В. И. Карагодин Н.Н. Митрохин 25 страница

20.3. Выбор технологических баз

Точность механической обработки при восстановлении деталей зависит от правильного выбора технологических баз, который тре­бует четкого представления о функциональном назначении повер­хности деталей и размерной взаимосвязи между ними, об износе и повреждениях, которые претерпевают эти поверхности.

К«ф,1годии

Рис. 20.1. Состав технологической операции

В качестве технологических баз нельзя использовать поверхнос­ти, которые в процессе эксплуатации изнашиваются, иначе будет наблюдаться нарушение координации между отдельными поверх­ностями деталей.

Обычно поверхности, которые используют как технологичес­кие базы, не изнашиваются, и поэтому их можно использовать многократно при восстановлении с достаточной точностью необ­ходимой координации поверхностей деталей (например, коничес­кие поверхности центровых отверстий деталей типа вала, фрезе­рованные плоскости на щеках коленчатых валов и т.п.).

Технологические базы обрабатывают с высокой точностью. При их выборе руководствуются следующими положениями:

поверхности, являющиеся базовыми, обрабатываются в пер­вую очередь;

стараться использовать базы завода-изготовителя; поверхности, связанные с точностью относительного положе­ния (соосность, перпендикулярность, параллельность осей), об­рабатываются с одной установки;

за технологические базы наиболее целесообразно принимать центровые отверстия валов, технологические отверстия в корпус­ах деталях и т.д.;

при восстановлении за технологическую или измерительную базу принимают основные или вспомогательные поверхности, кото­рые сохранились и не подлежат восстановлению;

если в процессе восстановления деталь должна быть обработана по всем поверхностям, за технологическую необходимо принять такую базу, при использовании которой можно обработать за одну установку все основные и вспомогательные поверхности; при от­сутствии такой возможности технологической базой должна быть такая поверхность (или совокупность поверхностей), которая по­зволит с одной установки обработать в первую очередь основные или вспомогательные поверхности;

принятая технологическая база должна сохраняться на всех опе­рациях технологического процесса (принцип постоянства баз), если это невозможно, то за следующую базу необходимо принимать обработанную поверхность детали, которая размерно связана не­посредственно с обрабатываемой;

при выборе технологической базы необходимо помнить, что поверхность (или совокупность поверхностей, которые образуют технологическую базу) должна оставлять детали минимальное и в то же время достаточное число степеней свободы.

20.4. Анализ дефектов детали и оформление

ремонтных чертежей

Анализ проводится с целью выявления целесообразности уст­ранения дефектов детали. Необходимо произвести оценку степени влияния каждого дефекта на эффективность и безопасность ис­пользования детали с учетом назначения и конфигурации, пока­зателей ее качества, режимов и условий эксплуатации.

Критическим называется дефект, при наличии которого исполь­зование детали по назначению практически невозможно или ис­ключается в соответствии с требованиями безопасности.

Значительным называется дефект, который существенно влияет на использование детали по назначению и на ее долговечность, но не является критическим.

Малозначительным называется дефект, который не оказывает существенного влияния на использование детали по назначению и ее долговечность.

Определенные сочетания дефектов, каждый из которых при отдельном его рассмотрении является малозначительным или зна­чительным, могут быть эквивалентны критическому дефекту. Из этого следует, что изношенная деталь должна выбраковываться не только в случае, когда размер одной из ее поверхностей превыша­ет допустимый для ремонта, но и когда совокупность нескольких дефектов (малозначительных и значительных) делает ее восста- новление экономически нецелесообразным.

На основе анализа дефектов разрабатывают ремонтные черте^ жи, которые служат рабочими конструкторскими документами предназначенными для разработки технологических процессов восстановления деталей.

На ремонтном чертеже в обязательном порядке должны быть при­ведены изображение восстановленной детали, технические требова­ния к ней, спецификация ремонтного сборочного чертежа, таблица дефектов с указанием способов их устранения, условия и перечень дефектов, при которых деталь не принимают на восстановление, рекомендуемый основной технологический маршрут восстановлений. При необходимости на ремонтных чертежах приводят указания по базированию и таблицы категорийных ремонтных размеров.

