенных затрат на выполнение работ различными методами. Лучшим вариантом считается тот, значения показателей которого минимальные.

Выбор оборудования производят по главному параметру, являющемуся наиболее показательным для выбираемого оборудования, т. е. в наибольшей степени выявляющему его функциональное значение и технические возможности. Физическая величина, характеризующая главный параметр, устанавливает взаимосвязь оборудования с размером обрабатываемого на нем изделия. Выбор вариантов оборудования, характеризующихся степенью механизации и автоматизации, должен производиться исходя из следующих условий:

приведенные затраты на выполнение технологического процесса минимальные;

период окупаемости оборудования при его механизации и автоматизации минимальный.

Годовая потребность в оборудовании определяется из годового объема работ, устанавливаемого статистическим анализом затрат средств и времени на обработку изделия. Годовые приведенные затраты на использование оборудования определяются размерами затрат на его эксплуатацию и изготовление. Затраты на эксплуатацию и изготовление должны характеризовать оборудование, классифицированное по производительности и точности, одного и того же функционального назначения и года освоения производством.

Производительность оборудования необходимо определять путем анализа времени на обработку изделия заданного качества. При выборе технологической оснастки осуществляется следующий комплекс работ:

проводится анализ конструктивных характеристик детали (габаритные размеры, материал, точность и т. д.), а также организационных и технологических условий восстановления детали (схема базирования и фиксации детали, вид технологической операции, организационная форма процесса восстановления);

проводится группирование технологических операций для определения наиболее приемлемой системы технологической оснастки и повышения коэффициентов использования оснастки. Группирование проводят исходя из эксплуатационных характеристик систем оснастки, к которым относятся определяемые конструкции. Оно производится с учетом обеспечения рациональной загрузки каждой конструкции оснастки и на основе анализа объемов выпуска изделий на заданный период (партионность и периодичность запусков, суммарная трудоемкость сгруппированных на конструкцию оснастки технологических операций);

устанавливается принадлежность выбираемых конструкций оснастки к системам оснастки. К системам технологической оснастки следует относить системы: неразборной специальной оснастки (НСО), универсально-наладочной оснастки (УНО), универсально-сборочной оснастки (УСО), сборно-разборной оснастки (СРО), универсально-безналадочной оснастки {УБО), специализированной наладочной оснастки (СНО). Система формируется комплексами технологической оснастки, предназначенными для выполнения различных видов работ. Принадлежность выбираемых конструкций к системам оснастки устанавливается с учетом следующих планово-экономических и организационных требований производства: плановые сроки и трудоемкость освоения выпуска изделий, планируемая продолжительность выпуска изделия, организационные формы производства в периоды освоения и выпуска;

определяются исходные требования к технологической оснастке;

отбираются конструкции оснастки, соответствующие установленным требованиям, или выдаются задания на разработку и изготовление технологической оснастки в случае ее отсутствия в имеющейся номенклатуре. Конструкции оснастки следует определять с учетом стандартных и типовых решений для данного вида технологических операций на основе габаритных размеров изделий, вида заготовки, характеристики материала изделия, точности параметров и конструктивных характеристик поверхностей изделия, влияющих на конструкцию оснастки; технологических схем базирования и фиксации изделий, характеристик оборудования, объемов производства.

При технико-экономическом обосновании выбора систем технологической оснастки рассчитывают следующие показатели: коэффициент загрузки единицы технологической оснастки; затраты на оснащение технологических операций.

Восстановление основных деталей двигателя.

Блоки цилиндров относятся к классу «корпусных деталей с толстыми стенками». Их изготавливают у двигателей ЗИЛ-130 из серого чугуна № 3; НВ 170...229, ЗМЗ-53-- из алюминиевого сплава АЛ4 (крышки коренных подшипников -- из ковкого чугуна КЧ 35--10); ЯМЗ-- из легированного чугуна; НВ 170 ...241 и КамАЗ -- из серого чугуна СЧ 21--44, НВ 187 ...241, а крышки коренных подшипников -- КЧ 35--10, НВ 121 ... 163.

Крышки коренных подшипников в процессе ремонта с блоками цилиндров не разукомплектовываются, как и картеры сцепления.

Основные дефекты блоков цилиндров показаны на рис. 24.1.

Трещины на блоках цилиндров (как и пробоины) являются их браковочными признаками. Однако допускается устранение пробоин постановкой заплат, а трещин -- заваркой и заделкой синтетическими материалами с последующей постановкой усиливающих деталей.

