Проектирование участка на 950 ремонтных единиц в год

Макро- и микротрещины, поломка отдельных частей, чрезмерный износ тех или иных рабочих поверхностей и другие серьезные дефекты у деталей, которые экономически нецелесообразно ремонтировать, являются основанием считать их негодными. При ремонте такие детали заменяются новыми.

При сортировке деталей по группам рекомендуется их помечать краской: годные -- белой, ремонтно-пригодные -- зеленой, негодные -- красной.

В зависимости от назначения детали или от предполагаемого дефекта процесс дефектации производят различными способами.

Наружный осмотр используется для определения поверхностных дефектов: трещин, забоин, раковин, изгиба, значительных износов, поломок и т. п., т. е. дефектов, обнаружение которых возможно визуально.

Остукивание детали молотком или рукояткой молотка позволяет обнаружить внутренние трещины, о чем свидетельствует дребезжащий звук. Этот процесс следует выполнять осторожно, чтобы не оставлять следов (вмятин) на поверхности проверяемой детали.

Гидравлические испытания применяют для обнаружения трещин или раковин в корпусных деталях. При испытании в детали заглушаются все отверстия, кроме одного, через внутреннюю полость которого нагнетается жидкость при давлении 2--3 кгс/см2. При наличии трещины или раковины наблюдается вытекание жидкости или запотевание стенок детали.

Измерения позволяют определить величину износа тех или иных рабочих поверхностей, отклонения элементов детали от правильной геометрической формы и нарушения во взаимном расположении поверхностей у детали. Выполняются измерения с помощью различных мерительных инструментов и приборов.

Проверка твердости детали позволяет обнаружить изменения, происходящие в материалах детали в процессе эксплуатации из-за наклепа, влияния высоких температур или агрессивных сред и т. п.

Проверка сопряжения деталей определяет наличие и величины зазоров, плотность и надежность неподвижных соединений, функциональную пригодность данного соединения и т. п.

Магнитная и ультразвуковая дефектоскопия предназначена для обнаружения скрытых дефектов в стальных и чугунных деталях. Действие магнитного дефектоскопа основано на различной магнитной проницаемости сплошного металла и металла с трещинами. При ультразвуковой дефектоскопии пороки металла выявляются при помощи ультразвуковых колебаний, которые отражаются на экране.

Керосиновая проба предназначена для обнаружения трещин. При выполнении этой пробы деталь погружают на 15--30 мин в керосин, затем тщательно протирают и покрывают мелом. Выступающий из трещины керосин увлажнит мел и даст четкие ее контуры.

В процессе дефектации составляется окончательная ведомость дефектов на ремонт, которая является исходным техническим и финансовым документом.

2.6 Технологический процесс ремонта детали

Особенности ремонта шпинделей. Изготовление нового шпинделя является сложной и дорогостоящей операцией. Однако в тех случаях, когда его ремонт влечет за собой также ремонт или изготовление сопрягающихся с ним деталей, замена изношенного шпинделя новым может оказаться более экономичной. Этот вопрос решают сравнением стоимости ремонтных работ и стоимости изготовления нового шпинделя. В большинстве случаев целесообразнее шпиндели ремонтировать; при этом выбирают наиболее рациональный метод восстановления, например механический способ обработки (способ ремонтных размеров), установку на клей компенсаторов износа, гальваническое покрытие и др.

Ремонт шпинделя механической обработкой. Сущность ремонта механической обработкой заключается в восстановлении геометрической точности изношенной поверхности, например, сопрягаемой с подшипниками (опорами) скольжения. Это осуществляют, снимая с нее минимальный слой металла (притиранием, шлифованием, точением) до удаления следов износа (без сохранения номинальных размеров) и обеспечивая регламентную точность и шероховатость поверхности нового шпинделя. Механическую обработку применяют не только как самостоятельный метод ремонта, но и как вспомогательную операцию при наплавке, металлизации, хромировании и пр.

Механическую обработку со снятием стружки применяют: для восстановления посадок сопрягаемых деталей или устранения отдельных дефектов; нарезания новой ремонтной резьбы (на валах и шпинделе); растачивания или развертывания отверстий в шпинделях под инструмент; доводки рабочих шеек валов и т.д. В ряде случаев восстановление требуемых зазоров у сопряженных деталей связано с необходимостью перевода их на ремонтный размер. При этом более трудоемкая и дорогостоящая деталь доводится до заданного размера механической обработкой, а сопрягаемая с ней изготавливается заново. Такой ремонт сопряженной пары может осуществляться несколько раз. (Критерием повторяемости ремонта является прочность деталей. Ремонтный размер должен задаваться заранее.)

