Тема 2 Проектирование технологических процессов

Восстановления деталей

 

План:

 

2.1 Термины и определения. Основные этапы разработки технологического процесса восстановления деталей.

2.2 Выбор способов и технологического процесса восстановления деталей.

2.3 Нормативно-технологическая документация на восстановление деталей.

2.4 Ремонтные чертежи и их разработка.

 

2.1 Термины и определения. Основные этапы разработки
технологического процесса (ТП) восстановления деталей

 

Проект (от лат. «рrojectus», букв. — брошенный вперед, «взгляд в будущее») — совокупность документов, содержащих принципиальное или окончательное решение, дающее необходимое представление о создаваемом сооружении и исходные данные для последующей разработки рабочей документации.

Проектирование — разработка комплексной технической документации (проекта), содержащей технико-экономическое обоснование (ТЭО), расчеты, пояснительные записки, чертежи.

Технологический процесс — это последовательность осуществления операций и переходов.

Технология восстановления — это совокупность методов и средств по возобновлению ресурса изношенных деталей.

ТП подразделяются:

− по степени унификации — единичные, типовые, групповые;

− по уровню достижений науки и техники — перспективные, рабочие;

− по стадии разработки, состоянию технологической подготовки производства (ТПП) и стандартизации — проектные, временные и стандартные;

− по содержанию операций перемещения — комплексные;

− по детализации описания — с маршрутным, маршрутно-операционным и операционным описанием.

Для восстановления или ремонта деталей разрабатывают единичные и типовые и групповые ТП.

Единичный ТП разрабатывается на изделия одного наименования и размера и процессы исполнения независимо от типа производства (например, восстановление головок и блока двигателя Д-240).

Типовой ТП разрабатывается на группу изделий, с общими конструктивными и технологическими признаками (например, восстановление гильз цилиндров нескольких марок двигателей).

Групповой ТП разрабатывается на группу изделий с общими технологическими, но различными конструкторскими признаками (например, наплавка износостойким сплавом режущей части плужного лемеха, оборотной рыхлительной лапы культиватора и т.п.).

Основными этапами и решаемыми задачами при разработке ТП восстановления деталей являются:

1) подбор и уточнение исходных данных;

2) изучение и уточнение рабочего чертежа, и технические требования;

3) обоснование формы организации восстановления детали;

4) определение применимости способа восстановления;

5) выбор технологических баз;

6) составление маршрута восстановления детали;

7) обоснование технологических режимов и расчет норм времени;

8) обоснование технического оснащения рабочих мест;

9) обоснование технико-экономических показателей (ТЭП);

10) оформление документации ТП;

11) оформление ремонтного чертежа.

Исходными данными могут служить:

− технические требования на восстановление или ремонт детали;

− сведения о характере, размерах и количестве дефектов;

− материал детали;

− термическая обработка;

− номинальные и ремонтные размеры;

− требуемая шероховатость поверхности;

− годовая производственная программа.

Если разработка ведется для конкретного ремонтного предприятия, нужно иметь сведения об оборудовании и плане его размещения.

При наличии ремонтного чертежа можно получить дополнительные сведения: о дефектных поверхностях, повторяемости дефектов и о способах устранения этих дефектов.

Изучение и уточнение рабочего чертежа и технических требований. В ходе этого этапа изучают технологию изготовления детали; уточняют технические требования. Используя рабочий чертеж, проверяют и уточняют достаточность проекций; сечений; размеров; требования к точности и шероховатости.

Предварительно проводится экспертная оценка технической возможности восстановления детали. Уточняется возможность обеспечения высокого качества восстановления и осуществления модернизации.

Обоснование форм организации ТП. Обоснованию подлежит тип производства по восстановлению или ремонту детали. Здесь следует учитывать, что функционируют 4 типа производства (см. тему 1, раздела 3).

Определение применимости способа. Оценку применимости способа следует осуществлять с учетом конкретных условий восстановления детали. При этом широко следует использовать аналоги ТП.

Применимость способов оценивают:

− по величине линейного износа;

− с учетом материала и массы детали, характеристики рабочих поверхностей;

− по возможности восстановления геометрических размеров и конфигурации;

− по физико-механическим свойствам после устранения дефекта;

− по влиянию технологических операций на изменение прочности, конструктивных форм и размеров детали в целом;

− по условиям работы детали (нагрузка, скорость, температура, смазывание, контакт с абразивом, сопряжение детали и др.)

Выбор технологических баз. Необходимо выяснить:

− оставлены ли базы после изготовления детали;

− имеют ли место деформации детали, а вместе с этим нарушение базовых поверхностей;

− возможны ли повреждения базовых поверхностей в процессе эксплуатации или при разборке машин.

Рекомендуется использовать соответствующие методы базирования. У изношенных деталей создаются новые базы. У деформированных деталей базами служат неизношенные поверхности.

