Часть III Диагностика и устранение сбоев и неполадок

5.2. Основные неисправности и их устранение

2.5. Метод поиска неисправностей в СВЧ-печи 2.5.1. Микросхемы Интегральные микросхемы очень широко используются в бытовых СВЧ-печах, снабженных цифровым блоком управления и индикаторным табло. Микросхемы, в том числе программируемые микропроцессоры, представляют собой

ВЫПОЛНИЛИ МАСТЕРСКИХ ВИОЛЕТТА,

ОМЕЛЬЧУК МАРИЯ И БЕДНЯГИН КИРИЛЛ

Техническое обслуживание и ремонт - комплекс операций по поддержанию работоспособности или исправности производственного оборудования при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировке.

(2)Все работы по поддержанию необходимого уровня технического состояния оборудования подразделяются на техническое обслуживание (ТО), текущий ремонт, капитальный ремонт.

1. Техническое обслуживание - мероприятия профилактического характера, проводимые систематически, принудительно через установленные периоды, включающие определённый комплекс работ.

ТО подразделяется на регламентированное и нерегламентированное.

Регламентированное ТО включает в себя работы, выполняемые в соответствии с технической документацией в обязательном порядке после определенного пробега, наработки или временного интервала по заранее утвержденному регламенту. К таким работам обычно относятся: замена смазки в агрегатах, замена некоторых ответственных быстроизнашиваемых и легкозаменяемых деталей, испытания сосудов и грузоподъемных механизмов, регулировка и наладка ответственных рабочих машин (например, подъемных машин), периодическое техническое обслуживание по специальному графику и регламенту, и т.п., а также проверка технического состояния оборудования при помощи средств технической диагностики и визуально. Работы по регламентированному ТО обычно сопровождаются остановкой рабочих машин и проводятся по специальному графику.

Нерегламентированное ТО включает в себя работы по чистке, обтяжке, регулировке, добавлению смазки, замене быстроизнашиваемых и легкозаменяемых деталей, и т.п. Потребность в этих работах выявляется при проведении периодических осмотров, мониторинга технического состояния с помощью диагностических систем и средств технической диагностики. Устраняются выявленные замечания во время технологических перерывов, переходов и обычно без остановки технологического процесса, или с кратковременной остановкой. К нерегламентированному ТО относится ежесменное техническое обслуживание (ЕТО).

Меры и методы

Основная цель, достигаемая комплексом технического обслуживания и ремонта, - устранение отказов оборудования, для её достижения в рамках комплекса могут реализовываться следующие меры:

инспекция в определенном объёме с определенной периодичностью;

плановая замена деталей по состоянию, наработке;

плановая замена смазочно-охлаждающих жидкостей, смазка по состоянию, наработке;

плановый ремонт по состоянию, наработке.

(3)Способы планирования мер по техническому обслуживанию и ремонту классифицируются следующим образом:

по событию - например, устранение поломки оборудования, используется, если себестоимость ремонта относительно низкая, а брак продукции, который получается в результате поломки оборудования, невысок и не повлияет на выполнение обязательств перед заказчиками;

регламентное обслуживание - для оборудования, с предусмотренными режимами и регламентами обслуживания, изначально предполагающего регулярное применение соответствующих мер по поддержанию работоспособности, такой вид обслуживания дает самый высокий процент готовности оборудования, но он и самый дорогой, поскольку реальное состояние оборудования может и не требовать ремонта;

по состоянию - экспертным путем или с помощью измерителей, установленных на оборудовании, проводится оценка состояния оборудования, и на основании этой оценки делается прогноз, когда это оборудование надо выводить в ремонт. Плюсы этого вида обслуживания - его себестоимость меньше, а готовность оборудования к выполнению производственных программ достаточно высока.

2. Ремонт – это комплекс операций по восстановлению исправно­сти или работоспособности оборудования и восстановлению ресурсов оборудования.

Текущий ремонт – это ремонт, выполняемый для обеспече­ния или восстановления работоспособности оборудования и состоящий в замене или восстановлении отдельных узлов и дета­лей оборудования.

