В процессе ремонтного производства возможно потребление производственной продукции машиностроительного производства (готовых запасных частей, сборочных единиц, агрегатов). Действительный объем работ по ремонту ограничивается и определяется средними или фактическими затратами труда по выполненным разборочно-сборочным, моечным, ремонтным и контрольно-испытательным работам.
Процессы технического обслуживания (ТО) машин – процессы возобновления неконструктивных исходных элементов этих машин. Объемы их выполнения входят в объемы ремонтного производства, которые имеют дело с машинами, агрегатами и сборочными единицами, частично утратившими работоспособность, но являющимися ремонтнопригодными. Своеобразие данных процессов в отличие от изготовления машин происходящих по схеме сырье – изготовление – машина, состоит в их замкнутости, то есть машина – ремонт – машина. Под производственным процессом ремонта машин понимается совокупность действий людей, орудий производства и отдельных процессов, проводимых для получения работоспособной машины из частично утративших работоспособность, но ремонтнопригодных агрегатов и сборочных единиц.
В производственный процесс как ремонта машин так их и изготовления входят не только основные (очистка, разборка, дефектация, комплектование, изготовление и восстановление деталей, сборка машины и т.д.), то есть непосредственно связанные с ремонтом или изготовлением, но и все вспомогательные (транспортирование объектов ремонта, запасных частей и материалов, контроль качества, приемка и складирование ремфонда и готовой продукции) процессы, обеспечивающие возможность деятельности предприятия. Производственный процесс делится на ряд технологических процессов.
Технологическим процессом называется часть производственного процесса по изменению формы, размеров, свойств материала ил предмета производства с целью получения изделия в соответствии с заданными техническими требованиями. Технологические процессы устанавливают определенную последовательность выполнения ремонта машин и оборудования.
Структура технологического процесса. Степень его расчлененности зависит во многом от конструкции машины и программы ремонтно-обслуживающего предприятия. Если программа велика, то он состоит из большого числа технологических процессов и включает много рабочих мест и наоборот. Кроме того, если машину можно расчленить на легко отделяемые агрегаты (двигатель, коробку передач, передний и задний мосты, рулевое управление и др.), то процесс делят на большое число отдельных технологических процессов и их выполняют параллельно.
Технологическим оборудованием называются такие орудия производства, в которых размещаются объекты (металлорежущие станки, сварочные установки, нагревательные печи, испытательные стенды и др.) восстановления при выполнении заданного процесса, а также технологическая оснастка.
Технологическая оснастка – средства технологического оснащения (приспособления или инструмент), дополняющие оборудование для выполнения части технологического процесса. К приспособлениям принято относить технологическую оснастку (патроны, люнеты, зажимы, пресс-формы) предназначенную для установки или направления предмета труда или инструмента при выполнении технологической операции. Инструментом может служить технологическая оснастка, предназначенная для воздействия на предмет труда. Технологический процесс состоит из отдельных операций, которые, в свою очередь, делятся на установы, позиции, переходы, проходы и приемы.
Операция – часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте и включающая все последовательные действия рабочего и оборудования по обработке детали, сборке (разборке) сборочной единицы, агрегата или машины при составлении технологической документации. Наименование операции должно отражать применяемый вид оборудования или название процесса и записываться именем прилагательным в именительном падеже (токарная, зубообрабатывающая, наплавочная).
Установом называется часть операции, выполняемая при одном закреплении детали на станке или в приспособлении. Так, например, напрессовка подшипника под прессом на один конец вала – первая установка, а напрессовка подшипника под прессом на другой конец вала – вторая.
Позицией называется каждое отдельное положение детали, занимаемое ею относительно станка при неизменном закреплении.
Переход – часть операции, которая вполне закончена, не может быть раздроблена и выполняется одним или несколькими рабочими одновременно без смены инструмента, неизменности обрабатываемой поверхности и режима работы станка. Изменение только одного из перечисленных элементов определяет новый переход.
Переход состоит из проходов. Под проходом понимают часть перехода, охватывающего все действия, связанные со снятием одного слоя материала при неизменности инструмента, поверхности, обработки и режима работы станка. Так, на токарном станке проходом называется непрерывное снятие резцом одного слоя стружки.
Под приемом понимают законченное действие рабочего (например, постановка и снятие детали, пуск станка или оборудования, переключение скоростей). Понятие прием используется при техническом нормировании.
Технологический процесс ремонта – это комплекс операций, направленных на восстановление работоспособности заданной детали.
Перед проектированием технологического процесса необходимо знать, какие поверхности могут быть повреждены в процессе эксплуатации детали, а также их номинальные размеры с допусками, параметры шероховатости и взаимного расположения поверхностей. Все эти данные берутся из карты дефектовки детали.
Технологический процесс ремонта включает, как и общие операции для разных типов деталей, так и специфические, определяемые конструкцией детали и её функциональным назначением.
