Исходные данные и последовательность разработки технологических процессов восстановления

Классификация видов технологических процессов восстановлении

Технологическим процессом вос­становления детали называется часть производственного процесса, содержащая целенаправленные дей­ствия по последовательному качест­венному изменению состояния вос­станавливаемой детали. Существуют три вида технологических процессов: единичный, типовой и групповой.

Единичный технологический про­цесс разрабатывается для восста­новления изделий одного наименова­ния, типоразмера и исполнения неза­висимо от типа производства.

Типовой технологический процесс характеризуется единством содер­жания и последовательностью большинства технологических операций и переходов для восстанавливаемых изделий, имеющих общие конструк­тивные и технологические признаки.

Групповой технологический про­цесс предназначен для совместного восстановления группы изделий с разными конструктивными, но общи­ми технологическими признаками в конкретных условиях производства. Основой разработки групповых тех­нологических процессов является разбивка восстанавливаемых дета­лей на классы. Установлено пять классов восстанавливаемых деталей: корпусные детали, круглые стержни, полые цилиндры, диски и некруглые стержни.

Корпусные детали изготовляют в основном из чугуна или алюминиевых сплавов. К ним относятся блоки, кар­теры, головки, крышки, корпусы, кронштейны. Наиболее распростра­ненными дефектами этих деталей яв­ляются: износ внутренних посадоч­ных поверхностен под вкладыши, гильзы и подшипники качения; откло­нения в правильности взаимного по­ложения посадочных поверхностей; трещины и отколы; повреждения резьб.

Детали класса "круглые стержни" характеризуются цилиндрической формой при длине, значительно пре­вышающей их диаметр. Материалом для этих деталей чаще всего являют­ся углеродистые или высококачест­венные легированные стали, а также высокопрочный чугун. Рабочие по­верхности зачастую подвергают тер­мической или химико-термической обработке. К этому классу деталей относятся коленчатые и распредели­тельные валы; гладкие, ступенчатые и шлицевые валы; валы с фасонными поверхностями; пустотелые валы, крестовины. Наиболее распростра­ненными дефектами этих деталей яв­ляются износ их рабочих поверхно­стей, деформация, повреждение резьб, шпоночных канавок и др.

Конструкция деталей класса "по­лые цилиндры" представляет собой несколько концентрнчно расположенных полых цилиндров. В качестве материала для изготовления этих де­талей используется модифицирован­ный, ковкий, специальный чугун или углеродистые стали. К деталям этого класса относятся гильзы цилиндров, чашки дифференциала, ступицы ко­лес, фланцы, муфты и т. д. Основным дефектом является износ внутренних цилиндрических рабочих поверхно­стей.

Диски характеризуются коротки­ми цилиндрическими поверхностями при значительном диаметре. Изго­товляют диски из модифицированно­го чугуна или листовой стали. Пред­ставителями деталей этого класса являются разнообразные диски, маховики, тормозные барабаны. Харак­терные дефекты — износ торцовых или внутренних цилиндрических по­верхностей, деформация.

К деталям класса "некруглые стержни" относятся прямые и кривые стержни, поперечное сечение кото­рых не имеет круглой формы, и длина более чем вдвое превышает размеры поперечного сечения. Перечень дета­лей этого класса и материал, из кото­рого они изготовлены, весьма разно­образны. Характерными дефектами являются деформации, трещины, об­ломы, взносы рабочих поверхностей.

Перечень автомобильных деталей различных классов приведен в табл. 13.2. В зависимости от степени дета­лизации технологические процессы делятся на маршрутные, операцион­ные и маршрутно-операционные.

Маршрутный технологический процесс выполняют по документа­ции, в которой указывается только содержание операции, без указания переходов и режимов обработки. Операционный технологический про­цесс выполняют по документации, в которой содержание операций изла­гается с указанием переходов и режи­мов обработки. Маршрутно-операционный технологический процесс вы­полняют по документации, в которой содержание отдельных операций из­лагается без указания переходов и режимов обработки.