Для восстановления неподвижной посадки, например поверхности шпинделя под подшипник качения» компенсационная наделка может быть тонкостенной (0,5... 1 мм), а при восстановлении шейки шпинделя под подшипник скольжения ее толщина должна быть не менее 2,5 мм. Компенсационные тонкостенные наделки изготавливают из металла, соответствующего материалу ремонтируемого вала или отвечающего повышенным требованиям. Внутренний диаметр выполняют по месту с зазором.0,05 мм по диаметру (с шероховатостью поверхности Ra 20 мкм), а наружный -- с припуском 3...5 мм. Окончательную обработку ведут при интенсивном охлаждении через 24 ч после установки втулки и отверждения клея.

Компенсационные втулки толщиной 2,5... 3,5 мм и более целесообразно изготавливать из цементируемой стали. Восстанавливаемый диаметр выполняют с припуском 0,3 мм, а диаметр втулки, сопрягаемой с валом, шпинделем или осью, обрабатывают с припуском 3…4 мм. После цементации с этой поверхности снимают науглероженный слой металла и закаливают втулку до HRC 58... 60. Незакаленную поверхность втулки обрабатывают на токарном станке по размеру подготовленной поверхности вала с зазором по диаметру 0,05 мм (шероховатость поверхности Ra 20 мкм). Закаленную восстанавливаемую поверхность втулки окончательно шлифуют после установки ее на вал и отверждения клея.

2.6.1 Выбор способа восстановления детали

Ремонт шлицевого вала наплавкой.

Наплавкой наваривают дополнительный металл на поверхность детали. Обычно при этом применяют расплавляющиеся электроды. Непдавящимися электродами наплавляют твердые сплавы.

Наплавленные поверхности очищают до металлического блеска, обезжиривают и просушивают. Если овальность шеек или

отверстий превышает 0,5 мм, то восстанавливают их правильную геометрическую конфигурацию. С малоизношенных поверхностей снимают слой металла глубиной до 1 мм, чтобы переходная зона с худшими свойствами после последующей обработки под размер осталась под наружным слоем. Наплавляемые резьбы предварительно обтачивают, так как между нитками резьбы может быть грязь или ржавчина, которые при наплавке образуют газы, создающие в шве поры. Отверстия и пазы на наплавляемых поверхностях закрывают пробками из меди, графита, асбеста или огнеупорной глины.

Ручная дуговая наплавка. Электроды выбирают в зависимости от материала детали и необходимой твердости и износостойкости наплавляемого слоя.

Малоуглеродистые стали, которые в дальнейшем термически не обрабатываются, наплавляют сварочными электродами. Среднеуглеродистые или низколегированные стали (30, 35, 45, ЗОХ, 40Х) и малоуглеродистые цементированные стали наплавляют специальными наплавочными электродами ОЗН-250, ОЗН-300, ОЗН-350 и ОЗН-400. Число выражает твердость наплавленного слоя по шкале Бринеля (НВ). Хорошие результаты дает наплавка порошковой проволокой. Оболочкой этого электрода является тонкостенная трубочка из малоуглеродистой стали. Назначение порошка то же самое, что и толстое покрытие электрода. При ремонте деталей автомобиля наплавкой рекомендуется применять порошковую проволоку ПП-АН122. Твердость наплавленного слоя в этом случае достигает HRC 50...56.

При наплавке применяют постоянный ток обратной полярности («минус» на изделии) напряжением 18...28 В. Во избежание выгорания легирующих элементов и возникновения пористости наплавляют возможно короткой дугой. Диаметр электродной проволоки выбирают в зависимости от толщины наплавляемого слоя. Сила тока зависит от толщины электрода и равна приближенно силе тока при сварке. При наплавке перекрывают соседний валик на 30...50 %. Электрод держат наклонно под углом 15... 20° к направлению движения. Конец электрода колеблется поперек направления наплавки так, чтобы возник наплавленный слой шириной в 2,5 раза больше диаметра электрода. Толщина слоя составляет примерно 70 % от диаметра электрода. Оборудование для наплавки то же самое, что и при сварке.

Производительность ручной наплавки мала и качество зависит от умения и добросовестности сварщика. Большую производительность и высокое качество обеспечивают механизированные способы наплавки. В этом случае механизированы как подача электродной проволоки, так и перемещение детали и проволоки друг относительно друга.