Изображение детали размещают в левом верхнем углу листа формата A3. Допускается выполнять ремонтные чертежи на листах других форматов, но не более формата А1.

На ремонтных чертежах сплошной толстой (основной) линией обозначают поверхности, подлежащие восстановлению, а также последующей обработке. Остальную часть изображения указывают сплошной тонкой линией.

В технических требованиях указывают: допустимые отклонения размеров, шероховатость восстановленных поверхностей, разброс твердости, допустимость наличия пор, раковин и отслоений, проч­ность сцепления нанесенного слоя и других параметров, обуслов­ленных применением того или иного способа, а также допуска расположения поверхностей, которые должны быть выдержаны в процессе восстановления.

В таблице дефектов должны быть указаны: номера и наименова­ния дефектов, коэффициенты их повторяемости от общего числа деталей, поступивших на дефектацию и от общего числа ремон­топригодных деталей, основной и допускаемые способы устране­ния дефектов. При восстановлении деталей способами сварки, на­плавки, напыления и другими следует указывать наименование, обозначение материала, защитную среду. Под таблицей дефектов должны быть указаны условия и дефекты, при которых деталь не принимается на восстановление. В правом верхнем углу поля чер­тежа помещают таблицу категорийных размеров.

20.5. Выбор способов устранения дефектов

В настоящее время ремонтные предприятия располагают доста­точно большим числом проверенных практикой способов восста­новления деталей, позволяющих возвратить работоспособность изношенным и поврежденным деталям. К ним относятся способы ремонтных размеров, дополнительных деталей, пластической де­формации, электролитических и газотермических покрытий, на- главки и др. Однако не все из указанных способов восстановления деталей являются равноценными.

При использовании способа ремонтных размеров усложняется система снабжения запасными частями, технической документаци­ей, возникает необходимость больших запасов деталей различной номенклатуры. Кроме того, многократное использование данного способа приводит к снижению запасов прочности деталей, уменьше­нию их износостойкости, так как при этом постепенно снимается упрочненный различными способами поверхностный слой металла.

При использовании способа дополнительных деталей значитель­но увеличиваются затраты на восстановление изделия и это, во многих случаях, приводит к тому, что указанный метод оказыва­ется экономически неэффективным. Особенно нерационально ис­пользовать данный способ для восстановления деталей, имеющих незначительные износы.

Простой и экономичный способ восстановления деталей пласти­ческой деформацией имеет ограниченную область применения и час­то не может быть использован для восстановления конкретных из­делий в связи со специфическими особенностями их конструкции.

Для того чтобы из существующих способов нанесения покры­тий выбрать наиболее рациональный, необходимо правильно оце­нить как сами покрытия, так и применимость их для восстановле­ния конкретных деталей. Впервые экспериментальные и теорети­ческие исследования выбора способа восстановления деталей были выполнены В. А. Шадричевым. По предложенной им методике спо­соб восстановления деталей должен выбираться в результате пос­ледовательного использования трех критериев: применимости, дол­говечности и технико-экономической эффективности. В дальней­шем эта методика была конкретизирована, усовершенствована, в особенности применительно к понятию первого и третьего критери­ев, и приведена к виду, удобному для практического применения.

Согласно рассматриваемой методике, выбираемый способ восста­новления (СВ) выражается как функция (/) трех коэффициентов:

CB=f(Kr₉ К_а, К_э), (20.1)

где К_т — коэффициент применимости способа, учитывающий его технологические, конструктивные и эксплуатационные особен­ности детали; К_а — коэффициент долговечности, обеспечиваемый способом восстановления, применительно к данному виду вос­становления деталей; К_э — коэффициент технико-экономической эффективности способа восстановления, характеризующий его производительность и экономичность.

Общая методика выбора рационального способа восстановле­ния состоит из трех этапов.

1. Рассматривают различные способы восстановления и произ­водят выбор из них таких, которые удовлетворяют необходимому значению коэффициента К_т.

