З.1.4.4. Ремонтопригодность машин

Под ремонтопригодностью понимают свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонта. Ремонтопригодность изделия - один из показателей качества. Количественными показателями ремонтопригодности являются средние затраты труда и средств для выполнения технического обслуживания и ремонта.

Улучшение ремонтопригодности изделия (узлов) решается следующими мероприятиями, облегчающими его техническое обслуживание и ремонт:

конструктивной законченностью и отделимостью сборочных единиц, облегчающими организацию агрегатного метода ремонта; (агрегат - сборочная единица, обладающая свойствами полной взаимозаменяемости, возможности сборки отдельно от других сборочных единиц или изделия в целом и самостоятельного выполнения определенной функции в изделиях различного назначения. Примеры агрегатов: редуктор, электродвигатель,);

максимальной унификацией деталей и сборочных единиц различных моделей машин;

наличием в быстроизнашиваемых соединениях регулировочных устройств, компенсаторов и легкосменяемых деталей;

достаточной прочностью и износостойкостью деталей, обеспечивающими расчетный срок службы;

возможностью и доступностью технической диагностики узлов и агрегатов без снятия их с машин;

всемерным сокращением потребности машин в техническом обслуживании, особенно в регулировке и смазке, и др.

Суммируя основные положения по обеспечению технологичности конструкции машины и ее ремонтопригодности, можно сделать вывод: чем технологичнее конструкция, тем выше ее ремонтопригодность.

Для изготовления деталей машин применяют заготовки, получаемые литьем, обработкой давлением (поковки, штамповки), заготовки из сортового материала и получаемые комбинированными методами. Используют также заготовки из металлокерамики и неметаллов (пластмасс, резины и др.).

От правильного выбора заготовки в значительной мере зависят общая трудоемкость и себестоимость изготовления детали. На выбор вида заготовки и метода ее получения влияют материал детали, ее размеры и конструктивные формы, годовой объем выпуска деталей и другие факторы.

Литые заготовки. Наиболее распространенные методы литья, область их применения и качество получаемых отливок приведены в табл.3.5. В таблицу не включены некоторые методы литья (например по замораживаемым моделям, с применением вакуума, по растворяемым моделям) по причине их ограниченного применения.

Из приведенных в табл.3.5 методов литья наиболее высокий коэффициент использования металла (0,9 и выше) обеспечивают методы 4 и 7. Хороший коэффициент использования металла (0,8 - 0,9) получают применением методов 3 и 6. Методы 2 и 5 в настоящее время хорошо механизированы, а методы 3, 4, 6 и 7 частично или полностью автоматизированы.

Заготовки, получаемые обработкой давлением. К методам получения исходных заготовок обработкой давлением относятся свободная ковка, горячая и холодная штамповка. Механические свойства кованых и штампованных заготовок выше свойств заготовок, получаемых литьем. В табл.3.6. приведены наиболее распространенные методы ковки и штамповки заготовок из углеродистых и легированных сталей и специальных сплавов.

Из приведенных в табл.З.6. методов наиболее высокий коэффициент использования металла (примерно 0,9) обеспечивают методы 7 и особенно 9. Эти же методы наиболее полно автоматизированы.

При изготовлении деталей из высокопрочных и жаропрочных листовых материалов толщиной до 6 мм и размером до 2 м в серийном производстве эффективны гидровзрывная и электрогидравлическая штамповки. Точность полученного профиля заготовки при диаметре 2 м достигает 2-3 мм.

Заготовки из проката. Прокат применяют в тех случаях, когда конфигурация детали близко соответствует какому-либо виду сортового материала (круглого, шестигранного, квадратного, прямоугольного). Широко используют также горячекатаные бесшовные трубы различной толщины и диаметра, а также профильный прокат (угловая сталь, швеллеры, балки).

Прокат выпускают горячекатаный и калиброванный холоднотянутый. При изготовлении деталей из калиброванного проката возможна обработка без применения лезвийного инструмента, т. е. только шлифование. При выборе размера прокатного материала следует пользоваться стандартами на материал, учитывая конфигурацию детали, точность выполнения размеров и необходимость экономии металла. Круглый горячекатаный сортовой материал повышенной и нормальной точности выпускают по ГОСТ 2590—88, круглый калиброванный — по ГОСТ 7417—75.