Так, все детали в машиностроении делятся на 5 типов:
2. Корпуса
3. Зубчатые колёса
5. Втулки и крышки
Ниже представлены типовые техпроцессы для ремонта деталей каждого типа, на основе которых в курсовом проекте необходимо спроектировать техпроцесс восстановления заданной детали.
Несмотря на различие операций в общем случае можно выделить такие основные этапы, схожие для всех типов деталей:
1. Очистка детали от загрязнений и смазки
2. Определение возможных дефектов детали
3. Предварительная механическая обработка повреждённых поверхностей до выведения следов износа, либо возможных дефектов
4. Нанесение нового слоя материала каким-либо методом сварки или наплавки
5. Черновая обработка наплавленных поверхностей для снятия наплавочной корки до размеров, близких к номинальным
6. Чистовая обработка ремонтируемых поверхностей до номинальных размеров, шероховатости и взаимного расположения поверхностей
7. Слесарная обработка для удаления заусенцев и прочих недостатков, возникающих в процессе механической обработки
8. Очистка детали от остатков смазочно-охлаждающей жидкости
9. Контроль всех размеров детали
Ниже представлены типовые техпроцессы восстановления основных типов деталей. Для конкретных деталей техпроцессы могут отличаться от представленных.
Рис. 2.1 – Деталь типа «Вал»
Техпроцесс восстановления деталей типа «Вал»:
1. Мойка детали
2. Дефектовка детали
3. Токарная операция
4. Наплавочная операция
5. Токарная операция
6. Фрезерная (если имеются шлицы или шпоночные пазы)
7. Шлифовальная (цилиндрические поверхности)
8. Шлифовальная (зубья, если есть зубчатый венец)
9. Слесарная
10. Моечная
11. Контрольная
Рис. 2.2 – Деталь типа «Корпус»
Техпроцесс восстановления детали типа «Корпус»:
2. Дефектовка
3. Фрезерная, либо расточная операция
4. Наплавочная
5. Черновое фрезерование
6. Черновое растачивание
7. Чистовое фрезерование
8. Чистовое растачивание
10. Шлифование, либо хонингование основных отверстий
11. Слесарная
12. Моечная
13. Контрольная
Рис 2.3 – Деталь типа «Колесо зубчатое»
Техпроцесс восстановления деталей типа «Колесо зубчатое»:
2. Дефектовка
3. Токарная
4. Наплавочная
5. Токарная (торцы, внешние и внутренние цилиндрические поверхности)
6. Протяжная
7. Сверлильная (периферийные отверстия)
8. Зубообработка
9. Шлифовальная (внутренней поверхности)
10. Зубошлифовальная, либо зубошевинговальная
11. Слесарная
12. Моечная
13. Контрольная
Рис. 2.4 – Деталь типа «Рычаг»
Техпроцесс восстановления деталей типа «Рычаг»:
2. Дефектовка
3. Фрезерная, либо расточная
4. Наплавочная
5. Черновое фрезерование
6. Черновое растачивание
7. Чистовое фрезерование
8. Чистовое растачивание
9. Сверление крепёжных отверстий
10. Слесарная
11. Моечная
12. Контрольная
Рис. 2.5 – Деталь типа «Крышка»
Рис. 2.6 – Деталь типа «Втулка»
Детали типов «Крышка» и «Втулка» по своим конструктивным особенностям, применяемому оборудованию и инструменту относятся к одному классу, поэтому техпроцесс ремонта для них одинаков.
Техпроцесс восстановления деталей типа «Крышка» и «Втулка»:
2. Дефектовка
3. Токарная
4. Наплавочная
5. Токарная
6. Сверлильная (периферийные отверстия)
7. Фрезерная (пазы, лыски и т.п.)
8. Шлифовальная
9. Слесарная
10. Моечная
11. Контрольная
Разработка технологического процесса механической обработки детали заканчивается составлением и оформлением комплекта документов технологического процесса. Состав и формы карт, входящих в комплект документов, зависят от вида технологического процесса, типа производства и степени использования разработчиком средств вычислительной техники и автоматизированной системы управления.
По степени детализации информации каждый из указанных видов технологических процессов предусматривает различное изложение содержания операции и комплектность документов.
В данном курсовом проекте в рамках осваиваемых профессиональных компетенций рассматривается лишь общая методика составления технологической документации. Документация приводится в приложениях к курсовому проекту
Приложения
В приложениях необходимо представить конструкторскую и технологическую документацию. К ней относятся:
Технологическая документация на разработанный технологический процесс ремонта детали (Приложение А).
Спецификация на ремонтируемый узел (Приложение Б);
Технологическая документация на разработанный технологический процесс ремонта детали содержит титульный лист, маршрутную карту и операционную карту (Приложение А).
На титульном листе указывается название ремонтируемой детали, а также фамилии разработчиков.