2. Из числа способов восстановления, удовлетворяющих К_т, про­водят выбор тех, которые обеспечивают последующий межремон­тный ресурс восстановленных деталей, т. е. удовлетворяют значе­нию коэффициента долговечности

3. Если установлено, что требуемому значению К_а для данной детали соответствуют два или несколько способов восстановле­ния, то выбирают из них те, у которых наилучшие значения К_э.

Для исключения субъективных мнений при выборе рациональ­ных способов восстановления деталей введено понятие коэффи­циента применимости, численное значение которого ограничива­ется двумя уровнями:

1 — способ восстановления деталей по всем его параметрам применим для восстановления данной детали;

О — способ восстановления для данной детали неприменим.

Применимость способов для восстановления конкретных дета­лей оценивается в результате расчетов по обобщенному показателю.

r = IlZ_/5 (20.2)

ы

где Д — частные показатели, которые так же, как и обобщенный показатель, могут принимать только два значения: 1 — способ по данной характеристики отвечает соответствующему параметру де­тали (мог бы быть применен); 0 — способ по рассматриваемой характеристике не может быть применен для восстановления детали.

Схема решения данной задачи приведена на рис. 20.2.

Коэффициент долговечности — К_а определяется как функция трех аргументов:

К_а = /(*„, К_в, £_ц), (20.3)

где Ли, К_й и А^ц — коэффициенты соответственно износостойкости, выносливости и сцепляемости.

Коэффициент долговечности равен значению того из коэффи­циентов в (20.3), который имеет наибольшую величину.

Значения коэффициентов износостойкости и выносливости определяются на основании стендовых и эксплуатационных срав­нительных испытаний новых и восстановленных деталей.

Сложнее обстоит дело с коэффициентом сцепляемости, кото­рый определяется по формуле (20.4)

Кси = /о//э, (20.4)

где /₀ — опытное значение для данной детали прочности сцепления наращенного слоя с основным металлом, кгс/мм²; /_э — эталонное значение прочности сцепления, кгс/мм².

Опытное значение прочности сцепления наращенного слоя с основным металлом определяют методом отрыра штифта от по­крытия. Эталонные значения прочности сцепления: для наружных

Рис. 20.2. Блок-схема расчета обобщенного показателя: Xi — параметры, характеризующие восстанавливаемую деталь (Х\ — вид материала; Хг — вид поверхности; Лз — наружный диаметр, мм; Х4 — внутренний диаметр, мм; Х5 — требуемая величина покрытия, мм; Хв — отношение к знакопеременным нагрузкам; Ху — вид сопряжения); Z/ — технологические ха­рактеристики способа восстановления (Z\ — вид металлов и сплавов, по отношению к которым применим метод; Zi — вид поверхности восстановления; Z3 — минимально допустимый наружный диаметр восстановления, мм; Za — минимально до­пустимый внутренний диаметр восстановления, мм; Z5 — обес­печиваемая толщина (глубина) наращивания или упрочения, мм; Z6 — вид нагрузки на восстанавливаемую поверхность; Z7 — сопряжения и посадки восстановленной поверхности)

стальных поверхностей, воспринимающие значительные ударные или знакопеременные нагрузки — 50 кгс/мм²; для наружных сталь­ных и чугунных поверхностей, не воспринимающих значительные ударные или знакопеременные нагрузки — 20 кгс/мм²; внутренних посадочных поверхностей под подшипники, не воспринимающих знакопеременные и значительные ударные нагрузки стальных, чу­гунных или детали из алюминиевых сплавов — 5 кгс/мм²; наруж­ных или внутренних стальных или чугунных поверхностей, не вос­принимающих значительные ударные или знакопеременные на­грузки слоем, характеризующимся пористостью, при работе со­пряжения в условиях обильной смазки — 4 кгс/мм².

Значения коэффициента К_сц не могу быть выше единицы.

Схема решения данной задачи аналогична рис. 20.2.