Типовой перечень работ, подлежащих выполнению при те­кущем ремонте конкретного оборудования, составляется руко­водителем ремонтного подразделения (заместителем начальни­ка цеха по оборудованию, механиком цеха или начальником участка, мастером ЦЦР, РМЦ), утверждается руководителями инженерных служб предприятия и является обязательным при­ложением к ремонтному журналу.

Капитальный ремонт – это ремонт, выполняемый для вос­становления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса оборудования с заменой или восста­новлением любых его частей, включая базовые.

При капитальном ремонте производится частичная, а в слу­чае необходимости – и полная разборка оборудования.

(5) В объем капитального ремонта входят следующие основные работы: мероприятия в объеме текущего ремонта; замена или восстановление всех изношенных деталей и узлов; полная или частичная замена изоляции, футеровки, противокоррозионной защиты; выверка и центровка машины; послеремонтные испы­тания и т. п.

Подробный перечень работ, которые необходимо выполнить во время капитального ремонта конкретного вида оборудова­ния, устанавливается в ведомости дефектов.

Техническая диагностика оборудования

3.3.1. Техническое диагностирование (ТД) – элемент Системы Планово-Предупредительного ремонта, позволяющий изучать и устанавливать признаки неисправности (работоспособности) оборудования, устанавливать методы и средства, при помощи которых дается заключение (ставится диагноз) о наличии (отсутствии) неисправностей (дефектов). Действуя на основе изучения динамики изменения показателей технического состояния оборудования, ТД решает вопросы прогнозирования (предвидения) остаточного ресурса и безотказной работы оборудования в течение определенного промежутка времени.

3.3.2. Техническая диагностика исходит из положения, что любое оборудование или его составная часть может быть в двух состояниях – исправном и неисправном. Исправное оборудование всегда работоспособно, оно отвечает всем требованиям, установленных изготовителем. Неисправное (дефектное) оборудование может быть как работоспособно, так и неработоспособно, т. е. в состоянии отказа.

3.3.3. Оборудование может отказать в связи с изменением внешней среды и по причине физического износа деталей, находящихся как снаружи, так и внутри оборудования. Отказы являются следствием износа или разрегулировки узлов.

3.3.4. Техническая диагностика направлена в основном на поиск и анализ внутренних причин отказа. Наружные причины определяются визуально, при помощи измерительного инструмента, несложных приспособлений.

Методы, средства и рациональная последовательность поиска внутренних причин отказа зависят от сложности конструкции оборудования, от технических показателей, определяющих его состояние. Особенность ТД состоит в том, что она измеряет и определяет техническое состояние оборудования и его составных частей в процессе эксплуатации, направляет свои усилия на поиск дефектов.

3.3.5. По величине дефектов составных частей (агрегатов, узлов и деталей) можно определить работоспособность оборудования. Зная техническое состояние отдельных частей оборудования на момент диагностирования и величину дефекта, при котором нарушается его работоспособность, можно предсказать срок безотказной работы оборудования до очередного планового ремонта, предусмотренного нормативами периодичности Системы ППР, а также необходимость их корректировки.

3.3.8. Объективным методом оценки потребности оборудования в ремонте является постоянный или периодический контроль технического состояния объекта с проведением ремонтов лишь в случае, когда износ деталей и узлов достиг предельной величины, не гарантирующей безопасной, безотказной и экономичной эксплуатации оборудования. Такой контроль может быть достигнут средствами ТД, а сам метод становится составной частью Системы ППР (контроля).

3.3.9. Другой задачей ТД является прогнозирование остаточного ресурса оборудования и установления срока его безотказной работы без ремонта (особенно капитального), т. е. корректировка структуры ремонтного цикла.

3.3.10. Техническое диагностирование успешно решает эти задачи при любой стратегии ремонта, особенно стратегии по техническому состоянию оборудования. В соответствии с этой стратегией работы по поддержанию и восстановлению работоспособности оборудования и его составных частей должны осуществляться на основе ТД оборудования.

3.3.13. Целями ТД являются:

контроль параметров функционирования, т. е. хода технологического процесса, с целью его оптимизации;

контроль изменяющихся в процессе эксплуатации параметров технического состояния оборудования, сравнение их фактических значений с предельными значениями и определение необходимости проведения ТО и ремонта;

прогнозирование ресурса (срока службы) оборудования, агрегатов и узлов с целью их замены или вывода в ремонт.

