Исходные данные и последовательность разработки технологических процессов восстановления
13.3. Исходные данные и последовательность разработки технологических процессов восстановления
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.
Рекомендуемые материалы
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
kпз=ТкN/Fд
где Тк — штучно-калькуляционное время выполнения технологической операции, мин; N — планируемая месячная программа (число повторов операции); Fд — 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.
Вместе с этой лекцией читают "5 Эволюция и климатические изменения".
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.