При определении экономического эффекта, получаемого от вос­становления деталей на единицу продукции, а не за определен­ный промежуток времени, нельзя не учитывать относительную производительность способов восстановления.

Сравнение производительности характерных способов восста­новления, например наплавочных, не связано с какими-либо труд, ностями. Затруднения возникают при попытке сравнения произ­водительности принципиально отличающихся способов. Чтобы избежать этого, вводится понятие условной детали. За условную деталь принят полый валик (применительно к способам пласти­ческих деформаций) диаметром 40 мм, длиной 100 мм и с вели­чиной износа на сторону 0,2 мм.

Производительность различных способов определялась исходя из основного времени, затрачиваемого на предварительную обра­ботку (если требуется при данном способе), собственно восста­новление (раздачу или наращивание) и последующую механичес­кую обработку, и сравнивалась с производительностью ручной ду­говой наплавки. Значение коэффициента производительности (К_п) определялось по зависимости

К_п = /_Р„А, (20.5)

где f_pH, ti — основное время восстановления условной детали соответственно ручной наплавкой и /-М способом.

20.6. Последовательность выполнения операций

При восстановлении детали проходят последовательно ряд опе­раций в следующем порядке:

в первую очередь выполняются подготовительные операции (очи­стка, обезжиривание, правка, восстановление базовых поверхностей);

механическая обработка, которая предназначена для устране­ния дефектов, образовавшихся в процессе эксплуатации, или при­дания правильной геометрической формы изношенным поверх­ностям, в том числе специальной (например, при электродуговом напылении нарезка «рваной» резьбы, фрезерование канавок и т. п.);

наращивание изношенных поверхностей (наплавка, напыление и пр.). При этом в первую очередь выполняют операции, при ко­торых детали нагревают до высокой температуры (сварка, наплав­ка, термическая обработка). Если необходимо, то детали подвер­гают вторичной правке. Затем выполняют операции, не требую­щие нагрева деталей (хромирование, железнение и пр.);

окончательная обработка (токарная, фрезерная, слесарная и пр); контрольные операции назначают в конце технологического процесса и после выполнения наиболее ответственных операций.

Запись операций производится кратко, например: 05 — терми­ческая (отпуск шлицев); 10 — токарная (срезание шлицев); 15 — наплавочная (вибродуговая наплавка поверхности под шлицы); 20 — токарная (обтачивание поверхности под шлицы); 25 — фрезерная (щлицефрезерная); 30 — слесарная (заготовка ленты под три изно­шенные шейки) и т. п.

20.7. Технологическая документация на восстановление детали

Технологический процесс восстановления деталей можно пред­ставить в виде маршрутного, маршрутно-операционного и опера­ционного описания. Комплектность документов на единичный (ЕТП) и типовой (групповой) (ТТП, ГТП) технологические про­цессы восстановления деталей должна обязательно соответство­вать данным табл. 20.2. Маршрутная карта (МК) является состав­ной и неотъемлемой частью комплекта.

При маршрутном и маршрутно-операционном описании тех­нологического процесса МК является одним из основных доку­ментов, на котором описывается весь процесс в технологической последовательности выполнения операций.

При операционном описании технологического процесса МК выполняет роль сводного документа, в котором указывается ад­ресная информация (номер цеха, участка, рабочего места, опера­ции), наименование операции, перечень документов, применяе­мых при выполнении опрерации, технологическое оборудование и трудозатраты. Технологические режимы следует проставлять в соответствии с разделами 4 ГОСТ 3.1121—84.

Карта эскизов (КЭ) — это графический технологический доку­мент, содержащий эскизы, схемы, таблицы, дефекты, техничес­кие требования, необходимые для выполнения процесса, опера­ции или перехода, а также поясняющие методы и средства, обес­печивающие безопасное выполнение операций. Необходимость разработки отдельных КЭ в маршрутно-операционных и операци­онных процессах определяется разработчиком. Карты эскизов раз­рабатывают на основе чертежа и руководств по капитальному ре­монту. На эскизе к процессу восстановления должны быть указаны номера и наименования дефектов, технические требования, номера размеров обрабатываемых поверхностей. На правильно оформлен­ном эскизе число изображений должно быть минимальным и вместе с тем эскиз должен читаться без затруднений. Элементы деталей, размеры, не связанные с поверхностью, обрабатываемой на дан­ной операции или в данном процессе, на эскизе не указываются. Условные обозначения технологических баз, опор, зажимов и ус­тановочных устройств должны соответствовать ГОСТ 3.1107—81.