Организация работ по техническому обслуживанию

все виды работ по нерегламентированному ТО основного и вспомогательного оборудования подразделений выполняет эксплуатационный персонал согласно Инструкции по рабочему месту;

регламентированное (плановое) ТО (ТО-1, ТО-2, ТО-3, сезонное обслуживание – СО) выполняется в соответствии с перечнем типовых работ специализированными бригадами пунктов ТО или подвижной ремонтной мастерской с обязательным участием эксплуатационного персонала и механика подразделения;

технические испытания оборудования, подведомственного Ростехнадзору, выполняются специализированными сторонними организациями по договору с обязательным участием местных органов Ростехнадзора.

ВЫПОЛНИЛИ: УЛЫБИНА СВЕТЛАНА

И САФОНОВА НАДЕЖДА

Система технического обслуживания и ремонта оборудования

Система технического обслуживания и ремонта (ТОиР) – это комплекс организационных и технологических мероприятий по обслуживанию и ремонту оборудования.

Система ТОиР включает планирование, подготовку, реали­зацию технического обслуживания и ремонта с заданными по­следовательностью и периодичностью. Для этих целей в Систе­ме ТОиР приведены нормативы продолжительности межремонт­ных периодов, ремонтных циклов, простоев и трудоемкости в ремонте (техническом обслуживании) оборудования и техноло­гических агрегатов, примерное содержание ремонтных работ отдельных видов оборудования, даны указания по организации его ремонта и технического обслуживания.

Система ТОиР призвана обеспечить:

1) поддержание оборудо­вания в работоспособном состоянии и предотвращение неожи­данного выхода его из строя;

2) правильную организацию техниче­ского обслуживания и ремонта оборудования;

3) увеличение коэф­фициента технического использования оборудования за счет повышения качества технического обслуживания и ремонта, и уменьшения простоя в ремонте;

4) возможность выполнения ре­монтных работ по графику, согласованному с планом производства;

5) своевременную подготовку необходимых запасных ча­стей и материалов.

В основу Системы ТОиР положено сочетание технического обслуживания и планово-предупредительных ремонтов.

В зависимости от значимости оборудования в технологиче­ском процессе планово-предупредительный ремонт может про­водиться по методу планово-периодического ремонта и ремонта по техническому состоянию (послеосмотровый метод).

Сущность планово-периодического ремонта заключается в том, что все виды ремонта планируются и выполняются в строго установленные ремонтными нормативами сроки.

Сущность ремонта по техническому состоянию заключается в том, что все виды и сроки ремонта устанавливаются в зави­симости от технического состояния оборудования, определяемо­го во время проведения периодического ТО.

Система ТОиР предусматривает следующие виды обслуживания и ремонтов:

1) техническое обслуживание;

2) текущий ремонт;

3) капитальный ремонт.

Техническое обслуживание – это комплекс работ для поддер­жания работоспособности оборудования между ремонтами.

В зависимости от характера и объема проводимых работ предусматривает ежесменное (ЕО) и периодическое (ТО) техническое обслуживание.

Ежесменное техническое обслуживание является основным и решающим профилактическим мероприятием, призванным обес­печить надежную работу оборудования между ремонтами.

В ежесменное техническое обслуживание входят следующие основные работы: обтирка, чистка, регулярный наружный ос­мотр, смазка, подтяжка сальников, проверка состояния масля­ных и охлаждающих систем подшипников, наблюдение за со­стоянием крепежных деталей, соединений и их подтяжка и др.

Ежесменное техническое обслуживание проводится без остановки технологического процесса.

Периодическое техническое обслуживание – это техническое обслуживание, выполняемое через установленные в эксплуата­ционной документации значения наработки или интервалы вре­мени.

Основным назначением периодического ТО является устра­нение дефектов, которые не могут быть обнаружены или устра­нены в период работы оборудования. Главным методом ТО является осмотр, во время которого определяется техническое со­стояние наиболее ответственных узлов и деталей оборудования, а также уточняется объем предстоящего ремонта.