Маршрутная карта является основным и обязательным документом любого технологического процесса. Формы и правила оформления маршрутных карт, применяемых при разработке технологических процессов изготовления или ремонта изделий, изложены в ГОСТ 3.1118-82 (Формы и правила оформления маршрутных карт).
В маршрутной карте указываются операции и оборудование, принятые при разработке техпроцесса.
Для изложения техпроцессов информацию вносят построчно несколькими типами строк. Каждому типу строки соответствует свой служебный символ. Служебные символы условно выражают состав информации, размещаемой в графах данного типа строки формы документа. Простановка служебных символов является обязательной в любом случае. В качестве обозначения служебных символов приняты прописные буквы русского алфавита, проставляемые перед номером соответствующей строки. Указание соответствующих символов следует выполнять в соответствии с таблицей 2.
Таблица 2. Сведения, вносимые в графы, расположенные на строке маршрутной карты
| Обозначения служебного символа | Содержание информации, вносимой в графы, расположенные на строке |
| А | Номер цеха, участка, рабочего места, где выполняется операция; код и наименование операции |
| Б | Код, наименование оборудования и информация по трудозатратам |
| К | Информация о комплектации изделия составными частями с указанием наименования деталей, сборочных единиц, их обозначений, кода единицы величины, единицы нормирования, количество на изделие и нормы расхода |
| М | Информация о применяемом основном материале и исходной заготовке, о применяемых исходных и комплектующих материалах, кодах единицы величины, единицы нормирования, количестве на изделие и нормы расхода |
| О | Содержание операции (перехода) |
| т | Информация о применяемой при выполнении операции технологической оснастке |
| р | Информация о режимах обработки |
Для граф, выделенных утолщенными линиями, существует три варианта заполнения:
1) графы заполняются кодами и обозначениями по соответствующим классификаторам и стандартам;
2) информация записывается в раскодированном виде;
3) информация дается в виде кодов с их расшифровкой.
В операционной карте (Приложение А) подробно расписываются операции механической обработки с указанием последовательности установов и переходов, применяемого инструмента и приспособлений, а также режимов обработки.
Структура построения операционной карты идентична маршрутной. Запись информации выполняется построчно с привязкой к соответствующим служебным символам.
При указании данных по технологической оснастке информацию следует записывать в следующей последовательности:
Приспособления;
Вспомогательный инструмент;
Режущий инструмент;
Средства измерения.
При указании данных по переходам необходимо указывать следующее:
Ключевое слово, характеризующее метод обработки, выраженное глаголом в неопределенной форме (например, «точить», «сверлить», «фрезеровать» и т.д.);
Наименование в обрабатываемой поверхности (например, «поверхность», «отверстие», «фаску», «канавку» и т.п.);
Информация о размерах обработки.
Графическая часть
Графическая часть проекта состоит из 4 листов формата А1, либо А2.
В неё входит:
1. общий вид автомобиля;
2. сборочный чертёж узла;
3. карта дефектовки;
4. наладка на технологическую операцию.
Общий вид автомобиля (Приложение В) приводится в 3-х проекциях с указанием габаритных размеров и краткой технической характеристики.
Сборочный чертёж узла (Приложение В) должен содержать все детали, входящие в заданный узел. На чертеже должны быть проставлены основные размеры. Позиции на чертеже должны соответствовать позициям в спецификации.
Карта дефектовки (Приложение В) представляет собой вычерченную ремонтируемую деталь с указанием возможных дефектов и основных размеров. Под деталью вычерчивается таблица, в которой перечислены указанные на чертеже дефекты, способ установления дефектов, размеры: номинальные, допустимые без ремонта и допустимые для ремонта. Также в таблице необходимо указать порядок восстановления дефектов в соответствии и разработанным техпроцессом.
На листе технологической наладки (Приложение В) вычерчивается ремонтируемая деталь, элементы зажимного приспособления, режущий инструмент, обозначаются параметры поверхностей, получаемые на данной операции, режимы работы оборудования.
ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ
Общие сведения о ремонте машин
Процесс создания какой-либо продукции принято называть производством. Под технологией понимается совокупность методов создания или изменения состояния изделий, применяемых в процессе производства.
В зависимости от количества марок ремонтируемого оборудования, сборочных единиц или деталей (в дальнейшем - изделий), объема их выпуска одним предприятием различают три типа производства: единичное, серийное и массовое.
Единичное производство характеризуется малым объемом ремонта однотипных изделий на ограниченном количестве рабочих мест одного предприятия. Такой тип производства присущ мастерским мелких предприятий, а на других предприятиях он используется для ремонта изделий, находящих ограниченное применение.
При серийном производстве ремонт изделий ведется периодически повторяющимися партиями (сериями) на значительной части рабочих мест предприятия. В зависимости от количества ремонтируемых изделий различают мелко-, средне- и крупносерийное производства. Все три названных вида производства применяются и в мастерских, и на ремонтных заводах.