На чугунных блоках цилиндров перед сваркой концы трещины засверливают сверлом 0 5 мм и затем разделывают ее по всей длине при помощи шлифовального круга, установленного на пневматической или электрической шлифовальной машинке, под углом 90... 120° на ⁴/б толщины стенки. Заварку ведут после нагрева блока до температуры 600 ... 650 °С ацетилено-кислородным пламенем горелкой с мундштуком № 3, используя чугунные прутки 0 5 мм и флюс -- буру. Шов должен выступать над поверхностью основного металла не более чем на 1,5 мм; раковины и шлаковые включения не допускаются. При охлаждении блока до 450 °С сварку останавливают и его вновь нагревают до заданной температуры. По окончании сварки блок медленно охлаждают.

Сварку можно вести и без предварительного подогрева. В этом случае применяют электродуговую сварку постоянным током обратной полярности в среде аргона на полуавтомате А-547Р (электродная проволока МНЖКТ 0 1,2 мм, давление аргона у сварочной дуги 30... ...50 кПа, сила тока 125... 150 А, напряжение 27 ... 30 В).

При применении электродов ПАНЧ-11 полуавтоматическую сварку можно произвести из легированного чугуна; НВ 170 ...241 и КамАЗ -- из серого чугуна СЧ 21--44, НВ 187 ...241, а крышки коренных подшипников -- КЧ 35--10, НВ 121 ... 163.

Крышки коренных подшипников в процессе ремонта с блоками цилиндров не разукомплектовываются, как и картеры сцепления.

Основные дефекты блоков цилиндров показаны на рис. 24.1.

Трещины на блоках цилиндров (как и пробоины) являются их браковочными признаками. Однако допускается устранение пробоин постановкой заплат, а трещин -- заваркой и заделкой синтетическими материалами с последующей постановкой усиливающих деталей.

На чугунных блоках цилиндров перед сваркой концы трещины засверливают сверлом 0 5 мм и затем разделывают ее по всей длине при помощи шлифовального круга, установленного на пневматической или электрической шлифовальной машинке, под углом 90... 120° на ⁴/б толщины стенки. Заварку ведут после нагрева блока до температуры 600 ... 650 °С ацетилено-кислородным пламенем горелкой с мундштуком № 3, используя чугунные прутки 0 5 мм и флюс -- буру. Шов должен выступать над поверхностью основного металла не более чем на 1,5 мм; раковины и шлаковые включения не допускаются. При охлаждении блока до 450 °С сварку останавливают и его вновь нагревают до заданной температуры. По окончании сварки блок медленно охлаждают.

Сварку можно вести и без предварительного подогрева. В этом случае применяют электродуговую сварку постоянным током обратной полярности в среде аргона на полуавтомате А-547Р (электродная проволока МНЖКТ 0 1,2 мм, давление аргона у сварочной дуги 30... ...50 кПа, сила тока 125... 150 А, напряжение 27 ... 30 В). При применении электродов ПАНЧ-11 полуавтоматическую сварку можно производить без применения защитного газа.

Трещины без предварительного нагрева блока можно заваривать электродами МНЧ-1, состоящими из проволоки монель и константана 0 3...4 мм, покрытой фтористо-кальциевой обмазкой (сила тока 130 А, напряжение 30 ... 35 В, твердость наплавленного металла НВ 170). Сварочный шов получается" плотным и хорошо обрабатываемым. Рекомендуется применение электродов 034-1 и АНЧ-1, но обработка их шва более затруднительна. Электроды ЦЧ-3 и ЦЧ-4 применяются для заварки трещин без последующей обработки.

Трещины, проходящие через перемычки между верхними посадочными поясками под гильзы цилиндров, ремонтируют пайкой-сваркой припоем ЛОМНА 49-1-10-02 с использованием флюса ФПСН-2. При этом применяют газовую сварку. Температура нагрева кромок шва не превышает 700 ... 750 °С. Это снижает опасность отбела и образование трещин, повышает производительность труда по сравнению со сваркой с предварительным подогревом детали, сохраняет геометрические размеры элементов детали, прочность шва на разрыв не менее 300 МПа. Этот способ рекомендуется к применению при необходимости иметь прочный, герметичный и хорошо обрабатываемый шов.

Технологический процесс пайки-сварки заключается в разделке и обезжиривании трещины, нагреве разделанной трещины до температуры 300 ... 400 °С, нанесении и расплавлении флюса с последующим равномерным распределением по разделке, заполнении шва расплавленным припоем, проковке шва после его затвердевания медным молотком.

Заварка трещин в блоках цилиндров, отлитых из алюминиевых сплавов, имеет свои особенности: желательно, чтобы трещина находилась в горизонтальном положении, концы трещины засверливать не надо, разделку и зону шириной 15...20 мм необходимо зачистить до металлического блеска и затем место прохождения трещины простучать легкими ударами молотка. Перед заваркой производят местный нагрев зоны трещины пламенем газовой горелки до температуры 300 °С. Заварку трещины осуществляют аргонно-дуговой сваркой с присадочной проволокой из алюминиевого сплава марки АК 0 4 ... 6 мм. Сварка осуществляется на установках УГД-301 или УГД-501, предназначенных для проведения аргонно-дуговой сварки. Для закрепления вольфрамового электрода, подвода к нему сварочного тока и подачи в зону дуги защитного газа служат горелки ГРАД-200 или ГРАД-400. После сварки блок цилиндров медленно охлаждают, прикрыв нагретое место листом асбеста. Сварочный шов зачищают от наплывов металла и окислов заподлицо с плоскостью основного металла шлифовальной машинкой с кругом 0 50 мм марки 12А40СМК. Затем блок испытывают на герметичность под давлением 0,5 МПа.