Исходными данными для разра­ботки технологических процессов восстановления деталей являются: ремонтный чертеж детали, выпол­ненный в соответствии с требования­ми стандартов на ремонтную доку­ментацию: перечень дефектов дета­ли; основные сведения об условиях работы детали в ремонтируемом узле и видах изнашивания; справочные материалы о технологических мето­дах, при помощи которых возможно устранение дефектов; технологиче­ская документация на восстановле­ние данной детали (при модерниза­ции существующего технологическо­го процесса на данном предприятии); сведения об опыте восстановления деталей данного наименования на пе­редовых предприятиях (при разра­ботке нового технологического про­цесса); технологический процесс из­готовления и рабочий чертеж новой

детали (для технологической преем­ственности между изготовлением и ремонтом детали); программа выпу­ска деталей; различные справочные материалы (каталоги технологиче­ского оборудования, приспособле­ний, инструмента, справочники по ре­жимам обработки, технологическому нормированию операций и т. п.).

При разработке технологического процесса ремонта детали представ­ляется ремонтный чертеж (прилож. 1) и карта технических требований на дефектацию детали (см. табл. 2.2). Места на детали, подлежащие вос­становлению, выполняют на чертеже утолщенной линией, остальные изо­бражения — сплошной тонкой ли­нией.

На ремонтных чертежах предель­ные отклонения размеров проставля­ют в виде числовых значений в виде условных обозначений. Допуски на свободные размеры 14-, 15-, 16-квалитетов представляют на ремонтных чертежах с округлением до десятой доли-миллиметра.

На ремонтных чертежах изобра­жаются только те виды, размеры и сечения, которые необходимы для проведения восстановления детали или сборочной единицы. На чертеже детали, восстанавливаемой сваркой, наплавкой, нанесением металлопокрытий; рекомендуется выполнять эскиз подготовки соответствующего участка детали к ремонту. При при­менении сварки, пайки на ремонтном чертеже указывают наименование, марку, размеры материалов, исполь­зуемых при ремонте, а также номер стандарта на этот материал.

На ремонтных чертежах категорийные (ремонтные) и пригоночные размеры, а также размеры детали, ремонтируемой снятием минимально необходимого слоя металла обозна­чают буквами, а их числовые значе­ния и другие данные указывают на выносных линиях или в таблице, по­мещенной в правой верхней.части чертежа. При этом для ремонтных размеров сохраняется класс точно­сти и посадка, предусмотренные в ра­бочих чертежах.

Для определения способа ремонта на ремонтных чертежах деталей по­мещают технологические требования и указания.

Требования, относящиеся к от­дельному элементу детали, помеща­ют на ремонтном чертеже рядом с со­ответствующим элементом или уча­стком детали.

Рекомендуемая последователь­ность при проектировании технологи­ческих процессов восстановления де­талей:

1 Анализ технологического про­цесса изготовления новой детали.

2. Анализ условий работы детали в сопряжении, видов и процессов ее из­нашивания.

3,-Анализ дефектов детали и выбор возможных технологических методов восстановления, выбор технологиче­ских баз для обработки,

4. Разработка предварительного маршрута восстановления, расчле­нение его на технологические опера­ции.

5. Выбор технологического обору­дования, приспособлений, рабочего инструмента, средств контроля и из­мерений.

6. Обоснование общих и операцион­ных припусков и допусков на обра­ботку.

7. Установление режимов и норм времени выполнения операций.

8. Технико-экономическое обосно­вание рационального варианта тех­нологического процесса восстановле­ния детали.

9. Разработка технологической до­кументации на восстановление дета­ли.

Базовые поверхности для обработ­ки необходимо выбирать с таким уче­том, -чтобы при установке и зажиме обрабатываемая деталь не смеща­лась с положения, приданного ей, и не деформировалась под действием уси­лий от резания и зажимов. Необходи­мо помнить, что наибольшей точности при механической обработке можно достигнуть в том случае, если вся об­работка детали ведется от одной ба­зы с одной установки. Если на детали сохранилась базовая поверхность, по которой она обрабатывалась при из­готовлении, следует при ремонте так­же базировать по этой поверхности. Поврежденные базовые поверхности необходимо исправить.