Рис. 28. Схема технологического процесса ремонта
Массовое производство характеризуется большим объемом ремонта однотипных изделий, непрерывно ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна операция. Этот тип производства находит применение на предприятиях, ремонтирующих двигатели внутреннего сгорания и другие составные части машин.
Под рабочим местом понимается зона, оснащенная необходимым оборудованием, приспособлениями и инструментом, в которой совершается трудовая деятельность ремонтного рабочего или группы рабочих, совместно выполняющих одну работу или операцию.
Совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых для восстановления работоспособности изделий, называется производственным процессом ремонта. Он включает в себя все виды работ на всех этапах ремонта изделий, начиная с подготовки их к ремонту и заканчивая сдачей заказчику.
Часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению состояния ремонтируемых изделий, составляет технологический процесс ремонта. Он относится к машине в целом, ее сборочным единицам, деталям, видам ремонта или работ, например технологический процесс капитального ремонта машины, ее разборки, сборки, восстановления отдельных деталей. На рис. показана общая схема технологического процесса ремонта машины.
Законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте, называется технологической операцией.
Процессы, которые применимы к нескольким изделиям или видам работ, называют общетехнологическими: очистка изделий от загрязнений, их разборка, дефектация, восстановление деталей и др.
Методы ремонта
По признаку сохранения принадлежности составных частей к ремонтируемому изделию различают необезличенный и обезличенный методы ремонта.
Необезличеный (индивидуальный) метод - ремонт, при котором сохраняется принадлежность восстановленных составных частей определенному экземпляру, т.е. тому экземпляру, которому они принадлежали до ремонта. При этом методе сохраняется взаимная приработанность деталей, их первоначальная взаимосвязь, благодаря чему качество ремонта оказывается, как правило, более высоким, чем при обезличенном методе. Существенные недостатки необезличенного метода ремонта заключаются в том, что при нем значительно усложняется организация ремонтных работ и неизбежно увеличивается длительность нахождения изделия в ремонте.
Обезличенный метод - ремонт, при котором не сохраняется принадлежность восстановления составных частей определенному экземпляру. Снятые агрегаты и узлы при этом методе заменяются отремонтированными или новыми, а неисправные агрегаты и узлы подвергаются ремонту и идут на комплектование оборотного фонда. При обезличенном методе ремонта упрощается организация ремонтных работ и значительно сокращается длительность пребывания оборудования в ремонте. Экономия времени достигается за счет того, что объекты ремонта не ожидают, пока будут отремонтированы снятые с них составные части.
Агрегатный метод - обезличенный ремонт, при котором неисправные агрегаты заменяются новыми или заранее отремонтированными, взятыми из оборотного фонда. Замена агрегатов может выполняться после отказа изделия или по плану.
Основным преимуществом агрегатного метода ремонта является сокращение срока ремонта машин и повышение вследствие этого коэффициента их использования.
Метод периодической замены ремонтных комплектов (ПЗРК) заключается в том, что все сборочные единицы машины с примерно одинаковыми сроками службы группируются в ремонтные комплекты со сроками службы, кратными наименее стойкому комплекту.
Для установления периодичности замен комплектов необходимо установить ресурс наименее стойкого комплекта.
Ремонтные комплекты ремонтируют централизованно на заводах, а их замену производят в условиях эксплуатации.
При замене комплектов, а не отдельных агрегатов, сокращается количество ремонтов машин и уменьшается простой в ремонтах.
Обязательным условием для организации ремонта машин путем ПЗРК является требование к установлению кратности сроков службы узлов данной машины к срокам службы группы узлов наименьшей стойкости. Это условие можно записать в следующем виде:
, (65)
где F - количество узлов данной машины; ; - срок службы узлов данной группы; T i - срок службы наиболее стойких узлов, входящих в конечный комплект; k 1 ; k 2 - целые числа.
Приведенная формула определяет количество узлов конкретной машины с учетом их сроков службы.
Если установить T i = 1, то целые числа k будут связаны с t i и T i зависимостью:
Из формулы следует: k = T i / t i
Числа k показывают, во сколько раз срок службы узлов данной группы меньше срока службы наиболее долговечных узлов.
Физический смысл к при ремонтах машин путем периодической замены ремонтных комплектов заключается в определении количества ремонтов, выполняемых за полный цикл конкретной машины.
Задачей проектирования технологических процессов ремонта деталей является разработка рациональной последовательности и содержания технологических операций по восстановлению работоспособности неисправной детали до уровня, близкого к уровню работоспособности новой детали путем использования для этого рациональных способов восстановления, состава оборудования, технологической оснастки и режимов их использования.