Наплавка под флюсом ( 126). На токарный станок устанавливают редуктор или уменьшают частоту вращения шпинделя станка до 0,25...2 об/мин заменой шкивов. Наплавочная головка крепится на суппорте вместо резцедержателя. Электрод плавится под слоем расплавленного флюса, что препятствует разбрызгиванию металла и значительно уменьшает потери на излучение. Качество наплавленного металла высокое, так как кислород и азот воздуха не имеют доступа к расплавленному металлу и металл затвердевает под коркой шлака так медленно, что газы и шлак успевают выходить из сварочной ванны.

2.6.2 Назначение, конструкция и условия работы детали

Назначение детали в узле

Шпиндель - вал металлорежущего станка, передающего вращение закреплен-ному в нем инструменту или обрабатываемой заготовке. Шпиндель является одной из наиболее ответственных деталей станка. От него во многом зависит точность обработки. Поэтому к шпинделю предъявляется ряд повышенных требований. Конструкцию шпинделя определяют: а) требуемая жесткость, расстояние между опорами, наличие отверстия; б) конструкция приводных деталей и их расположение на шпинделе; в) тип подшипников и посадочные места под них; г) метод крепления патрона для детали или инструмента.

Шпиндели современных станков имеют довольно сложную форму. К ним предъявляются высокие требования по точности изготовления4 часто до половины всех проверок на точность, проводимых при изготовлении станка, приходится на шпиндельный узел. Технические условия на изготовление шпинделей устанавливаются ГОСТом для станков данного класса.

Весьма важным является выбор материала шпинделя. Сталь 40Х применяют при повышенных требованиях (шпиндели быстроходных станков). шпиндель деталь резанье припуск заготовка

Шпиндели рассчитываются на жесткость, и лишь для тяжелых нагруженных шпинделей производят проверочный расчет на прочность. Основным видом деформации шпинделя, влияющим на точность работы станка, является изгиб.

Опоры шпинделей в зависимости от их типа обеспечивают различные условия для поворота шпинделя при его изгибе. Поэтому при расчете на жесткость шпиндель рассматривается как балка на двух опорах, причем тип опоры выбирают в зависимости от типа подшипника.

Деталь должна изготавливаться с минимальными трудовыми и материальными затратами. Эти затраты можно сократить в значительной степени от правильного выбора варианта технологического процесса, и его оснащения, механизации и автоматизации, применения оптимальных режимов обработки.

При оценке технологичности учитываются следующие характеристики:

- Конструкция детали должна состоять из стандартных и унифицированных конструктивных элементов или быть стандартной в целом. Вал-шестерня состоит из простых геометрических фигур - цилиндров. Сложных фасонных поверхностей или поверхностей получение которых не представляется возможным при современных методах обработки нет. Все элементы (канавки, скругления, фаски) стандартизованы.

- Физико-химические свойства и механические свойства материала, жёсткость детали, её форма и размер должны соответствовать требованиям технологии изготовления. Свойства материала (Сталь 40Х) и геометрические параметры позволяют обрабатывать деталь без на имеющемся оборудовании с применением стандартных инструментов.

- Рациональность выбора заготовки. В крупносерийном и массовом производстве выгодно применять заготовки приближенные по размерам и форме к размерам и форме детали. Полученные штамповкой заготовки удовлетворяют этому условию.

- Технологичность отдельных элементов. Все элементы детали (фаски, скругления, канавки) выполняются с применением стандартного инструмента и не требуют изготовления специального.

- Точность и шероховатость поверхностей;

- Обрабатываемость материала резанием;

2.6.3 Анализ причин износа ремонтируемой детали. Размер установленного износа

Для выбора рационального способа восстановления шлицевых валов необходимо знать причины и характер износа зубьев.

Износ зубьев шлицевого вала, как и любых сопрягаемых поверхностей, является следствием работы сил трения при эксплуатации шлицевых соединений. При этом значительные износы зубьев шлицевых валов могут возникать вследствие неудовлетворительной и термической обработок, неточности сборки соединения, грубого нарушения режима работы или плохой герметизации узла.

Шлицевые соединения находят широкое применение для передачи крутящих моментов и фиксации положений деталей. В процессе эксплуатации машин при передаче крутящего момента на шлицевые валы действуют значительные нагрузки.

При этом зубья испытывают действия изгибающих и контактных нагрузок циклического характера. Вследствие этих нагрузок определяются основные виды износов зубьев шлицевых валов

а) износ зубьев по ширине;

б) износ зубьев по наружному диаметру;

в) износ зубьев по диаметру впадин;

г) поломка зубьев;

д) заедание.

Возникновение того или иного повреждения обусловлено рядом факторов (условия смазки, наличие абразивной среды, режим и характер выполнения работы, природно-климатические условия и т.д.) в зависимости от их наличия в каждом случае, одно из вышеуказанных повреждений может быть преобладающим.

