Контроль качества восстановления и комплектование деталей, сборочные операции деталей, окраска и обкатка

Качество восстановления деталей оценивают степенью соответствия полученных физико-механических свойств и геометрических параметров заданным техническими условиями на восстановление детали и ремонтным чертежом аналогичным свойствам и параметрам.

При восстановлении деталей выполняют летучий, промежуточный и окончательный контроль. Летучий контроль проводят выборочно как на отдельных операциях технологического процесса, так и на готовых деталях. Промежуточный контроль выполняют пооперационно и по сгруппированным операциям. Проверку, как правило, осуществляют непосредственные исполнители работ, а также мастера, бригадиры, руководители подразделений. Периодически промежуточный контроль проводят работники ОТК предприятия. Окончательный контроль всех восстановленных деталей проводят работники ОТК предприятия.

При обработке резанием проверяют соответствие размеров, формы, взаимного расположения обработанных поверхностей и их шероховатость требованиям ремонтных чертежей или технических условий. Для этой цели используют универсальные измерительные инструменты, предельные калибры, приспособления и приборы, профилометры. Периодически проверяют состояние технологического оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструмента на рабочих местах, а также режимы обработки (скорость резания, подачи, припуск на обработку).

При контроле шейки валов и отверстий измеряют в нескольких плоскостях и сечениях. Шлицевые части валов и шлицевые ступицы контролируют по наружному и внутреннему диаметрам шлицев, толщине каждого зуба (ширине впадины) универсальными средствами измерения, комплексными калибрами или новыми сопрягаемыми деталями. Резьбовые части валов и отверстия проверяют калибром-кольцом и калибром-пробкой на всей длине резьбы, взаимное расположение поверхностей – специальными приборами и приспособлениями с индикаторами.

При сварке и наплавке проверяют качество швов, толщину наплавленного металла, обрабатываемость, плотность наплавленного металла и его твердость, а также режим наплавки. Наплывы, подрезы, трещины, кратеры, непровары, поры, раковины, шлаковые включения выявляют при осмотре невооруженным глазом и через лупу. Ответственные детали после предварительной обработки подвергают магнитной или ультрафиолетовой дефектоскопии.

Герметичность контролируют керосином или воздухом при определенном давлении, а при необходимости – гидравлическим методом на специальных стендах. Твердость наплавленного металла определяют с использованием твердомеров,

Гальванические покрытия контролируют по внешнему виду осажденного металла. При осмотре может быть использована лупа. При контроле выявляют трещины, поры, отслоение осадка от основного металла, дендритные наросты, пятна, пригар. Прочность сцепления покрытия с основным металлом проверяют методом нанесения на поверхность покрытия острым шабером перекрещивающихся царапин глубиной до основного металла и через лупу осматривают места царапин. Отслоение осадка в этих местах свидетельствует о плохой сцепляемости. В отдельных случаях сцепляемость проверяют на специальных образцах. Твердость гальванических покрытий контролируют на приборе типа ПМТ-3 или с помощью твердомера Виккерса. В гальванических цехах систематически контролируют состав электролитов, оборудование, режим процесса, качество подготовительных операций.

На термических участках контролируются режимы термообработки и твердость обработанных поверхностей с помощью твердомеров.

Для обеспечения высокой надежности контрольно-измерительных операций все измерительные приборы и инструмент должны периодически подвергаться проверке через установленные промежутки времени, гарантирующие поддержание их точности в заданных пределах. Все приборы и инструмент должны быть обеспечены инструктивной документацией по правилам пользования.

Комплектование – это работы по контролю и подбору деталей, облегчающие подгонку сопряжении и выполнение сборочных операций. Необходимость комплектования вызывается тем обстоятельством, что при ремонте машин используют детали с различным их техническим состоянием: бывшие в эксплуатации, но пригодные для дальнейшего использования; восстановленные; новые.

Комплект деталей подбирают по ряду признаков: по номенклатуре (согласно спецификации для каждого сборочного поста); по размерным группам и ремонтным размерам (для обеспечения в сопряжениях требуемого зазора или натяга); по массе (для обеспечения уравновешенности механизмов); по значению остаточного ресурса (для обеспечения равнопрочности сборочных единиц) и т.д. Все это проводят в комплектовочном отделении, где создаются соответствующие рабочие места. Кроме контрольных операций, в этом отделении выполняются слесарно-пригоночные работы (зачистка заусениц, опиливание, шабрение), обкатка комплектов шестерен, окраска некоторых деталей и т.д. Укомплектованные партии деталей укладывают в технологическую тару для доставки их на сборочные рабочие места.

Сборка. К числу важнейших требований, предъявляемых к операциям сборки, относится обеспечение достаточно точного сопряжения деталей в соответствующих соединениях. Условия обеспечения точности сопряжений выражаются в требуемой точности замыкающего звена, представляющего собой чаще всего зазор между соседними деталями. Используемые для этого методы основаны на теории размерных цепей. Размерная цепь – совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи по определению взаимного положения осей и поверхностей деталей, механизма или машины в целом. Отдельные размеры в данной цепи называются звеньями, а звено, которое при сборке выявляется последним, – замыкающим.