Основу проектирования этих процессов составляет последовательное решение таких вопросов: анализ назначения, конструкции и условий эксплуатации детали; анализ возможных ее неисправностей, дефектов; выбор рациональных способов устранения дефектов; формирование рационального маршрута ремонта детали; формирование порядка выполнения каждой операции (переходов, проходов, приемов); определение оборудования, инструмента, материалов, приспособлений по каждой операции; выбор (расчет) технологических параметров и их значений по ее элементам; оформление технологической документации (ремонтных чертежей, операционных, маршрутных карт, карты эскизов). Порядок выполнения ремонтно-восстановительных операций устанавливается таким образом, чтобы последующие операции не нарушали бы качественных показателей детали, достигнутых на предыдущих операциях. Кроме восстановительных операций технологический процесс обязательно должен содержать, кроме начальных и окончательных, промежуточные операции мойки, чистки деталей и контроля их качества.
При проектировании необходимо руководствоваться типовыми технологическими процессами ремонта деталей, концентрирующими научный и практический опыт ремонтного производства.
В качестве примера рассмотрим особенности проектирования таких типовых деталей машин, как базовые, валы.
К базовым деталям оборудования, механизмов, агрегатов относятся корпуса, станины, рамы.
Корпусные детали . Корпусные детали, поступающие в ремонт, имеют такие дефекты: трещины, изломы, пробоины, обломы болтов и шпилек, срыв резьбы, износ посадочных поверхностей под подшипники, стаканы и втулки, коробления привалочных поверхностей, износ резьбы, нарушение соосности отверстий под подшипники валов, параллельность осей этих отверстий между собой и межосевые расстояния. Наибольшая повторяемость дефектов характерна для посадочных отверстий под подшипники и стаканы. Типовой технологический процесс ремонта корпусов определяет такую последовательность устранения дефектов : очистка и мойка; дефектация (и комплектование маршрутов при ремонте крупной партии однотипных корпусов); удаление сломанных болтов, шпилек, винтов; выполнение сварочных и наплавочных работ; подготовка технологических баз (механическая или слесарно-механическая обработка установочных плоскостей и отверстий); восстановление резьбовых отверстий; предварительная механическая обработка поверхностей, подлежащих восстановлению электролитическими и иными покрытиями или методом установки дополнительных деталей (втулок, колец, вкладышей); электролитическое и иное наращивание поверхностей; установка и закрепление дополнительных деталей; окончательная механическая обработка поверхностей; мойка корпусов окончательная; общий контроль качества.
Одной из важнейших задач при ремонте корпусных деталей является обеспечение базирования корпусов. От этого в первую очередь зависит качество ремонта.
Наиболее приемлемой схемой базирования большинства корпусных деталей является схема базирования, используемая на предприятии-изготовителе (заводская). Но использование баз основного производства без введения коррективов не всегда достаточно эффективно. Уменьшение погрешности до необходимого значения получают введением в технологический процесс слесарной операции по развертыванию технологических базовых установочных отверстий не более чем на 0,1 мм с соответствующим увеличением диаметра пальцев установочного приспособления. Комплект баз основного производства у большинства корпусных деталей составляет плоскость и расположенные в ней два базовых отверстия.
Использование комплекта заводских технологических баз при восстановлении корпусов имеет свои особенности. Размеры базовых отверстий корпусов, поступивших в ремонт, отличаются от размеров, указанных на рабочих чертежах. Неиспользуемые при эксплуатации базовые отверстия изнашиваются на 0,2-0,4 мм в процессе многократных установок и снятия корпусов на установочных приспособлениях при их изготовлении. Кроме того, при диагональном расположении базовых отверстий у большинства корпусов в процессе эксплуатации нарушается их взаимное расположение. Поэтому при проектировании установочных приспособлений необходимо учитывать изменение межосевого расстояния и износ базовых отверстий.
Необходимо также учитывать то, что у корпусов, поступающих на восстановление, на базовой плоскости имеются забоины, возникающие в процессе разборки агрегатов и транспортирования корпусов. Наличие забоин в местах контакта корпуса с установочными пластинами приводит к увеличению припуска на обработку отверстий, нарушению взаимного расположения осей отверстий и плоских поверхностей, а также осей резьбовых отверстий относительно восстановленных отверстий, в результате чего может быть не обеспечена собираемость сопряжений. Поэтому в технологии необходимо предусматривать зачистку базовой поверхности в местах контакта с установочными пластинами.
Трещины, пробоины, обломы в корпусах заваривают дуговой (методом отжигающих валиков) или газовой сваркой, запаивают латунью, ставят фигурные вставки или заплаты из листовой стали, полимерными композициями (в ненагруженных местах) на основе эпоксидных смол или клеев, замазки. Перед заделкой трещины ее концы засверливают, очищают ее от ржавчины и масла, предварительно разделывают кромки (при большой толщине корпуса). Корпуса с изломами выбраковывают.
Забоины, царапины и коробление привалочных поверхностей устраняют шлифованием, фрезерованием или шабрением. Шлифование ведут на радиально-сверлильных или плоскошлифовальных станках абразивными кругами большого диаметра.
Посадочные отверстия ремонтируют растачиванием под ремонтные размеры, растачиванием и запрессовкой втулок с последующей обработкой отверстий под номинальный размер, наращиванием отверстий электроискровым или электролитическим способами. Растачивание выполняют на вертикально-расточном станке с применением специального приспособления. Растачивание отверстий в противоположных стенках корпуса производят с одной установки, что обеспечивает необходимую соосность отверстий.
В отдельных случаях возможно восстановление базовых отверстий электроискровым наращиванием слоя толщиной до 0,5 мм.
Эффективным является восстановление посадочных отверстий корпусных деталей способом местного или вневанного осталивания. Стоимость осталивания в 2-3 раза ниже хромирования.
Резьбовые отверстия под болты и шпильки восстанавливают путем нарезания резьбы увеличенного (ремонтного) размера. Если же необходимо обеспечить резьбу номинального размера, то изношенное отверстие рассверливают, нарезают в отверстии резьбу, ввертывают пробку, стопорят ее, сверлят отверстие и нарезают резьбу номинального размера.
Рамы и станины . Основными дефектами рам и станин являются: сварных - трещины, коробление, нарушение сварных соединений; литых - трещины, сколы, износ направляющих; клепаных - усталостные трещины в зоне крепления кронштейнов, обрыв заклепок, ослабление заклепочных соединений. Способы ремонта определяются характером повреждений . Так, трещины могут быть заделаны с помощью стяжек, штифтов, накладок, заваркой. Пробоины и сколы - установкой ввертыша, пробки, вставки, заваркой и наплавкой сколов. Восстановление кронштейнов, ушек, выступающих стержней - установкой вставок, приваркой отломанной части. Восстановление изношенных отверстий - установкой ремонтой втулки, наплавлением слоя на поверхность отверстия, установкой ремонтной пробки, установкой накладок. Восстановление направляющих - при незначительном износе (до 0,3 мм) шлифованием, шабрением с притиркой пастой ГОИ; задиры и глубокие риски - запайкой баббитом; при износе порядка 0,5 мм - фрезерованием, тонким строганием с последующей закалкой ТВЧ, виброобкатыванием; при значительных износах - строганием, фрезерованием с последующей установкой накладок из тестолита ПТ или ПТ-1, гетинакса Б и др.
После установки наиболее вероятных дефектов этого класса деталей и рациональных для условий конкретного ремонтного производства способов устранения этих дефектов составляют технологический маршрут ремонта детали. Затем по каждой операции выбирают оборудование, инструмент, приспособления, рассчитывают или принимают по нормативно-справочной документации технологические параметры и норму времени на выполнение отдельных переходов и операции в целом.
Шлицевые и гладкие валы, оси . Валы и оси могут иметь следующие дефекты: износ и задиры посадочных шеек; износ и смятие рабочих поверхностей шпоночных канавок, шлицев, резьбы; погнутость и скрученность вала; трещины и изломы. Перед началом ремонта вала следует проверить состояние центровых гнезд и при необходимости восстановить их шабером или обработкой на токарном станке.
Скрученность вала более 0,25 0 на 1 м длины считается недопустимой и вал выбраковывают. Валы и оси с дефектами в виде трещин, отколов, выкрашиваний, больших задиров также следует выбраковывать.
У валов наиболее часто дефекты появляются на посадочных поверхностях под подшипники и резьбовых поверхностях. Поверхности под подшипники восстанавливают при износе 0,017-0,060 мм; поверхности неподвижных соединений (места под ступицы со шпоночными пазами и др.) за счет дополнительных деталей - при износе более 0,04-0,13 мм; поверхности подвижных соединений - при износе более 0,4-1,3 мм; под уплотнения - более 0.15-0,20 мм. Шпоночные пазы восстанавливают при износе по ширине более 0.065-0,095 мм; шлицевые поверхности - при износе более 0,2-0,5 мм.
Наиболее часто восстановление гладких валов, осей рекомендуется выполнять по двум типовым маршрутам. Последовательность основных операций по первому маршруту следующая: мойка, дефектация, подготовка технологических баз, правка, наплавка изношенных поверхностей, нормализация, правка, токарная обработка поверхностей, фрезерование шпоночных пазов, закалка поверхностей ТВЧ, шлифование, мойка, контроль качества. По второму маршруту эта последовательность следующая: мойка, дефектация, подготовка технологических баз, правка, наплавка резьбовых поверхностей и шпоночных пазов, токарная обработка и нарезание резьб, электромеханическое высаживание, фрезерование шпоночных пазов, электромеханическое выглаживание, мойка, контроль качества. Состав же и последовательность технологических операций зависят от состава дефектов и выбранных способов их устранения.
Прогиб вала или оси устраняют правкой в холодном состоянии или с предварительным подогревом. Валы диаметром до 60-80 мм и с прогибом до 6-8- мм на 1 м длины правят в холодном состоянии с применением прессов и винтовых скоб. Валы большого диаметра и с большим прогибом правят с нагревом. При прогибе вала до 2-4 мм на 1м длины возможна правка способом местного наклепа. Незначительные погнутости обточенных валов (0,1-0,3 мм на 1 м длины вала) устраняют шлифованием. После правки для снятия внутренних напряжений вал подвергают термообработке (нагрев до температуры 400-450 0 С с последующей выдержкой при этой температуре в течение 0,5-1 ч).
Посадочные шейки валов восстанавливают до номинальных размеров путем наращивания наплавкой, металлизацией, электролитическим покрытием, полимерами, способом пластического деформирования, применением напрессовки втулки. Весьма эффективно восстановление валов обработкой под ремонтные размеры.
При восстановлении размеров посадочных шеек наиболее распространена наплавка. Наплавку обычно выполняют по винтовой линии. При ремонте валов недостаточной жесткости наплавку ведут продольным наложением валиков. После наплавки вал при необходимости правят, шейки обтачивают твердосплавными резцами и шлифуют под номинальные размеры.
Посадочные шейки под обоймы подшипников качения с износом по диаметру до 0,1-0,2 мм весьма эффективно восстанавливать пластическим деформированием поверхностного слоя электромеханическим способом.
При восстановлении шейки вала путем напрессовки стальной втулки необходимо предварительно обточить вал, чтобы толщина стенок втулки была не менее 3 мм.
Шлицевые поверхности валов могут иметь износ, смятие и выкрашивание рабочих поверхностей. Шлицевую часть вала диаметром более 80 мм наплавляют ручной или автоматической наплавкой продольными валиками. Для уменьшения деформации вала наплавку ведут в определенной последовательности. Шлицевые поверхности с шириной шлицев до 5 мм чаще заваривают сплошь.
При незначительном износе по ширине (0,1-0,2 мм) шлицы валов можно восстановить раздачей шлицев или электроискровым наращиванием боковых поверхностей с последующим их шлифованием. В отдельных случаях сильно изношенную шлицевую часть вала отрезают, приваривают новый конец заготовки, обтачивают и нарезают новые шлицы методом обкатки. При любом способе ремонта окончательные размеры шлицев получают механической обработкой.
Шпоночные пазы могут иметь такие же неисправности, как и шлицы. Шпоночный паз при износе менее чем на 15% его ширины можно расширить под ремонтный размер путем фрезерования. Если увеличением ширины паза не восстанавливается его геометрическая форма, то фрезеруют новый паз, смещенный на 90-120 0 к поврежденному, а старый заваривают. На валах крупных размеров применяют наплавку паза с одной стороны с последующей механической обработкой.
Резьба . При незначительных смятиях и наличии заусенцев резьбу исправляют прогонкой плашкой на токарном станке или слесарными приемами. При значительном износе профиля и при срыве ниток резьбовую часть наплавляют с последующей обточкой шейки и нарезанием резьбы требуемого размера. В отдельных случаях старую резьбу срезают и на этом месте нарезают новую резьбу уменьшенного диаметра.
После формирования окончательного маршрута ремонта вала, оси проектируют технологические процессы выполнения операций.
Качество и экономичность ремонта деталей дизеля зависят от выбора способа ремонта и правильной разработки технологического процесса.
Технологический процесс ремонта детали разрабатывают в следующей последовательности:
- выбирают способы восстановления отдельных поверхностей;
- разрабатывают общую схему технологического процесса;
- разрабатывают процессы восстановления отдельных поверхностей.
- устанавливают возможные варианты маршрутов;
- составляют общие технологические процессы ремонта детали по остальным маршрутам
Учитывая возможности восстановления изношенных поверхностей деталей различными способами, выбирают наиболее рациональные, обеспечивающие лучшее качество и меньшую стоимость. Рациональность способа ремонта детали определяют следующие факторы:
- условия работы детали;
- конструктивные особенности детали;
- материал и термическая обработка;
- характер и величина износов рабочих поверхностей;
- требования технических условий на ремонт,
- экономичность процесса;
- техническая оснащенность ремонтного предприятия.
Детали, имеющие износ более 0,3 мм, целесообразно направлять виброконтактнодуговым способом. Гладким хромом наращивают шейки валов при износе не более 0,3 мм. Детали, работающие в условиях ограниченной смазки, покрывают пористым хромом. Тонкостенные гильзы и детали сложной конфигурации не рекомендуется ремонтировать способом наплавки, так как вследствие возникающих внутренних напряжений они подвержены деформации. Кроме того, нарушается предварительная термическая обработка.
Поэтому при ремонте таких деталей выбирают способ, который не вызывает в металле структурных изменений и внутренних напряжений. Таким способом является гальваническое наращивание.
Если запас прочности и термическая обработка позволяют снять слой металла, то для восстановления геометрической формы рабочих поверхностей детали целесообразно использовать способ ремонтных размеров.
Качество ремонта детали должно удовлетворять требованиям технических условий. Износостойкость восстановленных поверхностей деталей должна быть высокая, механические свойства металла должны быть в пределах норм.
Возможные варианты способов ремонта необходимо сравнивать по экономичности. При обеспечении одинакового качества выбирают способ ремонта, который имеет меньшую себестоимость.
Кроме того, учитывают производственные возможности ремонтного предприятия, наличие станочного и специального оборудования, приспособлений и инструмента. Также учитывают возможность использования имеющейся универсальной оснастки. Для выполнения таких ответственных операций, как наплавка деталей из легированных сталей, чугуна и алюминиевых сплавов, требуется высокая квалификация специалистов-ремонтников.
Выбрав рациональные способы восстановления отдельных изношенных поверхностей, разрабатывают общую схему технологического процесса ремонта детали. Последовательность операций ремонта устанавливают с учетом иx особенностей. От правильной последовательности выполнения отдельных ремонтных операции зависит качество ремонта детали.
Для того чтобы восстановить правильное взаимное положение рабочих поверхностей, детали подвергают правке, а затем исправляют базовые поверхности.
При проверке и правке детали в приспособлении устанавливают по наиболее точным неизношенным нповерхностям.
Точность базирования и правильное закрепление детали на станке или в приспособлении оказывают влияние на точность ее обработки и продолжительность выполнения операций. Известно, что выбор и создание базы при ремонте детали является более сложной задачей, чем при изготовлении новой детали. Детали ремонтного фонда обычно имеют значительные деформации и неправильную геометрическую форму рабочих поверхностей, кроме того, нарушаются установочные базы, использованные при изготовлении детали. Целый ряд ремонтируемых деталей не имеют первоначальных установочных баз, так как их удаляют при изготовлении.
После исправления базовых поверхностей изношенные рабочие поверхности детали наращивают наплавкой, хромированием или восстанавливают другими способами. Сначала выполняют операции, для которых необходим высокий нагрев, вызывающий структурные превращения металла и деформацию детали. Такими процессами являются сварка, наплавка или термическая обработка. При необходимости после выполнения операций, вызывающих деформацию, детали подвергают вторичной правке. Затем выполняют хромирование - процесс, не вызывающий нагрева детали до высоких температур.
После наращивания отдельных рабочих поверхностей различными способами производят окончательную механическую обработку.
В процессе подробной разработки операций восстановления отдельных изношенных поверхностей деталей устанавливают переходы, необходимое оборудование, приспособления, инструмент, режимы обработки и определяют техническую норму времени. Если необходимо, то проектируют новые приспособления и инструмент. Проектирование новой оснастки должно производиться с учетом эффективности затрат на ее изготовление.
В заключение составляют маршрутные технологические процессы по группам дефектов.
Ремонт деталей может быть организован по подефектной или по маршрутной технологии.
При организации ремонта деталей по подефектной технологии на отдельных участках или цехах ремонтного предприятия ремонтные работы выполняются по технологии, составленной на каждый дефект в отдельности.
Партия деталей, подлежащих ремонту, комплектуется по наименованию, без учета однотипности дефектов и последовательности выполнения ремонтных операций. Поэтому направленная в ремонт партия деталей в процессе производства дробится на части в зависимости от характера имеющихся на деталях дефектов.
При такой организации производственного процесса ремонт детали иногда производится без соблюдения правильно установленной очередности выполнения отдельных ремонтных операций.
При подефектной технологии трудно обеспечить высокое качество и снизить себестоимость ремонта деталей, велики маршруты движения деталей по производственным участкам и цехам ремонтного предприятия. Встречаются значительные трудности в организации учета выполнения работ и проверки качества ремонта. Кроме того, затрудняется планирование производственного процесса ремонта деталей и организация ритмичного выпуска продукции.
Специальными наблюдениями и опытом работы ремонтных предприятий установлена повторяемость дефектов на деталях. Так, например, характерные и повторяющиеся дефекты кулачкового вала топливного насоса НК-10 следующие: повреждение резьбы, износ шпоночного паза, износ конусных поверхностей, износ концевых шеек, износ средних шеек и износ профиля кулачков.
Сочетание повторяемости дефектов устанавливают в результате проверки большого числа изношенных деталей.
Учитывая повторяемость дефектов, разрабатывают маршруты ремонта деталей. Следовательно, маршрут ремонта представляет собой рациональную последовательность выполнения операций для определенного повторяющегося сочетания дефектов.
Под понимают технологические процессы ремонта деталей по группам дефектов, составленные с учетом рациональной последовательности выполнения ремонтных операций. Маршрутная технология позволяет повысить качество ремонта деталей. Кроме того, улучшается организация технологического контроля в процессе производства. При маршрутной технологии снижается себестоимость ремонта деталей и повышается производительность труда, сокращается путь внутризаводской транспортировки деталей. Маршрутная технология способствует повышению дисциплины ремонтного производства, также обеспечивается ритмичность выпуска производственной продукции.