С целью приближения формы заготовки к конфигурации деталей типа валов и осей целесообразно применение в условиях крупносерийного и массового производства проката переменного поперечного сечения (периодического проката).

Комбинированные заготовки. При изготовлении заготовок сложной конфигурации значительный экономический эффект дает изготовление отдельных элементов заготовки прогрессивными методами (штамповка, отливка, сортовой и фасонный прокат) с последующим соединением этих элементов сваркой или другими способами. Комбинированный метод получения заготовок применяют при изготовлении крупных коленчатых валов (ковка отдельных элементов с последующей сваркой), рам строительных машин (резка проката с последующей сваркой) и т. д.

Заготовки и детали из пластмасс. Пластмассы получают все большее распространение при изготовлении некрупных деталей (крыльчаток насосов, шкивов, втулок, ручек и др.), а также при восстановлении деталей. К недостаткам пластмасс относятся низкая ударная вязкость, недостаточная прочность, невысокая теплостойкость (до 250—300 ⁰С), старение.

Заготовки из металлокерамики. Металлокерамические материалы, получаемые путем прессования порошковой смеси с последующим спеканием, пористы, поэтому их применение эффективно при изготовлении подшипниковых втулок. Из металлокерамики изготовляют также накладки на тормозные колодки и другие фрикционные детали, имеющие высокий коэффициент трения (0,26—0,32 по стали всухую и 0,10—0,12 при работе в масле).

Предварительная обработка исходных заготовок заключается в придании им такого вида и состояния, при которых возможно выполнение обработки на металлорежущих станках. Характер выполнения предварительных операций зависит от вида заготовки.

1. Предварительная обработка отливок состоит в удалении литников и прибылей, очистке отливок н термической обработке (в отдельных случаях). Для отливок небольших и средних размероввесьма эффективна очистка струей воды, в которую добавлены "крупнозернистый абразив и кальцинированная сода. Для устранения в отливках поверхностных неровностей применяют шлифовально-обдирочные станки, снимающие за один проход припуск в несколько миллиметров, а также шлифовальные круги с гибким валом и пневматические зубила. Отливки из чугуна, стали и сплавов цветных металлов подвергают термической обработке с целью снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости в механических цехах.

2. Предварительная обработка поковок состоит в удалении облоя и пленки обрезкой или прошивкой заготовок в штампах на обрезных кривошипных прессах в холодном или горячем состоянии. С целью придания поковкам необходимых механических свойств их подвергают термической обработке (отжигу, нормализации, термическому улучшению). Для устранения с поверхности поковок окалины производят очистку заготовок в дробеструйных и пескоструйных установках или галтовкой во вращающихся барабанах. В том случае, когда поверхностный наклеп дробью нежелателен, возможна очистка травлением. Для устранения искривлений производят правку поковок в холодном и горячем состоянии.

3. Предварительная обработка проката состоит в правке и разрезании на штучные заготовки.

Для правки и резки круглого проката диаметром 0,25-8 мм, поставляемого в бухтах или мотках, применяют правильно-отрезные автоматы. Точность правки 0,5-0,7 мм/м. Правку и калибровку круглого проката диаметром 8-100 мм выполняют на правильно-калибровочных станках. Точность правки черного проката составляет 0,5-0,9 мм/м, а предварительно обточенного - 0,05-0,2 мм/м. Точность калибровки по диаметру 0,03-0,05 мм/м.

Правку штучных заготовок ведут на прессах. Местная кривизна проката должна быть в пределах 0,15 мм/м. Для правки коротких (до 200 мм) цилиндрических заготовок применяют накатные станки с гладкими плашками. Точность правки 0,05-0,10 мм/м при высокой производительности (до 60 шт/мин). Листовой прокат толщиной до 40 мм и длиной до 3 м правят налистоправйльных вальцах. Точность правки 1-2 мм/м. Менее производительна ручная правка, применяемая в условиях единичного и мелкосерийного производства. Разновидностью этого метода является установка заготовки для валов в центрах и правка струбциной. Точность правки 0,10- 0,15мм/м. Для правки заготовок диаметром до 30 мм используют также ручные винтовые прессы.