Из всех видов повреждений основной причиной выхода из строя считается износ контактирующих шлицевых поверхностей. Уменьшить скорость изнашивания контактирующих шлицевых поверхностей, за срок службы деталей, стремятся путем применения технологических, конструктивных и организационных мероприятий (выбор материала детали и режимов термообработки, размеров и количества шлицев, фильтрации масла, улучшения качества технического обслуживания и т.д.). Поэтому наличие указанных повреждений у деталей шлицевых соединений носят вероятностный характер.



2.6.4 Последовательность выполнения операций при ремонте

005 Термическая отжиг

010 Контроль

015 Фрезерование

1. Установить деталь на станке и закрепить;

2. Фрезеруем поверхность шлица диаметром 86 мм на размер диаметром 85,94 мм.

3. Контролировать шероховатость поверхности, открепить и снять деталь

020 Контроль

025 Наплавка

1.Наплавляем шлиц до диаметра 87



030 Контроль

035 Нормализация

040 Контроль

045 Фрезерование

1. Установить деталь на станке и закрепить;

2. Фрезеруем поверхность шлица диаметром 87 мм на размер диаметром 86,5 мм.

3. Контролировать шероховатость поверхности, открепить и снять деталь



050 Контроль

055 Закалка

060 Шлифование

1. Установить шпиндель на станке и закрепить;

2. Шлифуем поверхность диаметром 86,5 мм на ремонтный размер диаметром 86 мм.

3. Контролировать шероховатость поверхности, открепить и снять шпиндель

2.6.5 Выбор технологических баз

Технологическими базами называют поверхности предмета обработки, которыми он контактирует с базирующими устройствами элементов оборудования в процессе обработки.

Выбираю технологическую базу для шлифовальной операции.



Считаю целесообразным использовать в качестве технологической направляющей базы обработанную поверхность центровых отверстий «Б», эта база позволит обработать ремонтируемую поверхность соблюдая требования к детали по соосности.

В качестве технологической базы предлагаю использовать базу «А», являющуюся поверхностью шлицев, т.к. она является поверхностью для технологического проектирования сопрягаемых деталей.

В качестве опорной базовой поверхности предлагаю применить наружную цилиндрическую поверхность «В», т.к. деталь «Вал» является длиной и при обработке ее потребуется использование люнета.

При этих базах использую следующие приспособления: патрон токарный поводковый с центром, и вращающийся центр и люнеты.

2.6.6 Оборудование, применяемое при ремонте

Для ремонта шпинделя необходимы следующие оборудование:

Круглошлифовальный станок (3М151)

Круглошлифовальный полуавтомат 3М151 предназначен для наружного шлифования цилиндрических поверхностей изделий типа валов, а также конических поверхностей изделий с небольшой конусностью. Станок модели 3М151 является станком повышенной точности. На нем можно осуществлять следующие виды шлифования:

продольное и врезное шлифование при ручном управлении

продольное и врезное шлифование до упора при полуавтоматическом цикле работы

Станок 3М151 может быть применен в условиях мелкосерийного, серийного и крупносерийного производства.

Основные узлы круглошлифовального станка. Станок имеет следующие основные узлы: станину, поворотный стол , переднюю бабку , шлифовальную бабку. Внутри станины размещен гидропривод к столу; в передней бабке находится привод к шпинделю, передающему вращательное движение на заготовку, а в шлифовальной бабке -- привод к шлифовальному кругу

6Р82 станок горизонтальный консольно-фрезерный

Станок предназначен для фрезерования всевозможных деталей из стали, чугуна и цветных металлов цилиндрическими, дисковыми, фасонными, угловыми, торцовыми, концевыми и другими фрезами в условиях индивидуального и серийного производства. Возможность настройки станка на различные полуавтоматические и автоматические циклы позволяет успешно использовать станки для выполнения работ операционного характера в поточных и автоматических линиях в крупносерийном производстве.

На станке можно обрабатывать вертикальные и горизонтальные плоскости, пазы, углы, рамки, зубчатые колеса и т. д

Технологические возможности станка могут быть расширены с применением делительной головки, поворотного круглого стола, накладной универсальной головки и других приспособлений.

Класс точности станка Н по ГОСТ 8--77.

Особенностями конструкции станка являются широкие диапазоны величин подач стола; быстросменное крепление инструмента; наличие механизма замедления подачи; замедление рабочей подачи в автоматическом цикле; возможность работы в автоматических циклах, включая обработку по рамке; автоматическая смазка узлов; применение бесконтактных быстродействующих электромагнитных муфт в приводе подач; повышенная точность станка за счет расположения винта поперечной подачи но оси фрезы; возможность перемещения стола одновременно по двум и трем координатам; возможность применения электродвигателя постоянного тока в приводе подач; возможная дальнейшая автоматизация станков за счет применения цифровой индикации и устройств оперативного управления.

2.6.7 Приспособление, применяемое при ремонте

Люнет в машиностроении, приспособление для металлорежущих станков, служащее дополнительной опорой вращающимся при обработке деталям. Люнет предотвращает прогиб деталей от усилий резания и собственного веса, повышает их виброустойчивость; применяется при обработке длинных нежёстких валов, деталей, имеющих длинные выступающие части, и тому подобное на токарных, круглошлифовальных, резьбо- и шлицефрезерных станках. Люнет бывает неподвижным (обычно прикрепляется к направляющим станины) или подвижным (перемещается вместе с суппортом, кареткой и тому подобным).

2.6.8 Выбор режущего и вспомогательного инструментов

Для ремонта шпинделя необходимы следующие инструменты: резец 2130-0313, ВК6, ГОСТ 18884-73; резец 2112-0035, Т15К6, ГОСТ 18871 -73; резец 2102-0079, Т15К6, ГОСТ 18877--73; шлифовальный круг ПВ 25Х20Х6-64С-25-12-СМ2- С2-7К; Концевая пальчиковая фреза ГОСТ 1725-02; патрон ГОСТ 2675-80; люнет; центры ГОСТ 13214--75; хомутик ГОСТ 16488-70; штатив ШМ-ПН-8, ГОСТ 10197--70; микрометр МК, ГОСТ 6507--78; образцы шероховатости поверхности, набор № 1; штангенциркуль ЩЦ-11; шаблон; индикатор И402 кл.0; лазурь железная.



2.6.9 Выбор измерительных инструментов

Методика выбора и использования измерительных инструментов и приборов при металлообработке на различных рабочих местах характеризуется следующими принципами.

Измерительные средства должны соответствовать техническим условиям на изготавливаемые детали с учетом их габаритов, формы и других особенностей. Точность инструмента обусловлена заданной точностью измерения. Например, не следует пользоваться калибром-пробкой третьего класса точности для проверки размеров, на которые установлены допуски по 2-му классу; нельзя применять штангенциркуль с величиной отсчета по нониусу 0,1 мм для проверки параметров с допуском 0,05 мм, а микрометр с ценой деления 0,01 мм для контроля размера с допуском 0,005 мм. Утверждение о том, что можно мерить до полделения, не обоснованно, так как в данном случае погрешность измерительного инструмента может оказаться больше допуска на проверяемый параметр изделия.

При использовании измерительных инструментов и приборов не допускаются различного рода поджимы и другие непредусмотренные нагрузки, которые могут привести к деформации элементов измерительного инструмента или проверяемой детали и, как следствие этого, к дополнительным погрешностям.

На производстве можно применять только те измерительные средства, которые прошли очередную проверку в соответствии с утвержденным графиком периодического контроля независимо от того, сколько времени фактически проработал данный измерительный инструмент.

Перед началом работы измерительный инструмент необходимо осмотреть и проверить на нулевых установках, а в некоторых случаях (например, при использовании микрометров) и по образцовой мере. Если замечены забоины или коррозия на рабочих поверхностях, обнаружено смещение нониуса или выявлены какие-либо другие существенные дефекты, данный инструмент необходимо отправить в лабораторию на внеочередную проверку и юстировку (выверку, регулировку) или в ремонт.

При выборе измерительных приборов следует отдавать предпочтение механизированным и автоматизированным средствам контроля, отличающимся не только более высокой производительностью контроля, но и большей объективностью и точностью.

Для ремонта шпинделя необходимы следующие измерительные приборы:

· Микрометр (ГОСТ 6507-90)

· образцы шероховатости поверхности, набор № 1;

· штангенциркуль ЩЦ-11

· шаблон;

· индикатор И402 кл.0;

· лазурь железная.

2.6.10 Экономическое обоснование способа ремонта детали

Известно, что изношенные поверхности деталей могут быть восстановлены, как правило, несколькими способами. Для обеспечения наилучших экономических показателей в каждом конкретном случае необходимо выбрать наиболее рациональный способ восстановления.

Выбор рационального способа восстановления зависит от конструктивно - технологических особенностей деталей (формы и размера, материала и термообработки, поверхностной твердости и шероховатости), от условий её работы (характера нагрузки, рода и вида трения) и величины износа, а также от стоимости восстановления.

Для учета всех этих факторов рекомендуется последовательно пользоваться тремя критериями:

технологическим критерием или критерием применимости;

критерием долговечности;

технико-экономическим критерием (отношением себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности).

Технологический критерий учитывает, с одной стороны, особенности подлежащих восстановлению поверхностей деталей, а с другой - технологические возможности соответствующих способов восстановления.

С точки зрения организации производства, чем меньшее количество способов используется для восстановления различных изнашиваемых поверхностей детали, тем меньше требуется видов оборудования, выше его загрузка, а следовательно, и выше эффективность производства. В связи с этим для окончательного решения вопроса о способах восстановления изношенной поверхности детали в целом, производится перебор различных сочетаний способов.



3. Предложения по модернизации

сверлильный станок шпиндель износ

Для автоматизации простого цикла движений, при котором каждый инструмент, закрепленный в рабочем органе, обрабатывает только одну поверхность, необходимо устройство механизмов, осуществляющих быстрые холостые перемещения, и механизмов автоматического останова, сблокированных с механизмами переключения с быстрого хода на рабочий и обратно.

В ряде случаев целесообразно имеющийся на станке привод подачи заменить новым -- гидравлическим, пневмогидравлическим и др.

Для получения сложных автоматических циклов, при которых каждый инструмент может обработать ряд поверхностей, на станках устанавливают гидрокопировальные устройства или аппараты программного управления-

В шлифовальных станках для управления автоматическим циклом движений преимущественно пользуются автоматическими измерительными приборами, которые при достижении заданных размеров обрабатываемой детали подают необходимые команды соответствующим механизмам станка.

При автоматизации станков, так же как и при проведении мероприятий по сокращению вспомогательного времени, устанавливают многопозиционные столы с автоматизированным циклом движений.

Перечисленные мероприятия обеспечивают получение полуавтоматического цикла движений, при котором установка заготовки и снятие обработанной детали осуществляются рабочим. Полная автоматизация работы станка возможна при установке автоматического загрузочного устройства.

Автоматизация цикла движений позволяет значительно повысить производительность станков за счет сокращения времени холостых ходов и повышения скорости рабочих ходов.

Автоматизация, кроме того, облегчает переход на многостаночное обслуживание, что, в свою очередь, повышает производительность труда.

Расширение технологических возможностей станка возможно как в пределах его основного технологического назначения, так и за счет приспособления его для выполнения несвойственных ему операций при сохранении его основного технологического назначения.

В первом случае возможно расширение предельных размеров обрабатываемых на станке деталей (например, увеличение диаметра обточки установкой подкладок под переднюю и заднюю бабки токарного станка, уменьшение минимального диаметра нарезаемой шестерни подкладкой под поворотным суппортом зубофрезерного станка) или расширение видов работ в пределах основного технологического назначения (замена неповоротных шпиндельных головок продольно-фрезерного станка поворотными, что позволяет фрезеровать поверхности, расположенные под углом, устройство механизмов для нарезания резьбы на карусельном станке и др.

Для выполнения несвойственных станку операций на нем устанавливают дополнительные рабочие органы, вносят изменения в кинематику, которые, не мешая использовать станок по основному назначению, одновременно позволяют выполнять на нем новые технологические операции. К числу таких мероприятий относится, например, установка шлифовальной головки на продольно- строгальном или карусельном станке, затыловочного суппорта на токарно-винторезном станке и т. п.

Изменение основного технологического назначения станка требует переделки его для выполнения новой технологической операции, при этом выполнение ранее свойственной ему технологической операции становится невозможным.

В качестве примера можно указать на переделку токарно-винторезного станка в станок для вихревого нарезания резьбы, продольно-строгального в продольно- фрезерный и т. д. Варианты такого рода-модернизации многообразны. Специализация станка позволяет приспособлять его для выполнения определенной технологической операции с сохранением его основного технологического назначения или с изменением его. К этому вида⁷ модернизации можно отнести, например, переделку устаревшего токарного станка для многошпиндельного растачивания, установку на сверлильных, расточных, фрезерных станках многошпиндельных головок и бабок со специальным расположением шпинделей применительно к определенной обрабатываемой детали.

При автоматизации станков с использованием автоматических загрузочных устройств станки в большинстве случаев становятся специализированными, так как загрузочные устройства обычно приспособлены для загрузки только определенных деталей.

Особенно целесообразны изменение основного технологического назначения и специализация морально устаревших станков. При специализации упрощается привод главного движения и подачи, а также конструкция рабочих органов, ряд рабочих органов снимается, и станок становится пригодным для выполнения определенной технологической операции.