Трещины можно заделывать и эпоксидной пастой, если они не проходят через поверхности, несущие нагрузки, по следующей технологии. Поверхность вокруг трещины обрабатывают косточковой крошкой, а саму трещину разделывают шлифовальной машинкой под углом 60 ... ... 90° на глубину ³U толщины стенки. Концы трещины на блоках, отлитых из чугуна, засверливают сверлом 0 3 ... 4 мм и в полученные отверстия забивают заглушки из медной или алюминиевой проволоки.

В зоне вокруг трещины шириной 30 мм создают шероховатость дробеструйной обработкой или насечкой и обезжиривают ее ацетоном.

На сухую поверхность наносят первый слой пасты толщиной до 1 мм, резко перемещая шпатель на поверхности металла. Затем наносят второй слой пасты толщиной не менее 2 мм, плавно перемещая шпатель по первому слою. Общая толщина слоя пасты по всей поверхности 3 ... 4 мм. Блок помещают в сушильный шкаф, где при температуре 100 °С его выдерживают около 1 ч, обеспечивая при этом отверждение эпоксидной пасты. После отверждения потеки пасты срубают, неровности обрабатывают шлифовальным кругом.

Пробоины ремонтируют наложением заплат. На зачищенные и обезжиренные края пробоины наносят пасту, на которую накладывают заплату из стеклоткани толщиной 0,3 мм и прикатывают роликом. Заплата должна перекрывать пробоину со всех сторон на 15 ... 20 мм. Затем на заплату и поверхность блока вокруг заплаты наносят второй слойпасты и накладывают вторую заплату так, чтобы она перекрывала первую на 10... 15 мм со всех сторон. В таком порядке накладывают до восьми слоев стеклоткани. Каждый слой прикатывают роликом. Последний слой покрывают полностью пастой. Пробоины в блоках можно устранять также приваркой металлических заплат.

Изношенные торцы крышки первого коренного подшипника (ЗИЛ) при толщине ее менее 26,90 мм восстанавливают постановкой полуколец или наплавкой сплавом ЛОМНА с последующей обработкой под размер рабочего чертежа. Задиры или деформацию на торцевых поверхностях задней опоры под полукольца упорного подшипника (КамАЗ) при толщине менее 27,98 мм устраняют гальваническим натиранием с последующей обработкой торцев под размер рабочего чертежа.

Износ верхнего и нижнего посадочных отверстий под гильзу более 0 125,11 и 0 122,09 мм (ЗИЛ) и более 0 137,56 и 0 134,06 мм (КамАЗ) устраняют гальваническим натиранием или нанесением синтетических материалов.

Изношенные отверстия под толкатели до 0 более 25,04 (22,03) мм восстанавливают развертыванием под один из ремонтных размеров + 0,2, 0,4 (0,2) мм на радиально-сверлильном станке. Блок цилиндров устанавливают под углом 45° на приспособлении, используя в качестве базы привалочную плоскость и технологические отверстия. Затем с той же установки снимают фаску 1,5X45°.

При износе отверстий под толкатели до 0 более 25,8 (22,2) мм их восстанавливают постановкой ДРД; отверстия развертывают до 0 30,0+⁰'⁰⁴⁵ (27,0⁺⁰'°⁴⁵) мм, снимают фаски 0,5x45°, запрессовывают втулки, совместив масляные отверстия во втулке и блоке и развертывают втулки под размер рабочего чертежа. Шероховатость этих поверхностей должна соответствовать Ra = 0,63 мкм.

Изношенные отверстия под втулки распределительного вала восстанавливают расточкой на станке под один из двух ремонтных размеров с интервалом 0,25 мм. Шероховатость поверхности после расточки должна соответствовать Ra=l,25 мкм. В основные или ремонтные отверстия под втулки запрессовывают втулки распределительного вала и растачивают их на станке после установки резцов на борштанге на размер по рабочему чертежу или один из ремонтных размеров: 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 (0,2; 0,4) мм. При запрессовке втулок необходимо обеспечить совпадение масляных отверстий в блоке и втулках.