Обоснование последовательности (технологического маршрута) устранения дефектов. На этом этапе составляют маршрут восстановления или ремонта детали. Обычно маршрут ТП начинается с очистки детали. Затем следует дефектация. Дальнейшее построение маршрута связано с изменением состояния детали. Если для устранения дефектов требуется выполнить наплавочные, слесарно-механические и гальванические операции, то в маршрут вначале включают наплавочные по всем дефектам, затем выполнение слесарно-механических, гальванических и, наконец, механических операций. Причем для достижения необходимой точности после механической обработки ее делят на черновую, чистовую и отделочную.

Пример: технологический маршрут на восстановление поршневых пальцев с применением термогидравлической раздачи:

05 — термогидравлическая раздача;

10 — 1-ое черновое шлифование наружной поверхности;

15 — 2-ое черновое шлифование наружной поверхности;

20 — 3-е черновое шлифование наружной поверхности;

25 — шлифование торцов;

30 — шлифование наружных фасок;

35 — зенкерование внутренних фасок;

40 — полирование наружных фасок;

45 — 1-ое чистовое шлифование наружной поверхности;

50 — 2-ое чистовое шлифование наружной поверхности;

55 — полирование наружной поверхности;

60 — очистка;

65 — контроль и сортировка;

70 — маркировка;

75 — консервация.

 

Расчет технологических режимов и норм времени. Норма времени () включает:

, (3.6)

где T _шт — норма штучного времени;

Т _пз — подготовительно-заключительное время;

n — число деталей.

Штучное время состоит из:

 

T _шт = Т _ос + Т _вс + Т _доп, (3.7)

где Т _ос — основное время;

Т _вс — вспомогательное время;

Т _доп — дополнительное время.

Обоснование технического оснащения рабочих мест. Исходными данными для выбора технического оснащения рабочих мест является:

− тип производства;

− содержание технологической операции;

− ремонтный чертеж детали.

При выборе основного оборудования рекомендуется учитывать:

− конфигурацию, размеры и массу детали;

− точность и шероховатость обработки;

− принятую схему базирования;

− производительность оборудования;

− экономичность выполнения операции.

 

Технико-экономические показатели восстановления детали. Оценка ТП восстановления или ремонта детали на стадии разработки может осуществляться с помощью абсолютных и относительных ТЭП.

Абсолютные показатели:

· трудоемкость ТП восстановления (как сумма Т _{н i} по всем операциям)

Т _в , (3.8)

· себестоимость восстановления (С_в).

C_в = З_п + З_сн + З_м + З_оп, (3.9)

 

где З_п — зарплата производственных рабочих;

З_сн — отчисления на социальные нужды;

З_м — материальные затраты;

З_оп — общепроизводственные расходы.

Относительные показатели:

· коэффициент долговечности (К _д):

или , (3.10)

где Т _в (или W _в) — ресурс восстановленной детали;

Т _н (или W _н) — ресурс одноименной новой детали.

· коэффициент целесообразности восстановления: К _цв

 

(3.11)

Если К _цв < 1 или = 1, то восстановление по данному маршруту целесо-образно.

Если К _цв > 1, то восстановление детали нецелесообразно.

2.2 Выбор способов и технологического процесса
восстановления деталей

Ставится задача, как обосновать оптимальный вариант технологического процесса восстановления детали? Для этого необходим комплексный, системный анализ сравниваемых вариантов, как отдельных способов, так и в целом ТП. Этот подход включает рассмотрение технической, организационной, экономической и социальной целесообразности применения технологических способов.

Один и тот же дефект можно устранить с применением различных технологических способов. Поэтому нужно научиться принимать решение, обеспечивающее высокую производительность, высокое качество и высокую эффективность (низкую себестоимость).

Методические основы выбора оптимального варианта ТП разработаны профессором В.А. Шадричевым. Они дополнены и уточнены профессором М.А. Масино [2, 3].

Для оценки способа восстановления рекомендуется три критерия.

1-й критерий называется технологическим. С его помощью оценивается возможность и целесообразность практической применимости того или иного способа. Их сравнивают по производительности, точности и стабильности.

2-й критерий называется критерием долговечности. Критерий долговечности характеризуется численно и обозначается (К _д). Его численное значение было обозначено в предыдущем подразделе.

3-й критерий называется технико-экономическим. Он количественно оценивается соотношением

С_в £ К _дС_н , (3.12)

 

где С_в — себестоимость восстановленной детали, руб.;

С_н — себестоимость изготовления новой детали, руб.

Этот критерий служит основанием для окончательного принятия решения о выборе способа.

Такой комплексный подход при выборе способа используется независимо от организационной формы (маршрутной, подефектной, групповой, типовой, маршрутно-групповой) технологии восстановления детали.

 

2.3 Нормативно-техническая документация
на восстановление деталей

 

ТП восстановления детали оформляют в соответствии с требованиями ЕСТД. Порядок разработки, согласования и утверждения ТД на восстановление деталей регламентирован ОСТ 70.0009.005–85.

В комплект ТД входят: титульный лист (ТЛ), карта эскизов (КЭ) ТП восстановления детали; маршрутная карта (МК), операционные карты (ОК) нанесения покрытий; карты технологических процессов (КТП) нанесения покрытий; операционные карты (ОК) механической обработки; карта эскизов (КЭ) операций.