Точность станка можно повысить заменой шпиндельных подшипников новыми, обеспечивающими по своей конструкции более высокую точность вращения шпинделя (см. гл. II); заменой существующей системы привода; упрощением кинематических цепей; устранением зазоров в направляющих, маточных гайках, червячных и зубчатых передачах; установкой коррекционных устройств для исправления ошибок шага ходовых винтов и червячных передач зубообрабатывающих станков, делительных столов, повышением жесткости соответствующих элементов станка.

Мероприятия по повышению точности станков должны сопровождаться их тщательным капитальным ремонтом.

Повышением точности можно на базе обычного токарного станка создать прецизионный станок для нарезания точных винтов, на базе обычного зубофрезерного станка -- станок для нарезания зубчатых колес повышенной точности.

Повышение точности шпиндельного узла и установка специальных отсчетных приспособлений или координатного столика позволяют производить точные координатно-расточные работы на обычном вертикально-фрезерном станке.

Улучшение эксплуатационных качеств станка имеет своей целью сокращение расходов на текущий и капитальный ремонт, па вспомогательные материалы, электроэнергию, вспомогательную рабочую силу.

Расходы на текущий и капитальный ремонт можно уменьшить повышением долговечности быстроизнашивающихся деталей или введением регулирующих устройств для компенсации износа.

Долговечность станка можно повысить заменой материала быстроизнашивающихся деталей, улучшением их термообработки, изменением конструкции быстроизнашивающихся элементов, улучшением системы смазки, усовершенствованием защиты от попадания стружки и ныли в направляющие, подшипники и другие места трения (см. табл. 1).

Безопасность работы на станке повышают применением ограждений, предохраняющих работающего и окружающих от стружки, улучшением конструкций ограждений передач станка, особенно быстровращающихся, и режущих инструментов.

Ограждения целесообразно блокировать с органами пуска и останова станка так, чтобы при незакрытых ограждениях станок нельзя было пустить.

Органы пуска и особенно останова должны быть расположены так, чтобы рабочий мог пустить и остановить станок, не сходя с рабочего места. Должное внимание должно быть обращено на вентиляцию и освещение рабочего места.

Конкретные цели, которые преследуются при модернизации какого-либо станка или группы станков, обусловливаются характером производственного процесса на соответствующем участке.

Так, в условиях индивидуального и мелкосерийного производства, когда стремятся сохранить универсальность станка, ставят своей задачей обеспечить максимальное использование возможностей современного режущего инструмента и сократить вспомогательное время, в ряде случаев автоматизировать процесс обработки.

Однако не следует стремиться к полной универсальности стайка, так как при этом бывает трудно обеспечить широкий диапазон регулирования скоростей



4. Техника безопасности при ремонтных работах

Общие правила безопасной работы

Обслуживание станка:

1. Проверить легкость перемещения стола станка во всех направлениях ручными подачами, при необходимости ослабить стопорные устройства и установить стол в положение, удобное для установки фрезы.

2. При возникновении вибраций остановить станок и принять меры к их устранению, проверить состояние и крепление фрезы, надежность крепления заготовки и приспособления, принятые режимы резания.

Установка и смена фрезы:

Перед установкой фрезы на станок необходимо проверить:

· качество заточки -- режущие кромки не должны иметь трещин и прожогов;

· надежность и прочность крепления режущих зубьев в корпусе фрезы, а также степень их износа, если фреза находилась в эксплуатации, если режущие кромки фрезы затупились или выкрошились, фрезу необходимо заменить;

· посадочные поверхности фрезы, оправки, переходных втулок, цанги и шпинделя, а также торцы установочных колец, чтобы на них не оставались загрязнения и волокна от обтирочного материала.

· При фиксировании хвостовика оправки или фрезы в шпинделе станка следует убедиться в том, что он садится плотно, без люфта, а саму фиксацию осуществлять, включив коробку скоростей во избежание проворачивания шпинделя.

· После закрепления фрезы проверить величину биения ее режущих кромок. Настроить коробки скоростей и подач на заданные режимы, а также установить и закрепить упоры автоматического выключения подач.

· Для снятия фрезы или оправки со стола применять специальную выколотку, предварительно разместив на столе станка деревянный лоток, предотвращающий порчу как инструмента, так и стола станка.

Установка заготовок и зажимных приспособлений:

1.Перед установкой заготовок на стол станка или в приспособление необходимо очистить их от загрязнений, обращая особое внимание на состояние базовых поверхностей.

2.Места крепления заготовки выбирать как можно ближе к обрабатываемой поверхности. Особое внимание должно быть уделено состоянию поверхности стола. Перед установкой заготовки на стол станка необходимо тщательно очистить его от загрязнений и стружки. В случае крепления заготовки на необработанные поверхности следует применять прихваты с насечкой.