Разработка плана операций, вхо­дящих в технологический процесс ре­монта детали, зависит от вида произ­водства. При единичном и мелкосе­рийном производстве план операций строится по принципу, групповой технологии, при:серийном — разраба­тываются маршрутные технологиче­ские процессы и при массовом — организуется обработка на непрерыв­ных поточных линиях.

Применительно к авторемонтным предприятиям, для которых харак­терным является серийное производ­ство, разработка плана операций технологического процесса ремонта детали должна быть нацелена на ус­транение комплекса дефектов, объе­диненных общим маршрутом. При этом технологический маршрут со­ставляют не простым сложением тех­нологических процессов устранения каждого дефекта в отдельности, а с учетом следующих требований:

одноименные операции по всем де­фектам маршрута должны быть объ­единены;

каждая последующая операция должна обеспечить сохранность ка­чества рабочих поверхностей детали, достигнутого при предыдущих опера­циях;

вначале должны идти подготови­тельные операции, затем сварочные, кузнечные, прессовые и в заключение шлифовальные и доводочные.

Технологический процесс восста­новления деталей составляют, как правило, по операциям. После назна­чения баз для обработки, выбора спо­собов устранения дефектов и разра­ботки схемы и порядка выполнения операций составляется маршрутная карта. Для этого по каждой операции предварительно намечается обору­дование, приспособления, вспомога­тельные, режущие и измерительные инструменты.

При выборе оборудования для дей­ствующего производства -ориентиру­ются на имеющееся в цехе оборудова­ние с учетом фактической загрузки отдельных его групп. При проектиро­вании технологических процессов для вновь создаваемых предприятий возможности технолога ограничены только экономическими соображени­ями. Выбор оборудования во многом определяется типом производства. Согласно классификации станков по технологическим признакам станоч­ное оборудование делится на следую­щие виды: станки широкого или общего назначения (универсальные), станки высокой производительности, станки специализированные и специ­альные.

Станки широкого или общего на­значения предназначены для приме­нения в серийном или единичном про­изводстве. Станки высокой произво­дительности имеют ограниченные технологические возможности. Одна­ко, благодаря своей повышенной мощности и жесткости, на них можно вести обработку на более высоких ре­жимах резания и более концентриро­ванными методами. К стайкам этого вида относятся: токарные многорез­цовые, гидрокопировальные, одно- и многошпиндельные автоматы и полу­автоматы, круглошлифовальные, ра­ботающие методом поперечной пода­чи, бесцентрово-шлифовальные, барабанно- и карусельно-фрезерные и др. Такие станки предназначены для крупносерийного и массового произ­водства.

Специализированные станки полу­чают на базе станков высокой произ­водительности установкой дополни­тельных шпинделей и других узлов, при помощи которых они могут быть приспособлены для выполнения кон­кретных операций при обработке конкретных деталей в условиях мас­сового производства. Специальные станки проектируют и изготовляют по особому заказу и используют для выполнения определенной операции. Проектирование и изготовление станков этой группы обычно обходит­ся дорого. Поэтому они оправдывают себя только в массовом производстве.

Особые группы составляют агре­гатные станки, применяемые в серий­ном и массовом производствах, и станки с числовым программным уп­равлением, применяемые в условиях мелко- и среднесерийного производ­ства. В каждом конкретном случае при выборе модели станка пользуют­ся паспортами станков, а при их от­сутствии — каталогами металлоре­жущего и другого оборудования.

Оборудование выбирают по глав­ному параметру, являющемуся наиболее показательным для выбирае­мого оборудования, т. е. в наиболь­шей степени выявляющему его функ­циональные значения и технические возможности. Физическая величина, характеризующая главный пара­метр, устанавливает взаимосвязь оборудования с размером обрабаты­ваемого на нем изделии.