20.8. Особенности учета затрат на ремонт

Основным экономическим показателем, который характеризу­ет степень совершенства технологического процесса восстановле­ния деталей, является себестоимость восстановления, в которой

Комплектность документов на технологический процесс восстановления деталей

Услов­ное обоз­наче­ние доку­мента	* Вид документа (обозначение формы)	Технологический процесс
Единичный	Типовой (групповой)
Описание технологического процесса
Мар­шрут­ное	Мар- шрут- но- опера- цион- ное	Опе­раци­онное	Мар­шрут­ное	Мар- шрут- но- опера- цион- ное	Опе­раци­онное
ТЛ	Титульный лист (форма 2 или 3 ГОСТ 3.1105-84)	—	—	—	—	—	—
втд	Ведомость технологических документов (форма 5, 5а	—	—	—	—	—	—
	ГОСТ 3.1122-84)
Э	Карта эскизов (форма 7, 7а или 8, 8а ГОСТ 3.1105-84)	+	—	—	+	+	+
М	Маршрутная карта (форма 2, 16 ГОСТ 3.1122-84)	+	+	+	+	+	+
ТТП/У	Карта ТТП (ГТП) (форма 1, 1а ГОСТ 3.1121-84)			*	—	—	—
ВТП/У	Ведомость деталей к ТТП (ГТП) (форма 6, 6а ГОСТ 3.1121-8)				+	+	+
ТИ	Технологическая инструкция (форма 5, 5а ГОСТ 3.1105-84)	—	—	—	—	—	—
кк	Комплектовочная карта (форма 7, 7а ГОСТ 3.1123-84)	—	—	—	—	—	—
во	Ведомость оснастки (форма 3, За ГОСТ 3.1122—84)	—	—	—	—	—	—
О	Операционная карта механической обработки (форма 1, 1а		—
	или 2, 1а ГОСТ 3.1404-74)

Окончание табл. 20.2

Услов­		Технологический процесс
ное обоз­наче­		Единичный	Типовой (групповой)
	Описание технологического процесса
ние доку­мента	Вид документа (обозначение формы)	Мар­шрут­ное	Мар- шрут- но- опера- цион- ное	Опе­раци­онное	Мар­шрут­ное	Мар- шрут- но- опера- цион- ное	Опе­раци­онное
О	Операционная карта дуговой и электрошлаковой сварки (форма 1, 1а ГОСТ 3.1406-74)		—	—
О	Операционная карта точечной контактной и шовной контактной сварки (форма 7, 7а ГОСТ 3.1406-74)			—
О	Операционная карта стыковой контактной сварки (форма 9, 9а ГОСТ 3.1406-74)		—	—
О	Операционная карта наплавки (форма 9, 9а ГОСТ 3.1113—79)		—	—		—	—
О	Операционная карта слесарных, слесарно-сборочных и электромонтажных работ (форма 1, 1а, 2, 2а ГОСТ 3.1407—74)		—	—		—	—
О	Операционная карта газопламенной пайки и пайки паяльником (форма 3, За ГОСТ 3.1417—74			—
О	Операционная карта ТП нанесения полимерных покрытий (форма 3, За ГОСТ 3.1414-73)			—
О	Операционная карта технического контроля (форма 2, 1а ГОСТ 3.1502-74)			—		—	—
О	Операционная карта испытаний (форма 2, 1а ГОСТ 3.1118—82)		—	—

Примечание. «+» — документ обязательный; «—» — документ составляется по усмотрению разработчика.