Метод полной взаимозаменяемости предполагает, что все детали не имеют отклонений в размерах, превышающих допуски, установленные конструкторской документацией. Он обеспечивает наибольшую четкость и простоту организации производственного процесса, а также благоприятные условия для применения поточных методов сборки. Однако для этого нужна очень высокая точность обработки деталей, что влечет за собой повышение трудоемкости ремонта машин. Применение данного метода наиболее целесообразно в серийном и массовом производстве, а также при сравнительно коротких размерных цепях.

При методе неполной взаимозаменяемости допуски на размеры деталей должны быть преднамеренно расширены для удешевления производства, но появляется риск (с вероятностью не более 0,3 %) возникновения брака.

При методе групповой взаимозаменяемости (селективной сборке) детали имеют расширенные поля допусков, а для обеспечения требуемого допуска посадки детали сортируются и комплектуются в размерные группы. Его применяют на специализированных предприятиях, например по ремонту дизельной топливной аппаратуры. Прецизионные детали сортировкой и дополнительным подбором комплектуют в сопряженные пары, которые подвергают совместной притирке и спаренными комплектами подают на сборку.

Метод регулирования обеспечивает достижение необходимой точности замыкающего звена за счет использования компенсирующего звена (регулировочные винты, промежуточные прокладки, клинья, конусные втулки и др. Применяются также саморегулирующиеся компенсаторы, представляющие собой чаще всего упругие элементы различных конструкций. Недостаток метода регулирования – необходимость введения дополнительных элементов, усложняющих конструкцию машин.

При методе индивидуальной пригонки точность достигается снятием с одной из сопрягаемых деталей части материала. Необходимость данного метода обусловлена, в частности, индивидуальным характером старения деталей в процессе эксплуатации машин. К этому же добавляется изменение размеров, вызванное предшествующими ремонтами, а также изменения от технологических воздействий в процессе восстановления изношенных участков деталей. Ограниченность применения данного метода обусловлена тем, что его реализация связана с наличием в размерной цепи звена, размер которого может быть легко изменен.

Повышенная ответственность сборочных операций сопряжена с проведением на ответственных ее позициях ряда доводочных и контрольно-испытательных мероприятий, включая балансирование. Балансирование направлено на устранение механической неуравновешенности вращающихся элементов машин и оборудования. К таким элементам относятся, например, коленчатые валы двигателей, барабаны центрифуг, турбины, тарелки сепараторов, барабаны молотилок, роторы электрических машин, карданные валы, маховики и т.д.

Вследствие механической неуравновешенности возникают дополнительные динамические усилия, действующие на подшипники и другие опоры вращающихся деталей. Возникающие вследствие этого вибрации приводят к ускоренному изнашиванию сопряжений и снижению полезной мощности машин.

Для уравновешивания вращающегося тела необходимо выполнение двух условий: центр масс должен находиться на геометрической оси вращения; ось вращения должна быть главной осью инерции. К соблюдению этих условий стремятся при проектировании и изготовлении машин.

Однако в процессе эксплуатации вследствие изнашивания и деформирования ряда деталей происходит нарушение условий уравновешивания. Степень неуравновешенности может еще более возрасти после восстановления деталей и других ремонтных воздействий из-за возможного смещения осей посадок, отступления от конструкторских баз, неравномерного распределения толщины наращенного слоя на поверхности изношенной детали и т.д. Поэтому вращающиеся элементы ремонтируемых объектов должны быть обязательно сбалансированы.

Технически операции балансирования выполняются на специальных стендах, в большинстве случаев тождественных применяемым при изготовлении машин. Конструктивное исполнение балансировочных стендов может быть разнообразным.

Устранение несбалансированности, достигается локальным изменением массы вращающегося тела в соответствующем его сечении. Практически изменение массы тела (удаление части тела или присоединение дополнительной массы) не связано с какими-либо трудностями. Чаще всего это выполняется сверлением отверстий в пассивных участках деталей. Гораздо сложнее решается вопрос о нахождении места положения тех точек деталей, в которых должны располагаться компенсирующие (присоединяемые или удаляемые) массы. Подлежащие балансированию вращающиеся детали, относящиеся, как правило, к классу тел вращения, принято различать на диски и валы. Такое различие, основанное на соотношении поперечных и продольных размеров деталей, имеет прямое отношение к вопросу об их балансировании. Довольно просто решается вопрос балансирования для дисков (методом статического балансирования) и значительно сложнее – для валов (методом динамического балансирования).

Окраска относится к числу заключительных операций общего технологического процесса капитального ремонта машин. Причем окрашиванию подвергаются не только собранные и испытанные машины, но также их агрегаты, узлы и некоторые детали по мере прохождения ими соответствующих ремонтно-технологических позиций. В частности, к предварительно, окрашиваемым элементам относятся рама, двигатель, коробка передач, задний мост и др.

Главное назначение окраски состоит в создании защитных покрытий для уменьшения старения поверхностных слоев конструктивных элементов машин. Качественно нанесенный слой краски предохраняет поверхность деталей от коррозии, гниения и воздействий окружающей среды. Второе назначение окраски состоит в придании машинам внешнего вида, соответствующего требованиям технической эстетики.

Ремонтируемые объекты окрашивают в определенной последовательности с применением соответствующих способов нанесения покрасочных средств. Для окраски машин выполняют следующие операции: очистку поверхностей; грунтование; шпаклевание; шлифование; нанесение краски; сушку после окраски.

Первая стадия процесса окраски, заключающаяся в очистке поверхности (удаление старой краски, обезжиривание поверхности, просушивание ее), относится по своему существу к комплексу очистных операций. Перед выполнением тех или иных операций по удалению старой краски проводят диагностирование ее состояния. В случае локального восстановления лакокрасочного покрытия участки старой краски удаляют вручную с использованием смывок из органических растворителей; участки, не подлежащие очистке или окраске, изолируют смазками; участки, освобожденные от старой краски, зачищают, обезжиривают и промывают в горячей воде.

Грунтование, как следующую стадию процесса окраски, проводят нанесением тонких слоев покрытия, создающего благоприятные условия для обеспечения прочной связи лакокрасочного покрытия с поверхностью деталей. В состав наиболее распространенных в ремонтном производстве грунтовок входят олифа и пигменты.

Шпаклевание поверхности заключается в нанесении на нее слоя пасты, обеспечивающего выравнивание поверхности от следов каких-либо механических воздействий. В состав таких паст входят пигменты, наполнители (мел, охра и др.) и разбавители. В зависимости от последних различают лаковые, нитроцеллюлозные, эпоксидные и другие шпаклевки. Пасту наносят вручную (при местном шпаклевании) или с помощью краскораспылителей (при шпаклевании обширных поверхностей).

Шлифование обеспечивает более тонкое нивелирование поверхности перед нанесением слоя краски. Эти операцию выполняют шлифовальными шкурками или с помощью шлифовального аппарата.

Наиболее ответственная операция технологического процесса окраски – нанесение слоя лакокрасочного покрытия. Применяемые способы нанесения краски: пневматическое распыление; безвоздушное распыление; окунание; струйный облив; в электростатическом поле. Эта операция вместе с тем достаточно трудоемка и связана с образованием выделений, вредных для здоровья, поэтому слой краски наносят чаще всего механизированным способом.

В качестве лакокрасочных покрытий чаще всего используются глифталевые, нитроглифталевые и синтетические эмали. Для наружных поверхностей применяют нитроэмали. Лакокрасочные е покрытия наносят различными способами в зависимости от размера окрашиваемого участка, конфигурации поверхности деталей, применяемого вида лакокрасочного покрытия и т.д.

Сушка окрашенных поверхностей осуществляется в естественных или искусственных условиях. Естественную сушку называют еще холодной, искусственную – горячей. В последнем случае применяют обогрев горячим воздухом или обогрев в инфракрасных лучах.

Проверка качество окраски проводится чаще всего визуально. Толщину нанесенного покрытия контролируют электромагнитными толщиномерами.

Обкатка необходима для обеспечения взаимной приработки трущихся поверхностей деталей для подготовки их к работе с нормальной рабочей нагрузкой. Изменение геометрии поверхностей трения в процессе приработки происходит в результате изнашивания деталей и соответствует начальному участку типичной кривой изнашивания. Приработка – это изменение геометрии поверхности трения и физико-механических свойств поверхностных слоев материала в начальный период трения, проявляющееся при постоянных внешних условиях в уменьшении силы трения, температуры и интенсивности изнашивания. Под геометрией поверхности трения понимается совокупность показателей, характеризующих как шероховатость, т.е. величину и форму выступов и впадин, образовавшихся в процессе механической обработки, так и отклонения от правильной геометрической формы (овальность, конусность и т.д.). Под физико-механическими свойствами поверхности понимают совокупность таких характеристик, как твердость, пластичность, структура, коэффициент трения, наличие внутренних напряжений в поверхностном слое.

В результате приработки создается тот микрорельеф поверхности, который соответствует конкретным условиям работы сопряжения и который не может быть однозначно сформирован на предварительных стадиях механической (или какой-либо другой) обработки деталей. Поэтому приработка при обкатке может рассматриваться как управляемый процесс формирования приспособленности трущихся поверхностей к характеру действующих эксплуатационных нагрузок. Процессом приработки управляют через совокупность факторов, приведенных на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3. Факторы процесса приработки сопряженных поверхностей