Выбор вариантов оборудования, характеризующихся степенью меха­низации и автоматизации, должен выполняться исходя из следующих условий:

приведенные затраты на выполне­ние технологического процесса долж­ны быть минимальными;

период окупаемости оборудования при его механизации и автоматиза­ции должен быть минимальным.

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 производства. Производительность оборудования необходимо опреде­лять, анализируя время на обработку изделия заданного качества.

Одна из важнейших задач разра­ботки технологических процессов — установление вида и конструкции приспособления. Приспособление — технологическая оснастка, предназ­наченная для направления предмета труда или инструмента при выполне­нии технологической операции. При выборе оптимального варианта при­способления должны учитываться: технологические требования на вос­становление детали — число деталей и сроки их обработки; требования техники безопасности и промышлен­ной санитарии; затраты на изготовле­ние приспособления. В практике гсовременного производства сложились следующие системы приспособле­ний.

Универсально-сборные приспособ­ления (УСП) компонуют из оконча­тельно обработанных взаимозаменя­емых стандартных универсальных элементов. Их используют в качестве специальных обратимых приспособ­лении кратковременного действия. Они обеспечивают установку и фик­сацию различных деталей в пределах габаритных возможностей комплек­та УСП.

Специальные сборно-разборные приспособления (СРП) компонуют из стандартных элементов в результате дополнительной ни механической об­работки и используют как специаль­ные необратимые приспособления долгосрочного действия из обрати­мых элементов.

Неразборные специальные при­способления (НСП) компонуют с при­менением стандартных деталей и уз­лов общего назначения как необрати­мые приспособления долгосрочного действия из необратимых деталей и узлов. Они состоят из двух частей: унифицированной базовой части и сменной насадки. Приспособления этой системы используют при группо­вой обработке детален.

Универсально-безналадочные приспособления (УБП) — наиболее распространенная система в услови­ях серийного производства. Эти при­способления обеспечивают установ­ку и фиксацию обрабатываемых де­талей любых изделий малых и сред­них габаритов. При этом установка детали связана с необходимостью контроля и ориентации в пространст­ве. Такие приспособления обеспечи­вают выполнение широкой номенкла­туры операций обработки.

Универсально-наладочные при­способления (УНП) обеспечивают ус­тановку при помощи специальных на­ладок, фиксацию обрабатываемых деталей малых и средних габаритов и выполнение широкой номенклатуры операций обработки.

Специализированные наладочные приспособления (СНП) обеспечива­ют по определенной схеме базирова­ния при помощи специальных нала­док и фиксацию родственных по кон­струкциям деталей для осуществле­ния типовой операции. Все перечис­ленные системы приспособлений от­носятся к категории унифицирован­ных.

Выбор унифицированного приспо­собления во многом отличается от вы­бора обычной оснастки. Обычно эту работу выполняет конструктор по ос­настке. Технолог указывает требуе­мую систему приспособлений.

При выборе приспособлений про­водится комплекс взаимосвязанных работ:

1. Анализ конструктивных харак­теристик обрабатываемой или обра­батываемых (при групповой обработ­ке) деталей: габаритных размеров, материала, точности, конструктив­ных характеристик обрабатываемых поверхностей и т. д. Параллельно анализируют организационные и тех­нологические условия восстановле­ния детали (схемы базирования, вид технологической операции, организа­ционную форму обработки и т. д.).

2. Группирование технологических операций для определения наиболее приемлемой системы приспособле­ний и повышения коэффициентов и их использования.

3. Установление принадлежности выбираемых конструкций приспо­соблений к определенной системе приспособлений.

4. Определение или уточнение ис­ходных требований, предъявляемых к конструкции приспособления.

5. Отбор конструкций приспособ­лений, соответствующих принятой схеме базирования деталей, из имею­щейся номенклатуры.

6. Выдача технического задания на разработку и изготовление приспо­собления.