группируются затраты на восстановление детали через следующие калькуляционные статьи:

Q Сиз См СзпО Сзпд Сен Сц Сэзр СрезО Сб Сп? (20.6)

где С_из — стоимость изношенной детали, р.; С_м — стоимость мате­риалов, потребляемых для восстановления детали, р.; С_зп0 — ос­новная заработная плата производственных рабочих с учетом пре­мий, кроме премий из прибыли, р.; С_зпд — дополнительная зара­ботная плата производственных рабочих, р.; С_сн — отчисления на социальные нужды, р.; С_ц, С_03Р, С_рСэо — объем накладных цеховых, общезаводских и расходов на содержание и эксплуатацию обору­дования, р.; Сб — потери от брака, р.; С_п — прочие расходы, р.

Содержание элементов затрат каждой группы (каждого слагае­мого) приведено в табл. 20.3.

Сто Т_ш С_ч, (20.7)

где Т_ш — штучное время выполнения операции, мин; С_ч — тариф оплаты часовой работы специалиста (рабочего), р.

Таблица 20.3

Затраты, включаемые в калькуляционные группы расходов

на восстановление деталей

Наименование калькуляционной статьи

Содержание затрат, включаемых в затратную статью

Стоимость изно­шенной детали — г ^из Сырье и материа­лы — См Основная заработ­ная плата — Сзпо Дополнительная заработная пла­та — Сзпд

Если ремонтный фонд приобретается, то Сиз можно определить по цене металлолома или договорной, с учетом расходов на транспортно-заготовительные и контроль-сортировочные работы Стоимость сырья и материалов, непосредственно расходуемых при восстановлении детали. Делятся на основные материалы (расходуются на деталь) и вспомогательные (обеспечение техпроцесса — об­тирка, источник получения газа; флюс и т.д.). В эти затраты включаются транспортно-заготови­тельные расходы Основная заработная плата персонала, непосред­ственно занятого при восстановлении деталей (плата по расценкам, тарифам и т.д.; доплаты всех видов; премии, исключая премии из прибыли) Выплаты за непроработанное на производстве вре­мя в соответствия с законодательством о труде и договором (компенсация неиспользованного отпуска, оплата учебы и т.д.).

Окончание табл. 20.3

Содержание затрат, включаемых в затратную статью

Обязательные отчисления по установленным законодательством нормам от фонда оплаты труда: органам государственного страхования — 5,4 %, в пенсионный фонд — 28 %, в пенсионный фонд с работодателя — 1 %; на обязательное медицинское страхование — 3,4% (городской фонд), на обяза­тельное медицинское страхование — 0,2 % (федеральный фонд), в фонд занятости — 1,5%

Комплексная непропорциональная статья расхо­дов, вклачающая заработную плату управленческо­го аппарата цеха, вспомогательных и подсобных рабочих; амортизацию зданий и сооружений, за­траты по текущему ремонту зданий и сооружений цеха; канцелярские расходы; расходы на топливо и энергию; инвентарь и т.д.

См.цеховые расходы, но в отношении к заводским службам управления, зданиям, сооружениям и подразделениям обслуживания

Комплексная непропорциональная статья кальку­ляционных расходов, включающая все расходы по внутризаводскому транспорту, амортизационные расходы по оборудованию, его текущему ремонту и обслуживанию; затраты на износ инструмента и т.д.

Потери от брака учитываются с помощью выхода годных деталей в процессе восстановления. Учитываются только в отчетных калькуляциях

Наименование калькуляционной статьи

Отчисления на со­циальные нуж­ды — С_сн

Накладные цехо­вые расходы — С_ц

Накладные обще­заводские расхо­ды — Созр

Расходы на содер­жание и эксплуа­тацию оборудова­ния Срсэо

Потери от брака С_б

Прочие расходы С_п

Включаются налоги, сборы, отчисления в специ­альные небюджетные фонды, платежы за предель­но допустимые выбросы (сбросы) загрязняющих веществ, по обязательному страхованию имущест­ва, плата за аренду и др.

Дата добавления: 2015-08-27