Резку проката на штучные заготовки выполняют различными методами. Наиболее распространены на заводах разрезание проката на металлорежущих станках с использованием прессов, пресс-ножниц, газовая резка. Резку проката на станках токарной группы применяют для заготовок круглого сечения диаметром до 80 мм. Точность резки 0,3-0,8мм. На фрезерно-отрезных станках разрезают прокат круглого и профильного сечения диаметром до 500 мм и более. Этот метод резки универсален, прост, достаточноточен, и производителен. В единичном и мелкосерийном производстве применяют резку приводными ножовками круглого и профильного проката диаметром до 300 мм с шириной реза 1-3,5 мм. Резка ленточными пилами предназначена для получения штучных заготовок из черных и цветных металлов. Резка осуществляется пилой, представляющей собой бесконечную стальную ленту с зубьями, расположенными на ее ребре. Недостатком метода является незначительный срок службы пильных лент. Резка абразивными кругами эффективна при получении заготовок из закаленных сталей диаметром до 50 мм и твердых сплавов, а также из мелкого фасонного проката и труб. Разрезание приводными ножницами применяют при резке листовой стали и фасонного проката толщиной до 20 мм и шириной до 3 м. Этот метод широко используют в цехах по производству металлоконструкций. Под прессом разрезают прокат диаметром 10-70 мм. Точность метода невысокая (2-4 мм). Газовую (кислородную) резку применяют в основном для получения штучных фигурных заготовок из листового проката. Этот метод хорошо механизирован. Стала использоваться плазменно-дуговая резка, которая обеспечивает хорошее качество разреза и значительно более производительна, чем кислородная резка.

К специальным методам резки относятся анодно-механическая, электроискровая, электромеханическая, электроконтактная, ультразвуковая, а также электронно-лучевая и свето-лучевая (лазерная). Эти методы используют, как правило, при разрезании труднообрабатываемых материалов.

По степени детализации различают процессы маршрутные, операционные и маршрутно-операционные.

Маршрутный технологический процесс содержит описание процесса изготовления или ремонта изделия по всем операциям различных видов в технологической последовательности с данными об оборудовании, оснастке (приспособлениях и инструменте), материальных и трудовых нормативах. В маршрутном процессе указывают операции без переходов и режимов обработки.

Операционный технологический процесс содержит описание технологической операции с указанием переходов, режимов обработки и данных о средствах технологического оснащения.

Маршрутно-операционный технологический процесс, как и маршрутный, выполняют по документации, в которой содержание операций излагается без указания переходов и режимов обработки.

Проектирование технологических процессор является составной частью Единой системы технологической подготовки производства (ЕСТПП). Эта система установлена на базе государственных стандартов с целью организации и управления технологической подготовкой производства на основе новейших достижении науки и техники.

За основу при разработке технологических процессов берут технико-экономический и принцип, сущность которого заключается в обеспечении стабильного качества выполняемого процесса при наименьших затратах живого и общественного труда.

При разработке технологического процесса используют исходную информацию, которая подразделяется на базовую, руководящую и справочную. Базовая информация включает рабочий чертеж детали и технические условия на ее изготовление, а также объём выпуска деталей с указанием срока, в течение которого должен быть выполнен объём. Руководящей информацией являются техническое задание на разработку технологического процесса, стандарты на технологические процессы, документация на технологические процессы изготовления аналогичных изделий и др. В качестве справочной информации используют описания прогрессивных методов обработки, каталоги, справочники по выбору припусков, режимов обработки, расчету технических норм и др.

Проектирование технологического процесса является задачей комплексной и отличается многовариантностью решении. При проектировании должен учитываться oбъём выпуска детали. Для единичного производства технологические разработки выполняются без излишних подробностей в виде маршрутных процессов.

В условиях серийного и массового производства технологические процессы разрабатывают весьма подробно и тщательно составлением операционных технологических карт и другой технологической документации. То же самое выполняется для условий гибкого автоматического (автоматизированного производства).

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: