Оглавление Глава 1. Общие характеристики карусельного станка с ЧПУ CK5116 ............. 3 1.2. Технологический процесс монтажа токарно-карусельного станка СК5116 .................................................................................................................. 5 1.3 Монтаж станка................................................................................................ 8 Глава 2. Диагностика и выявление неисправностей станка ............................... 9 2.1. Анализ часто встречающихся неисправностей.......................................... 9 2.2. Методы диагностики неисправностей ...................................................... 12 Глава 3. Обслуживание и ремонт станка ............................................................ 17 3.1. Практические рекомендации по обслуживанию ..................................... 17 3.3.Организация и методы ремонта токарно-карусельного станка .............. 19 3.4 Технологический процесс ремонта станка ................................................ 23 Глава 4. Безопасность и охрана труда ................................................................. 30 Заключение ............................................................................................................ 31 Список литературы ............................................................................................... 32 1 Введение Металлообработка является одной из ключевых отраслей промышленности России. Она включает в себя производство металлических изделий, обработку металла и его сплавов, а также производство оборудования для металлообработки. Одной из главных проблем металлообработки в России является устаревшее оборудование и технологии производства. Однако, в последние годы правительство России активно поддерживает развитие отрасли, выделяя средства на модернизацию производств и обучение кадров. В рамках национального проекта "Промышленность" до 2025 года планируется выделить более 1,5 триллиона рублей на модернизацию производственных мощностей и развитие инфраструктуры. Одним из направлений развития металлообработки в России является увеличение доли высокотехнологичных продуктов в производстве. Это позволит улучшить качество продукции и повысить конкурентоспособность на мировом рынке. В целом, промышленности перспективы в России развития являются металлообрабатывающей достаточно оптимистичными. Правительство России активно поддерживает отрасль, выделяя средства на модернизацию производств и развитие инфраструктуры. Увеличение доли высокотехнологичных продуктов в производстве и увеличение доли экспорта продукции позволят улучшить качество продукции и повысить конкурентоспособность на мировом рынке. Однако, для успешного развития отрасли необходимо решить проблемы зависимости от импортных комплектующих и оборудования. 2 Глава 1. Общие характеристики карусельного станка с ЧПУ CK5116 1.1. Технические характеристики токарно-карусельного станка СК5116 Токарно-карусельный станок с ЧПУ CK5116 применяется для обработки различных крупных цилиндрических деталей из черных и цветных металлов в мелкосерийном и крупносерийном производстве. Среди видов обработки – протачивание цилиндрических и конусообразных поверхностей, сверление и рассверливание, прорезка канавок, нарезание резьбы и др. Главный шпиндель имеет высокую точность и регулируемый радиальный зазор, отличается высокой точностью хода, большой несущей способностью, небольшой термической деформацией. В системе привода токарного станка используется серводвигатель переменного тока и шарико-винтовая пара. Направляющие поперечной балки оборудованы защитными кожухами, обеспечивающими безопасность и удобство. На выбор предлагается система ЧПУ ведущих мировых брендов или китайского производства в соответствии с потребностями пользователя. Станок механики, представляет электрики, собой сочетание современной гидравлики, обладает высокой передовой жесткостью и стабильностью, способностью выдерживать большие нагрузки. Станок спроектирован и изготовлен в соответствии с современными требованиями обработки с помощью высокоскоростных режущих инструментов и твердосплавных резцов на заготовках из черных, цветных и других материалов. Вертикальная колонна, направляющие поперечной балки подвергаются высокочастотной закалке, обеспечивается степень закалки HRC48-55. Таблица 1.1 Характеристики станка Производитель Напряжение, В Макс. диаметр обработки, мм Точность позиционирования, мм GSK китай 380 1800 0.03 3 Количество скоростей Регулировка скорости Частота, Гц Система ЧПУ Диаметр стола, мм Мощность главного двигателя, кВт Макс. высота заготовки, мм Макс. вес заготовки, кг Повторяемость, мм Габариты, мм 4 бесступенчатая 50 FANUC 1400 30 1000 5000 0.015 3200х2570х3150 Рис.1.1 Токарно-карусельный станок CK5116 Токарно-карусельный станок серии CK5116 отличается точностью, надежностью, энергетической эффективностью и простотой обслуживания. Чтобы гарантировать долгосрочную надежность и превосходное качество, все основные структурные компоненты изготовлены из высококачественного чугуна и обрабатываются на заводе на оборудовании с ЧПУ. Мощные электродвигатели и очень прочная конструкция обеспечивают быструю и точную обработку. Станок оборудован вертикальной опорой для крепления инструментальной стойки. 4 1.2. Технологический процесс монтажа токарно-карусельного станка СК5116 Крупные токарно-карусельные станки поступают на монтаж по узлам: части станины, передняя и задняя бабки, суппорты, механизмы подачи и др. Фундаменты крупных токарно-карусельных станков должны подвергаться осадке. Для этого после полного затвердевания на бетон устанавливают груз (его масса вдвое превышает суммарную массу станка и наибольшего изготовляемого на нем изделия), выдерживая его в течение нескольких дней до полного прекращения осадки. После этого груз снимают и, проверив состояние фундамента по описанной выше схеме, приступают к монтажу станка на фундаменте. Если монтаж начать до окончания осадки, то точность взаимного положения узлов может нарушиться. Основание станка (станину) следует ставить на клиньях и опорных планках, заранее смонтированных по контуру основания (для этого на опорных поверхностях базовых деталей предусмотрены специальные площадки-платики) и выверенных по плоскости при помощи уровня или геодезических инструментов. Часто у крупных токарно-карусельных станков основание состоит из двух разъемных по диаметру частей. Соединяются они при помощи паза в передней половине и болтов с коническими контрольными шпильками в задней. Для сборки основания следует установить (на подпорках) заднюю половину, выверить ее по линейке и уровню, опустить на нее переднюю половину и равномерно затянуть болты. Сборку можно выполнять и в горизонтальной плоскости, но тогда нужно основание собирать направляющими вниз, а затем перевертывать. Перед установкой основания на фундамент в отверстия последнего нужно завести фундаментные болты и вместе с ним опускать на место. 5 Выверку основания ведут при помощи клиньев, а точность установки контролируют микрометрической иглой по уровню воды, налитой в кольцевую канавку направляющих. Одновременно нужно проверить правильность сборки основания, которое в ненагруженном состоянии должно иметь небольшую вогнутость. После окончательной выверки основание крепят анкерными болтами подливают цемент в выемки под анкерные болты и опорную поверхность основания. Место для установки станка следует выбирать с таким расчетом, чтобы можно было свободно производить демонтаж редуктора главного движения. Станок устанавливается на фундаменте. Чертеж строительного задания на фундамент станка выполнен из условия установки станка на уровне пола цеха. Основные требования к фундаменту. Фундамент должен быть выложен на грунте, не подверженном осадке, и защищен от проникновения грунтовых вод. Глубина заложения фундамента зависит от рода грунта и назначается поместным условиям, но во всех случаях должна быть не менее 1м. Фундамент должен выстоять и окрепнуть, для чего его выкладывают не менее чем за 10 суток до начала установки станка. Пустоты и трещины в затвердевшем фундаменте не допускается. При приготовлении бетона для заливки фундамента марка цемента не должна быть ниже М-300. 6 Рис.2.1 Схема монтажа станка 7 1.3 Монтаж станка Прежде чем приступить к монтажу станка, следует удалить все антикоррозийные покрытия, нанесенные на обработанные поверхности станка путем протирки чистыми салфетками, увлажненными Уайт-спиритом и для предохранения от коррозии смазать чистым машинным маслом. После того как станок установлен на фундамент, необходимо произвести монтаж демонтированных на время транспортировки узлов станка. На верхней плоскости станины устанавливают редукторы перемещения поперечины. В кольцевые выточки винтов перемещения поперечины вставляют полукольцо и закрепляют их проволокой, а затем винты ввинчивают так, чтобы полукольца дошли до упора в червячную шестерню. Для устранения зазора завинчивают гайки, затягивая упорные подшипники. Устанавливают электродвигатель перемещения поперечины, который посредством муфт соединяется с редукторами. На верхней плоскости станины станка крепится кронштейн подвесного пульта управления. Груз, уравновешивающий боковой суппорт, находится во внутренней полости станины (на время транспортировки он отсоединен от суппорта). Для его подсоединения необходимо удалить деревянные клинья, расклинивающие груз, поднять его краном вверх, захватив канатом за выступы, и соединить со стальным канатом, связывающим груз с боковым суппортом, вставив палец в коуш и отверстие груза. Затем нужно установить блочный кронштейн и перекинуть через ролики канат уравновешивания. Поворотные салазки вертикального суппорта, развернутые на время транспортирования на 45° вправо, следует установить в вертикальное положение. Правильность их установки проверяется совпадением плоскости паза и выступа на салазках 196. 8 По окончании монтажа узлов станка необходимо произвести подтяжку болтов, гаек и уплотнение штифтов, соединяющих стол со станиной, для чего боковые крышки стола нужно снять, а затем вновь установить на место. На фундамент устанавливают электродвигатель главного привода, смонтированный на салазках. Затем надевают и натягивают клиновые ремни главного привода, устанавливают и крепят кожух клиноременной передачи. Далее необходимо произвести выверку станка по рамному уровню. Станок выверяется: - на горизонтальность планшайбы, допускаемое отклонение не более 0,04мм на длине 1000 мм в продольном и поперечном направлениях; - на перпендикулярность направляющих станины к плоскости планшайбы, допускаемое отклонение не более 0,04 мм на длине 1000 мм в продольном и поперечном направлениях. Выверка производится без затяжки анкерных болтов. Допускается производить регулировку положения станка, как стальными клиньями, так и при помощи специальных башмаков (со станком не поставляются). После установки электрошкафа и СЧПУ производится окончательная раскладка коробов и кабелей, производится подключение произведенной разводки и окончательная затяжка анкерных болтов. Глава 2. Диагностика и выявление неисправностей станка 2.1. Анализ часто встречающихся неисправностей Приведем некоторые из наиболее распространенных проблем: 1. Неисправность системы смазки - Описание: Система смазки обеспечивает бесперебойную работу всех движущихся частей станка. Если смазка подается неравномерно или 9 недостаточно, это может привести к износу подшипников, шестерен и других компонентов. - Признаки: Повышенный шум при работе станка, перегрев узлов, появление стружки или металлической пыли. - Решение: Проверить уровень масла, заменить масло, очистить систему от загрязнений, проверить состояние насосов и фильтров. 2. Износ направляющих - Описание: Направляющие обеспечивают точное перемещение рабочих органов станка. Износ направляющих приводит к снижению точности обработки и ухудшению качества поверхности изделия. - Признаки: Появление люфта в перемещениях стола или шпинделя, ухудшение качества обработанной поверхности, увеличение времени обработки. - Решение: Замена изношенных направляющих, шлифовка или ремонт существующих направляющих. 3. Поломка зубчатых передач - Описание: Зубчатые передачи передают движение от двигателя к рабочим органам станка. Поломка зубьев или износ зубчаток может привести к сбоям в работе станка и ухудшению качества обработки. - Признаки: Шумы и вибрации при работе станка, снижение скорости вращения шпинделя, рывки при движении стола. - Решение: Замена поврежденных зубчатых колес, регулировка зацепления зубчатых пар, проверка состояния подшипников. 4. Проблемы с гидравлической системой - Описание: Гидравлическая система используется для управления движением рабочих органов станка. Проблемы с гидравликой могут привести к нестабильной работе станка и ухудшению качества обработки. - Признаки: Медленное или неравномерное движение рабочего органа, утечки масла, перегрев гидронасоса. 10 - Решение: Проверка уровня масла, замена масла, очистка фильтров, диагностика и устранение утечек. 5. Неправильная настройка инструмента - Описание: Неправильная установка или заточка инструмента может привести к образованию дефектов на обрабатываемой поверхности, увеличению времени обработки и даже поломке самого инструмента. - Признаки: Неровная поверхность после обработки, повышенный нагрев инструмента, увеличенное время обработки. - Решение: Проверить правильность установки инструмента, проведите заточку или замену инструмента. 6. Электрические неисправности - Описание: Электрическая часть станка отвечает за управление всеми системами станка. Неисправности в электрической системе могут привести к остановкам работы станка, сбоям в программном обеспечении и другим проблемам. - Признаки: Отсутствие реакции на команды оператора, сбои в работе программного обеспечения, мигание индикаторов на панели управления. - Решение: Диагностика электрических цепей, замена перегоревших предохранителей, проверка контактов и соединений. 7. Износ подшипников - Описание: Подшипники обеспечивают плавное вращение шпинделя и других подвижных элементов станка. Износ подшипников приводит к появлению вибраций, шума и ухудшению точности обработки. - Признаки: Повышенный шум при работе станка, вибрации, перегрев подшипниковых узлов. - Решение: Замена изношенных подшипников, проверка состояния посадочных мест под подшипники, регулировка зазоров. 8. Неисправности системы охлаждения 11 Описание: Система охлаждения предотвращает перегрев инструмента и заготовки во время обработки. Недостаточное охлаждение может привести к деформации заготовки, ухудшению качества обработки и сокращению срока. 2.2. Методы диагностики неисправностей По принципу диагностирования все средства разделяют: 1. Для проверки функционирования оборудования. Оценивается выполнение станком цикла работы, что характерно для автоматического оборудования. 2. Для оценки точности параметров обрабатываемых изделий или норм точности оборудования. По степени автоматизации средств технической диагностики разделяют на ручные, полуавтоматические и автоматические. По характеру решаемых задач средства технической диагностики оборудования подразделяют: 1. Для проверки исправности. Проверяется полное соответствие оборудования техническим условиям. Эта проверка выполняется, например, в период приемки нового оборудования в промышленную эксплуатацию. 2. Для проверки работоспособности. Проверяется возможность оборудования выполнять рабочий алгоритм функционирования. При этой проверке могут остаться необнаруженные неисправности, не препятствующие работе станка в нормальных условиях. Например, на шлифовальных станках — это контроль минимально допустимого значения диаметра шлифовального круга. 3. Для проверки правильности функционирования в рабочем цикле. Например, на станке-автомате перед началом смены проверяется рабочий цикл и работоспособность наиболее часто работающих блокировок. Таким образом, если станок исправен, он всегда работоспособен и функционирует правильно. Если станок находится в неисправном состоянии, 12 то произошел отказ — событие, заключающееся в нарушении его работоспособности. Применительно к задачам технической диагностики отказы классифицируют: 1. По внешнему проявлению (скрытые и явные). Скрытым называется отказ, внешние проявления которого могут зависеть от нескольких причин. К явным относятся отказы элементов, которые можно обнаружить визуально. 2. По функционированию и параметру. При нарушениях функционирования работа станка или автоматической линии становится невозможной. При отказе по параметру размеры обрабатываемой детали выходят за пределы допусков либо время цикла превышает допустимое, однако работа оборудования может продолжаться. 3. По взаимосвязи (независимые и зависимые). Независимые отказы происходят по любым причинам помимо действия другого отказа. Зависимые (вторичные) отказы вызваны действием первичного отказа. Метод термометрии .В качестве диагностического метода можно применять термометрию — измерение температуры деталей и сборочных единиц станка. С помощью термометрии можно определять: деформацию сборочных единиц станка, вызванную неравномерностью нагрева отдельных его частей; состояние подшипниковых сборочных единиц, смазочных систем, тормозов и муфт сцепления. Термометрию закрытых механизмов оборудования можно производить с помощью термометров сопротивления, а температуру сборочных единиц, имеющих наружные поверхности, с помощью термоиндикаторных красок или термоиндикаторов плавления Термоиндикаторы представляют собой суспензию термочувствительных соединений, пигментов и наполнителей в лаке на основе синтетических смол, которые обладают свойством изменять цвет при достижении определенной температуры, называемой температурой перехода. 13 Термоиндикаторы обладают преимуществами перед существующими способами определения температуры с помощью термометров сопротивления: не требуют применения специальной измерительной аппаратуры; имеют широкий интервал измерения температур; могут быть использованы для определения температур на движущихся деталях; не изменяют цвета и не разрушаются под действием токов различной частоты. Метод искусственных баз. Большинство деталей металлорежущих станков (корпусные детали, ходовые винты, червяки, пиноли, гильзы и др.) теряют свою работоспособность в процессе эксплуатации оборудования по причине износа. Для поддержания работоспособного состояния оборудования применяют точные методы и средства для определения износа деталей в определенных местах. Методы измерения местного износа классифицируют на две подгруппы. В первой подгруппе базами служат участки поверхности детали. Эта подгруппа включает преимущественно методы, связанные с микрометрированием. При измерении износа шеек и отверстий основным измерительным инструментом являются скобы и приборы с индикаторными головками. Износ ходовых винтов также можно измерить с помощью приборов индикаторного типа, износ зубьев шестерен — с помощью эвольвентомеров. Во второй подгруппе базами являются углубления, специально наносимые на изнашиваемую поверхность. Эта подгруппа методов получила название метод искусственных баз. Метод искусственных баз (метод отпечатков) заключается в том, что на изнашивающейся поверхности наносят углубление строго определенной формы в виде конуса, пирамиды и по уменьшению размеров углублений (отпечатка) судят о величине износа. Метод предназначен для определения местного линейного износа поверхности в тех местах, где нанесены базы, поэтому возможна оценка формы изношенной поверхности. Применяют различные варианты этого метода. 14 При методе отпечатков (рис.7.1) для образования углубления применяют алмазную четырехгранную пирамиду с «квадратным основанием и углом при вершине между противолежащими гранями в 136°». Пирамиду применяют в приборах типа ПМТ-3 для определения твердости. Пирамида вдавливается под нагрузкой Р в испытуемую поверхность и измеряется диагональ отпечатка d0. В процессе работы поверхность изнашивается, размер отпечатка уменьшается до величины d1 и по разности d0 — d1 определяют величину износа И. Отпечаток диагонали измеряют с помощью оптического измерительного устройства через микроскоп. Рис. 2.2.а) Измерение износа методом отпечатков. б) Измерение износа методом лунок: h0— глубина лунки до износа, h1 — глубина лунки после износа, l0— длина лунки до износа, l1 —длина лунки после износа Такой метод имеет недостатки: при вдавливании пирамиды вокруг отпечатка происходит упругое деформирование (вспучивание) материала, в результате чего искажается форма отпечатка; после снятия нагрузки углубление изменяет начальную форму (восстановление отпечатка). Метод функциональных циклограмм. Автоматизация станочного оборудования ведет, как правило, к усложнению их электро- и гидросхем управления. Процесс обнаружения неисправностей в таких схемах довольно трудоемок. Опыт показывает, что на обнаружение неисправностей в электрогидросхемах часто затрачивается больше времени, чем на их 15 устранение. Неисправности в сложных схемах управления станками и автоматическими линиями можно находить двумя способами: с помощью специальных сигнализирующих устройств и приборов, обеспечивающих автоматический поиск места повреждения, или путем последовательных проверок, осмотров и анализов схемы и ее отдельных аппаратов. Первый метод нахождения неисправностей в настоящее время применяется на автоматических линиях. В основном неисправности в электрои гидросхемах металлорежущих станков находят вторым методом. При обслуживании гидро- и электросхем станков и автоматических линий приходится решать вопросы, связанные с взаимодействием аппаратов гидро- и электросхемы управления (кнопок, реле, путевых выключателей, электромагнитов, золотников), устанавливать последовательность срабатывания этих аппаратов и находить пути прохождения сигнала по сложным электрическим и гидравлическим цепям и т. д. Описания работы сложных гидро- и электросхем, прилагаемые обычно к станкам, по мере их усложнения увеличиваются. По этим описаниям часто трудно быстро найти нужные сведения о работе механизма по схеме. В связи с этим большое значение приобретают методы анализа работы схем с помощью различных условных «языков»: таблиц, диаграмм, формул. Один из таких «языков» — метод функциональных циклограмм. Функциональная циклограмма представляет собой таблицу (матрицу), дающую исчерпывающую информацию о работе схемы и функциях ее аппаратов и в то же время являющуюся наглядным и сжатым документом. С помощью функциональной циклограммы значительно легче разобраться в работе сложной схемы, проанализировать причину той или иной неисправности, найти ложно сработавшие аппараты и установить место повреждения. 16 Глава 3. Обслуживание и ремонт станка 3.1. Практические рекомендации по обслуживанию Для обеспечения их бесперебойной работы и продления срока службы необходимо соблюдать определенные правила обслуживания. Вот несколько рекомендаций: 1. Регулярная смазка - Шпиндель: Регулярно проверяйте уровень смазки шпинделя и добавляйте масло при необходимости. Это поможет предотвратить перегрев и износ подшипников. - Механизмы подачи: Смазывайте механизмы подачи стола и суппорта, чтобы обеспечить плавность хода и снизить трение. - Зубчатые передачи: Следите за состоянием зубчатых передач и редукторов, своевременно меняйте масло и очищайте от загрязнений. 2. Очистка - Рабочая зона: После каждой смены удаляйте стружку и загрязнения с рабочей зоны станка. Накопление стружки может привести к повреждению инструмента и ухудшению качества обработки. - Инструменты: Очищайте инструменты после использования, особенно если они были использованы для обработки материалов, вызывающих коррозию. 3. Проверка состояния инструментов - Резцы и фрезы: Проверяйте состояние режущих кромок перед началом работы. Затупленные или поврежденные инструменты могут привести к браку изделий и увеличению нагрузки на станок. - Замена изношенных инструментов: Своевременно заменяйте изношенные или поврежденные инструменты, чтобы избежать аварийных ситуаций. 4. Контроль уровня вибрации 17 - Вибрация: Внимательно следите за уровнем вибрации станка. Повышенная вибрация может указывать на проблемы с балансировкой или износ компонентов. - Балансировка: Проверьте балансировку стола и других движущихся частей станка. Неправильная балансировка может привести к неравномерному износу и снижению точности обработки. 5. Обслуживание гидравлических систем - Гидравлические системы: Регулярно проверяйте состояние гидросистем, включая уровень масла, герметичность соединений и работу насосов. - Фильтры: Меняйте фильтры гидравлической системы согласно рекомендациям производителя, чтобы предотвратить засорение и ухудшение работы гидравлики. 6. Электрооборудование - Кабели и соединения: Осматривайте кабели и электрические соединения на предмет повреждений и износа. Поврежденные кабели могут стать причиной короткого замыкания и выхода оборудования из строя. - Проводите профилактическое обслуживание электрооборудования, включая проверку заземления, тестирование автоматических выключателей и предохранителей. 7. Плановые проверки и техническое обслуживание - График ТО: Составьте график технического обслуживания станка и строго придерживайтесь его. Это позволит выявить потенциальные проблемы до того, как они приведут к серьезным поломкам. - Документация: Ведите журнал технического обслуживания, где фиксируйте все проведенные работы и замеченные неисправности. Это поможет отслеживать историю эксплуатации станка и принимать обоснованные решения о ремонте или замене компонентов. 18 Соблюдение этих рекомендаций поможет поддерживать токарнокарусельный станок в хорошем состоянии, продлить срок его службы и минимизировать риски возникновения непредвиденных простоев. Перед пуском станка необходимо выполнить: 1. Заполнить резервуары 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 маслом марки указанной в таблице. 2. Смазать шприцем все точки, указанные в схеме. 3. Смазать верхний суппорт, для чего клавишей на пульте СЧПУ включить принудительную смазку. После первых 350 часов работы станка произвести полную замену масла во всех резервуарах. В процессе эксплуатации станка необходимо следить за уровнем масла по маслоуказателям и своевременно пополнять масляные резервуары. 3.3.Организация и методы ремонта токарно-карусельного станка Для ремонта и технического обслуживания предусматриваются периодические остановки машин через заданные, как правило, равные промежутки времени. В то же время объемы ремонтных работ и соответственно длительность простоя машины в ремонте неодинаковы, так как должно быть обеспечено восстановление работоспособности машины для разных отказов и неисправностей. В приводе, как и в любой машине, имеются детали и элементы с широким диапазоном их потенциальных сроков службы (наработки) до отказа. Современные технические возможности позволяют осуществить ремонт и восстановить утраченную работоспособность для любых отказов машин (кроме разрушения машины в результате катастрофы), вопрос заключается только в экономической эффективности ремонта. При оценке работоспособности машины деление деталей и узлов на ремонтируемые и неремонтируемые, как часто это делают, не обязательно, так как для 19 восстановления работоспособности машины не важно, заменяется или ремонтируется деталь, важно лишь, чтобы замененная или отремонтированная деталь отвечала техническим требованиям. В промежутках между периодическими ремонтами выполняют межремонтное обслуживание для предупреждения отказов и ликвидации их последствий. Межремонтное обслуживание включает периодические, заранее планируемые осмотры, при которых производят профилактические мероприятия, рассмотренные в предыдущих параграфах, диагностику состояния основных узлов и нетрудоемкий ремонт Рис.9.1. Распределение ремонтов по времени Кроме того, поскольку существует вероятность отказа отдельных элементов и узлов машины, производят межремонтное обслуживание по потребности. Такой вид межремонтного обслуживания необходим при заранее предусмотренном методе эксплуатации до первого отказа, при возникновении недопустимых отказов или при отказах, которые наступили раньше, чем наступит текущий периодический ремонт.Таким образом, системой технического обслуживания и ремонтов предусматривается такой комплекс мероприятий, который должен обеспечить поддержание и восстановление работоспособности машины. Задача заключается в рациональном распределении объемов ремонтных работ и назначении их периодичности таким образом, чтобы обеспечить требования надежности с минимальными затратами времени и средств на ремонт машины. 20 По способу организации различают два вида ремонта: плановый и внеплановый (ГОСТ 18322 — 78). Плановый ремонт предусматривается рациональной системой технического обслуживания и ремонта оборудования и выполняется или через установленное нормами количество часов, отработанных оборудованием, или по достижении им установленного нормами технического состояния. Внеплановый ремонт также предусматривается рациональной системой технического обслуживания и ремонта оборудования, но осуществляется в неплановом порядке, по потребности. К этому виду относится аварийный ремонт, обусловленный недостатками конструкции или изготовления оборудования, а также проведенного ремонта и нарушениями правил технической эксплуатации. Повреждения и износы деталей механической части оборудования, обусловливающие необходимость ремонта, могут быть разделены на две основные группы: износ и повреждение деталей внутри сборочных единиц, не вызывающие нарушения правильности взаимодействия последних, но в ряде случаев приводящие к потере точности оборудования из-за возникновения вибраций при взаимодействии износившихся деталей; износ рабочих поверхностей базовых деталей сборочных единиц, приводящий к нарушениям первоначальных траекторий их взаимного перемещения и непосредственно вызывающий потерю точности или снижение производительности оборудования. Для устранения повреждений и износов, относящихся к разным группам, требуются принципиально отличающиеся по характеру ремонтные работы. Поэтому по составу и объему работ рациональная система технического обслуживания и ремонта оборудования предусматривает два вида ремонта: текущий и капитальный. Текущий ремонт — это плановый ремонт, выполняемый с целью гарантированного обеспечения работоспособности оборудования в течение 21 установленного нормативами количества часов работы до следующего ремонта. Он состоит в замене или восстановлении отдельных деталей или сборочных единиц и выполнении связанных с этим разборочных, сборочных и регулировочных работ. Капитальный ремонт — это плановый ремонт, выполняемый с целью восстановления исправности и гарантированного обеспечения работоспособности оборудования в течение установленного нормативами количества часов работы до следующего капитального ремонта. Он заключается в восстановлении координации сборочных единиц и первоначальных траекторий их взаимного перемещения, сопровождается заменой или восстановлением деталей всех сборочных единиц с необходимой для этого полной разборкой машины, сборкой и регулированием. При капитальном ремонте во время разборки машины обязательно составляется ведомость дефектов ремонтируемого агрегата. Структура и периодичность работ по плановому техническому обслуживанию и ремонту. Все виды работ по плановому техническому обслуживанию и ремонту выполняются в определенной последовательности, образуя повторяющиеся циклы. Ремонтный цикл — это повторяющаяся совокупность различных видов планового ремонта, выполняемых в предусмотренной последовательности через установленные, равные между собой количества часов работы оборудования, называемые межремонтными периодами (между двумя последовательно выполняемыми видами планового ремонта). Ремонтный цикл завершается капитальным ремонтом и определяется структурой и продолжительностью. Структура ремонтного цикла — это перечень видов ремонта, расположенных в последовательности их выполнения. Например, структуру ремонтного цикла, состоящего из четырех текущих и одного капитального ремонта, изображают так: 22 КР-ТР-ТР-ТР-ТР-КР. Продолжительность ремонтного цикла—эточисло часов работы оборудования, на протяжении которого выполняются все виды ремонта, входящие в состав цикла. (Простои оборудования, связанные с выполнением планового и непланового ремонтов и технического обслуживания, в продолжительность ремонтного цикла не входят.) Графически продолжительность ремонтного цикла изображают размерной линией под обозначениями капитальных ремонтов, которыми начинается и завершается цикл; под размерной линией указывают продолжительность цикла (в часах): КР-ТР-ТР-ТР-ТР-КР 20000 Цикл технического обслуживания — это повторяющаяся совокупность операций различных видов планового технического обслуживания, выполняемых через установленные для каждого из видов количества часов работы оборудования, называемые межоперационными периодами. Цикл технического обслуживания определяется структурой и продолжительностью. 3.4 Технологический процесс ремонта станка Технологический процесс ремонта токарно-карусельного станка CK5116 включает несколько этапов, каждый из которых важен для обеспечения качественной работы оборудования после восстановления. Карусельные станки используются для обработки крупных деталей, таких как диски турбин, маховики, шестерни и другие массивные заготовки. Рассмотрим ключевые этапы процесса: 1. Диагностика Прежде чем приступить к ремонту, необходимо провести тщательную диагностику станка. Это позволяет выявить все неисправности и определить объем работ. Диагностика может включать: - Визуальный осмотр станка на предмет видимых повреждений, деформаций, износа или коррозии. 23 - Проверку электрических систем, включая проводку, электродвигатели, датчики и системы управления. - Измерение геометрических параметров станка, таких как точность позиционирования стола, параллельность осей и пр. - Анализ состояния подшипников, зубчатых передач, направляющих и других механических компонентов. 2. Разборка После диагностики станок разбирается на отдельные узлы и компоненты. Разборка проводится аккуратно, чтобы избежать дополнительных повреждений. Основные шаги включают: - Отключение всех электрических соединений. - Снятие защитных кожухов и ограждений. - Демонтаж подвижных частей, таких как стол, шпиндель, суппорты и др. - Выемка подшипников, валов, редукторов и других важных элементов. 3. Очистка и дефектовка Все демонтированные части тщательно очищаются от загрязнений, масла, стружек и ржавчины. Затем проводится детальная проверка каждого элемента на наличие дефектов, трещин, износа и других повреждений. На этом этапе определяется необходимость замены или ремонта отдельных узлов. 4. Ремонт и замена деталей В зависимости от результатов дефектовки, проводятся следующие виды ремонтных работ: - Замена изношенных или поврежденных деталей новыми аналогами. - Реставрация или восстановление поверхностей методом наплавки, шлифования, полировки и т.п. - Ремонт или замена подшипников, уплотнений, сальников. - Регулировка зазоров и натяжения ремней, цепей, зубчатых колес. - Устранение люфта и биений в подвижных частях. 24 5. Сборка После завершения ремонта начинается сборка станка. Этот этап требует особой точности и аккуратности, так как неправильная установка даже одного компонента может привести к сбоям в работе всего станка. Основные моменты сборки включают: - Установку новых или восстановленных деталей на свои места. - Монтаж подшипников, валов, редукторов и других механизмов. - Сборку подвижных частей, таких как стол, шпиндель, суппорт. - Подключение электрических соединений и тестирование работы электрооборудования. 6. Шлифование и доводка Если требуется, то проводится финишная обработка рабочих поверхностей, таких как направляющие, посадочные места под подшипники и другие элементы. Шлифование и доводка позволяют добиться высокой точности и качества поверхности. 7. Настройка и калибровка После полной сборки станка проводится настройка и калибровка всех систем. Это включает регулировку скорости вращения шпинделя, точности перемещения стола, настройку ЧПУ-системы (если она имеется), проверку работы гидравлических и пневматических систем. 8. Испытания Завершающим этапом является проведение испытаний отремонтированного станка. Испытания могут включать: - Тестирование станка на холостом ходу без нагрузки. - Проведение пробной обработки заготовок для проверки точности и стабильности работы. - Контроль за температурой нагрева основных узлов при длительной работе. - Оценка уровня шума и вибрации. 9. Документирование 25 По завершении ремонта составляется отчет о проведенных работах, который включает информацию о замененных деталях, выполненных операциях, результатах испытаний и рекомендациях по дальнейшей эксплуатации станка. Также оформляется гарантийный талон на выполненные работы. Приведем технологический процесс восстановления одной из деталей станка – вал гидравлического привода. Технологические процесс ремонта детали станка Табл.3.1. Технологическая документация № детали: Обозначение эскизу по 120-3501132; 120-3502132 Наименование дефектов 1 Повреждение граней под ключ Износ шейки под ключ Твердость: Сталь 45, ГОСТ 1050-60 Шейки и граней под ключ-HRC 50-62 Способ устранения дефектов и измеритель ные инструмен ты Размеры, мм Допуст Номин имый альны без й ремонт а Осмотр, штангенци ркуль 2 Материал: 10 0 , 2 Скоба 27.78 мм 28 00,,1306 или штангенци ркуль --- 27,78 Допуст имый Заключение для ремонт а Не менее 9,5 Менее 27,78 Ремонтиров ать. Зачистка.Бр аковать при размере менее 9.5 мм Ремонтиров ать Вибородруг овя наплавка с последующ им 26 цинкование м и фосфатиров анием 3 4 Износ шейки под Скоба подшипник 21,87 мм 22 00,,025 или 085 микрометр 0-25 мм 21,87 Менее 21,87 То же - - - Резьбы: - М20 *1.5-кл.1 - Разработка маршрута ремонта вала . Повреждение граней под ключ 1. Износ шейки под подшипники 3.Повреждение резьба М20*1.5 Для разработки технологического процесса принять маршрут 1, т.к. в данном маршруте включены все дефекты, часто встречающиеся в процессе эксплуатации. Выбор способов устранения дефектов по выбранному маршруту. Дефект №1 Повреждение граней под ключ. Способ ремонта -электродуговая сварка переменным током. рациональным способом устранения данного дефекта является электродуговая сварка переменного тока т.к. это более экономичный, простой и с минимальной затратой времени способ восстановления детали. Дефект №2 Износ шейки под подшипники Рациональным способом устранения данного дефекта является осталивание т.к. не требует больших экономических затрат, удобна в эксплуатации, малый вес оборудования ,а так же не требуется много места для ее установки. Дефект №3 27 Повреждение резьбы:М20*1.5 Способ ремонта- вибродуговая наплавка. Рациональным способом является вибродуговая наплавка , так как высокая производительность за счет применения больших плотностей тока, экономичность процесса в отношении расхода электроэнергии и электродного металла, улучшение условий труда сварщиков. К недостаткам процесса относятся: высокий нагрев детали при наплавке, трудность удаления шлаковой корки. 2.3 Разработка схем технологического процесса вала гидропривода. Схема №1 Дефект Способ устранения Номер операции Ши фр Наименование содержание операции и 1 2 3 4 5 1)Поврежде Электро 1 ние граней дуговая сварка под ключ переменным током. 0,10 1.Сварочная Торцевая работа. поверхность Наплавить грани под ключ. Торцевая поверхность 2 0,20 2.Фрезерная Фрезеровать грани под ключ. Установочная база 6 4 Схема №2 Дефект Способ устранения Номер операции Ши фр Наименование содержание операции и Установочная база 28 Износ шейки Гальваничес под кий способ подшипник (осталивани е) 0,30 Токарная точить шейку под Торцевая осталивание поверхность с40,5мм до 40,0 мм. На L=100мм. 0,35 Гальваническая -Подготовить деталь к осталиванию. -Произвести осталивание шейки под подшипник 1 2 Торцевая поверхность Торцевая поверхность 0,45 Шлифовальная Шлифовать шейку под кронштейн 3 Схема №3 Дефект Способ устранения Повреждение резьбы :М20*1.5 Вибродуговая наплавка Номер операци и Ши фр 1 0,05 2 0,15 3 0,40 4 0,25 Наименование содержание операции и Установочна я база Токарная Проточить изношенную резьбу Торцевая поверхность , цилиндрическ а Наплавочная Наплавить металл на место под резьбу L=50мм. Термическая Нагреть рычаг рулевой трапеции до t=400 С Токарная Проточить под номинальный размер и нарезать резьбу 29 Тн Контпрольная 0,50 1 Контрольная Произвести контроль качества ремонта подшипникв соответствии с требованиями технических условий на капитальный ремонт автомобиляЗИЛ431410 Торцевая поверхност ь подшипник Глава 4. Безопасность и охрана труда Меры безопасности при эксплуатации и обслуживании токарнокарусельного станка. Работать на станке разрешается только лицам, прошедшим инструктаж по технике безопасности и хорошо изучившим «Руководство» к станку и управление станком. При работе необходимо соблюдать следующие правила: - тщательно проверять крепления кулачков, приспособлений и обрабатываемой детали; - перед уборкой и очисткой станка отключить станок от электросетей; - не убирать стружку со станка во время его работы; - замеры обрабатываемой детали производить только при остановленной планшайбе; - не работать на станке с неисправным электрооборудованием и непроизводить никакого ремонта на подключенном к сети станке; - не оставлять на планшайбе посторонние предметы (ключи, подкладки и пр.); Не оставлять станок под напряжением при длительных перерывах в работе. При наладке и регулировании станка быть внимательным и осторожным в обращении с подвижными механизмами (суппортом, револьверной головкой, планшайбой, поперечиной). 30 Для безопасной работы на станке предусмотрены следующие защитные устройства. Втулочно-пальцевая муфта в приводе главного движения защищена кожухом. Планшайба имеет ограждение со съемными щитками Заключение В курсовой работе рассмотрено устройство, диагностика, профилактические работы и ремонт токарно-карусельного станка с ЧПУ СК5116. Прведен технологический процесс ремонта станка и техпроцесс ремонта одной из деталей. Данная работа послужит источником инофмации при выполнении дипломного проекта. 31 Список литературы 1. Бабусенко СИ. "Проектирование ремонтных предприятий", Москва, "Колосс" 2002 г. 2. Батищев А.Н. Методика оптимизации способов восстановления деталей // Организация и технология ремонта машин. - М.: РГАЗУ, 2010. – С. 174 – 178. 3. Батищев А.Н., Воробьёв В.Н. "Организация и охрана труда на ремонтнообслуживающих производствах АПК в условиях полного хозяйственного расчёта и самофинансирования". Балашиха, ВСХИЗО,1999 г. 4. Батищев А.Н., Голубев И.Г., Лялякин В.П. "Восстановление деталей станков и техники". "Информагротех" 2015г. 5. Батищев А.Н., Чех В.Ф. "Надёжность и ремонт машин". Часть 2. Москва 2016 г. 6. Ванин Е.Л. "Монтаж промоборудовния Москва. "Космос", 2011 г. 7. Голубев И.Г., Балабенцева З.Н. "Восстановление и упрочнение деталей газотермическими методами нанесения покрытий". Москва 2010 г. 8. Гузенков П.Г. "Детали машин". "Высшая школа" 2010 г. 9. Денисенко Г.Ф. "Охрана труда". Москва. "Высшая школа", 1985 г. 10. Ермолов Л.С., Кряжков В.М., Черкун B.C. "Основы надёжности машин". "Колос" 2010 г. 11. Конкин М.Ю. Ресурсосбережение при эксплуатации автотранспортной техники: Автореферат дисс... канд. техн. наук. - М.: МГАУ, 1998. – 16 с. 12. Конкин М.Ю. Ресурсосбережение при эксплуатации автотракторной техники. - М.: Информагротех, 2010. – 73 с. 13. Кравченко И.Н. Обоснование рационального способа восстановления деталей рабочих органов бетоносмесительных машин: Дисс… канд. техн. наук. – Балашиха: ВТУ, 2013. 14. Кравченко И.Н., Гатауллин Р.М., Гладков В.Ю. Основы проектирования эксплуатационных баз: Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию для ВУЗов. – М.: ВТУ, 2005. 15. Курчаткин В.В., Тельнов Н.Ф., Ачкасов К.А. и др. Надежность и ремонт машин. – М.: Колос, 2013. 32