3.Если обработку производят в приспособлении, то необходимо:

· перед установкой приспособления протереть стол и посадочные места приспособления;

· при подналадке положения приспособления на столе станка применять только молотки со вставками из мягкого материала (меди, латуни);

· в случае крепления заготовки за необработанные поверхности в тисках их необходимо оснастить прижимными губками с насечкой;

· закрепляя заготовки в тисках за обработанные поверхности, их необходимо оснастить нагубниками из мягкого металла;

· при закреплении цилиндрических заготовок в патроне делительной головки следует применять разрезные втулки из мягкого металла и прокладывать фольгу.

4. Удалять стружку со стола после снятия каждой обработанной детали с помощью капроновых, волосяных или щетинных щеток (для этой цели может быть использован также пылесос).

5. Производить установку и съем тяжелых заготовок и приспособлений (с массой более 20 кг) только с помощью подъемных устройств; освобождать заготовку от подвески разрешается только после ее установки и надежного закрепления на станке.



5. Вопросы экологии в ремонтной промышленности

Утилизация смазочно-охлаждающих жидкостей

На машиностроительных и металлургических предприятиях при обработке и прокатке металла применяются смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), которые являются эмульсиями масла в воде.

Приготовление эмульсии состоит в смешении масла с водой и эмульгатором. Все масляные эмульсии обладают большой устойчивостью. При обычном отстаивании в течение 3 месяцев концентрация масла снижается всего на

10--20 %. Обычно срок службы эмульсий не превышает 1 мес.

Сброс отработанных СОЖ в канализацию наносит вред окружающей среде и является расточительным. Утилизация отработанных СОЖ проводится путем разрушения эмульсии, разделения ее на компоненты и очистки последних. Содержание масла в СОЖ достигает 50 г/л, а количество СОЖ, подлежащих замене на предприятии, составляет от 1 до 300 м³/сут. Поэтому регенерация отработанных эмульсий на крупных предприятиях экономически эффективна.

Для разрушения эмульсий применяют следующие методы:

· центрифугирование,

· реагентную коагуляцию,

· термический метод,

· а также их комбинацию.

В процессе центрифугирования при большой частоте вращения (фактор разделения -- не менее 7250) происходит разрушение коллоидной системы, в результате которого масло, имеющее меньшую плотность, чем вода, отделяется от дисперсионной среды. Для облегчения этого процесса в эмульсию добавляют кислоту, в присутствии которой разрушается гид- ратная оболочка эмульгатора на поверхности частиц масла. Содержание ее в смеси должно обеспечивать pH среды, равный 1-2, что требует изготовления центрифуги в кислотостойком исполнении.

Реагентная коагуляция заключается в добавлении к эмульсии сернокислого алюминия, хлорного или сернокислого железа в сочетании с известковым молоком или едким натром. Общее количество реагентов составляет 7--8 г/л. После разрушения эмульсии, которое происходит вследствие протекания химических реакций, производят отстаивание, в процессе которого минеральные компоненты выпадают в осадок. Образующийся осадок удаляется и утилизируется.

Наиболее эффективными являются централизованная переработка СОЖ на крупных промышленных установках методом реагентной флотации, а также термические методы утилизации.

При этой технологии основная часть масла (85--90 %) отделяется уже в центробежном сепараторе 2. Полученное после сепаратора масло может использоваться в качестве топлива или для приготовления свежих эмульсий. Более глубокая очистка эмульсии (точнее -- того, что от нее осталось после сепарации) производится во флотаторе 4 с использованием реагентов.



Список используемой литературы

1. Нефедов Н.А. Дипломное проектирование в машиностроительных техникумах.

2. «Сборник задач по техническому нормированию в машиностроении»

В.С. Стародубцева

3. «Справочник механика машиностроительного завода. Том 1» Р.А. Носкина

4. «Справочник механика машиностроительного завода. Том 2» Р.А. Носкина

5. . Черепахин А.А, Технология обработки материалов : учебник для студ. Учреждений сред. Проф. образования / А.А. Черепахин. - 3 - е изд., стер. - М.: Издательский центр «Академия», 2008. - 272с.

6. Быков А.В, Гаврилов В.Н., Рыжкова Л.М., Фадеев В.Я., Чемпинский Л.А. Компьютерные чертежно-графические системы для разработки конструкторской и технологической документации в машиностроении: Учебное пособие для нач. проф. образования /Под общей редакцией Чемпинского Л.А. - М.: Издательский центр "Академия", 2002. - 224 с.

Размещено на Allbest.ru

...