Изношенные гнезда вкладышей коренных подшипников восстанавливают по следующей технологии. Крышки коренных подшипников снимают и маркируют. Затем их привалочные плоскости фрезеруют или шлифуют на величину 0,7... ... 0,8 мм, устанавливают на место, затягивают болты моментом ПО... ... 130 Н-м (210...230,5 Н-м) и растачивают за один проход, обеспечивая шероховатость поверхности Ra = 0,63 мкм.

У блоков КамАЗ гнезда коренных подшипников имеют два ремонтных размера: первый 0 100 мм для двух ремонтных размеров коренных шеек коленчатого вала PI--94,5__o,015, Р2 -- 94,5-o,015 мм и второй д. 100,5 для трех ремонтных размеров коренных шеек РЗ -- 95,0-0,015 P4 -- 94,5-0,015, Р5 --94,O-o,015.

Повреждения резьбы устраняют: при срыве, менее двух ниток -- прогонкой инструментом того же размера; при срыве более двух ниток -- постановкой ввертыша или пружинной резьбовой вставки, а также заваркой с последующим сверлением и нарезанием резьбы по рабочему чертежу.

После ремонта блоки цилиндров испытывают на герметичность: блок ЗИЛ -- водой под давлением 0,4 МПа -- подтекание воды не допускается; блок КамАЗ -- воздухом под давлением 0,21 МПа -- утечка воздуха не должна превышать 21 см³/мин.

Восстановленные блоки должны отвечать следующим техническим требованиям:

по двигателю ЗИЛ -- неперпендикулярность осей поверхностей под гильзы цилиндров относительно общей оси гнезд под вкладыши коренных подшипников не более 0,10 мм на длине 100 мм; несоосность отверстий втулок распределительного вала не более 0,03 мм на всей длине; непараллельность общей оси отверстий во втулках распределительного вала относительно оси гнезд под вкладыши крайних коренных подшипников не более 0,06 мм; расстояние между указанными осями, замеренное по переднему торцу блока цилиндров, должно быть (130, 216+Д025) мм; неперпендикулярность осей отверстий под толкатели относительно общей оси отверстий под втулки распределительного вала не более 0,08 мм на длине 100 мм. Отверстия втулок распределительного вала, как и отверстия под толкатели, должны иметь одноименный размер (по рабочему чертежу или один из ремонтных);

по двигателю КамАЗ -- овальность и конусность гнезд под вкладыши не должны превышать 0,01 мм; тоже для отверстий во втулках распределительного вала не более 0,015 мм; расстояние между осями коленчатого вала и промежуточной шестерни -- (157,5+0,03), а между осями распределительного вала и промежуточной шестерни -- (112,5+0,03) мм; неплоскостность поверхностей сопряжения с головками цилиндров не должна превышать 0,07 мм. На блоке цилиндров под маркировкой предприятия-изготовителя должны быть выбиты товарный знак ремонтного предприятия, номер ремонтного воздействия и дата ремонта. Клеймо должно сохраняться до окончания срока службы блока цилиндра.

Гильзы цилиндров.

Гильзы цилиндров относятся к классу «полых стержней». Их изготавливают у двигателей ЗИЛ-130 из серого чугуна СЧ 18--36, ЗМЗ-53 из СЧ 22--44, с твердостью соответственно НВ 179 ... 229 и 156... 197. Гильзы двигателей ЯМЗ и КамАЗ изготавливают из специального чугуна; рабочая поверхность гильз закаливается токами высокой частоты до HRC 42 ... 50. Гильзы цилиндров ЗИЛ и ЗМЗ имеют в верхней части малые вставные гильзы, изготовленные из легированного чугуна, НВ 156... 197.

Основные дефекты гильз цилиндров приведены на рис. 24.2.

Износ отверстия под поршень в гильзах двигателя ЗИЛ-130 устраняют расточкой с последующим хонингованием под один из двух ремонтных размеров 0,5 и 1,0. Гильзы КамАЗ подлежат замене при износе по диаметру более 4,1 мм. При комплектовании индекс варианта гильзы (10, 20, 30, 40), нанесенный на нерабочем торце ее выступа и поршня, нанесенный на днище, должен быть одинаков.

Расточка осуществляется на алмазно-расточных станках резцами, оснащенными пластинками ВК6 с подачей 0,14 мм/об и скоростью резания около 100 м/мин. Широкое распространение получают резцы с припаянными пластинками из гексанита-Р (сверхтвердый материал на основе нитрида бора), применение которого обеспечивает шероховатость Ra = 0,63 ... 0,32 мкм, высокую точность обработки и повышает производительность труда в 2 ... 5 раз, а стойкость инструмента в 5 ... 20 раз. Режим обработки: глубина резания 0,3 мм; подача 0,08 мм/об; скорость резания 250 м/мин. На столе станка гильзу закрепляют в специальном приспособлении. После расточки отверстие предварительно и окончательно обрабатывают на хонинговальных станках типа ЗГ833.

...