Группирование технологических операций, осуществляемое в серий­ном производстве, проводится с уче­том обеспечения рациональной за­грузки каждой конструкции приспособления и на основе анализа объе­мов выпуска изделий на заданный пе­риод (партионность и периодичность запусков, суммарная трудоемкость сгруппированных на конструкцию приспособлений технологических операций). При выборе приспособле­ний необходимо использовать следу­ющую документацию:

нормативно-технологическую — стандарты на приспособления и их детали, стандарты на термины и оп­ределения технологической оснаст­ки;

техническую — альбом типовых конструкций приспособлений, ката­логи и паспорта на технологическое оборудование, инструктивно-методи­ческие материалы по выбору техно­логической оснастки.

При технико-экономическом обос­новании выбора приспособлений рас­считывают коэффициент загрузки приспособлений и затраты на осна­щение операций. Коэффициент за­грузки приспособлений

k_пз=Т_кN/F_д

где Т_к — штучно-калькуляционное время вы­полнения технологической операции, мин; N — планируемая месячная программа (число по­второв операции); F_д — действительный ме­сячный фонд времени, ч.

При выборе типа и конструкции ре­жущего инструмента следует учиты­вать характер производства, метод обработки, тип станка, размер, кон­фигурацию и материал обрабатывае­мой детали, требуемое качество по­верхности, точность обработки. Ха­рактер производства влияет на вы­бор режущего инструмента с эконо­мической точки зрения.

Особое значение имеет выбор ма­териала режущей части инструмен­та. С учетом экономической целесо­образности необходимо применять новые марки материалов, отличаю­щиеся повышенной износостойко­стью. Обеспечивая высокое качество обрабатываемых поверхностей, они применяются для чистовой обработ­ки вместо малопроизводительного и дорогостоящего шлифования. К таким материалам относятся сверх­твердые материалы.

Лезвийные режущие инструменты, оснащенные пол и кристаллами сверхтвердых материалов, весьма перспективны. Они позволяют обра­батывать практически все материа­лы, обеспечивая при этом высокую производительность и размерную стойкость, параллельно с выбором режущего

инструмента выбирают вспомога­тельный инструмент. Лучшим вари­антом является такой, при котором вспомогательный инструмент не ис­пользуется. В этом случае достигают­ся более короткие технологические размерные цепи и точность обработ­ки повышается. В тех случаях, когда невозможно обойтись без вспомога­тельного инструмента, предпочтение отдают стандартам и нормализован­ным вспомогательным инструментам (переходным конусам Морзе, цангам, оправкам для цилиндрических, чер­вячных и шлицевых фрез и т. д.). При отсутствии стандартного инструмен­та прибегают к специальному.

Измерительный инструмент при­меняют для межоперационного и окончательного контроля детали. В зависимости от типа производства он может быть стандартным или специ­альным.

В ремонтном производстве приме­няют предельные калибры (пробки, скобы, кольца, шаблоны) и универ­сальные инструменты {микрометры, штангенциркули, индикаторы, нут­ромеры). Могут быть также спроек­тированы простейшие контрольные приборы и приспособления.

Выбрать универсальный измери­тельный инструмент для контроля внутренних и наружных поверхностей можно по диаграммам, приве­денным на рис. 13.1.

Заполнение колонок маршрутной карты, определяющих затраты вре­мени, до разработки операционных карт, не проводится. Краткое содер­жание операции в маршрутной карте должно отражать, полный объем ра­боты. Заканчивается заполнение маршрутной карты после составле­ния всех операционных карт, опреде­ления по всем операциям подготови­тельно-заключительного и штучного времени.

Операционные карты составляют на все операции в последовательно­сти, указанной в маршрутной карте. Операция расчленяется на переходы. Содержание переход должно быта, выражено в повелительном наклонении. В наименовании переходов точно указывается способ установки и крепления детали, проводимая при переходе работа с указанием номера поверхности обработки.

По каждому переходу указывают вспомогательные, режущие, рабочие и измерительные инструменты и их заводской код; расчетные да иные, ре­жим обработки и затраты времени по каждому переходу определяют и за­носят в операционную карту при тех­ническом нормировании операции. На каждую разрабатываемую опера­цию составляют карту эскизов техно­логического процесса, на которой указывают размеры обработки.

Дата добавления: 2014-01-15