Ремонт – это комплекс операций по восстановлению исправно­сти или работоспособности оборудования и восстановлению ресурсов оборудования.

В соответствии с особенностями повреждений и износа со­ставных частей оборудования, а также трудоемкостью ремонт­ных работ, системой ТОиР предусматривается проведение теку­щего (ТР) и капитального (КР) ремонтов.

Текущий ремонт – это ремонт, выполняемый для обеспече­ния или восстановления работоспособности оборудования и состоящий в замене или восстановлении отдельных узлов и дета­лей оборудования.

Перечень основных работ, выполняемых при текущем ремонте: проведение операций периодического техни­ческого обслуживания; замена быстроизнашивающихся деталей и узлов; ремонт футеровок и противокоррозионных покры­тий, окраска; замена набивок сальников и прокладок, ревизия арматуры; проверка на точность; ревизия электрооборудования.

Капитальный ремонт – это ремонт, выполняемый для вос­становления исправности и полного или близкого к полному восстановлению ресурса оборудования с заменой или восста­новлением любых его частей, включая базовые.

В объем капитального ремонта входят следующие основные работы: мероприятия в объеме текущего ремонта; замена или восстановление всех изношенных деталей и узлов; полная или частичная замена изоляции, футеровки, противокоррозионной защиты; выверка и центровка машины; послеремонтные испы­тания и т. п.

Система ТОиР не свободна от недостатков. Непрерывное по­вышение надежности и ремонтопригодности оборудования требует внесения соответствующих изменений в Систему ТОиР.

Основные направления совершенствования системы ТОиР.

1. Научное обоснование нормативов межремонтных про­бегов.

2. Совершенствование структуры межремонтных циклов.

3. Сокращение времени простоя оборудования в ремонте и сни­жение трудозатрат на ремонт.

4. Разработка нормативов системы ППР на остановочные ре­монты.

5. Замена средних показателей межремонтных пробегов диф­ференцированными показателями с учетом работы оборудова­ния:

6. Учет в нормативах процесса старения оборудования и необ­ходимости увеличения затрат по мере эксплуатации оборудо­вания.

Дефекты — отклонения от предусмотренного техническими ус­ловиями качества материала по химическому составу, структуре, сплошности, состоянию поверхности, механическим и другим свойс­твам.

Дефекты, возникающие в процессе эксплуатации оборудования, можно разделить на три группы:

1) изнашивание, царапины, риски, на­диры;

2) механические повреждения (трещины, выкрашивание зубьев, поломки, изгибы, скручивания);

3) химико-тепловые повреждения (ко­робление, раковины, коррозия).

Большинство крупных и средних механических дефектов обна­руживают при внешнем осмотре. В некоторых случаях проверку осу­ществляют с помощью молотка: дребезжащий звук при отстукивании детали молотком свидетельствует о наличии в ней трещин. Для об­наружения мелких трещин можно использовать различные методы де­фектоскопии. Наиболее простые — капиллярные методы, позволяющие визуально определить наличие трещин. Более сложен метод магнит­ной дефектоскопии с продольным или ротационным намагничиванием. Дефекты, расположенные внутри материала, определяют рентгеноско­пическим или ультразвуковым методами. Ультразвук можно исполь­зовать и для обнаружения трещин.

Изнашивание (износ) — изменение размеров, формы, массы или состояния поверхности вследствие разрушения поверхностного слоя изделия. Различают следующие виды износа: допустимый, критичес­кий, предельный, преждевременный, естественный и многие другие, название которых определяется физико-химическими явлениями или характером распределения по поверхности детали.

Из всех возможных видов износов основными в станках явля­ются механический, при заедании и окислительный.

При механическом изнашивании происходит истирание (срезание) поверхностного слоя у совместно работающих деталей. Оно часто усугубляется на­личием абразивной пыли, твердых частиц, стружки, продуктов из­нашивания. При этом трущиеся поверхности дополнительно разруша­ются за счет царапин. Механическое изнашивание возникает при ну­левой и отличной от нее относительной скорости движения сопря­гаемых поверхностей, при наличии длительных нагрузок, больших удельных нагрузках и ряде других факторов. Правильные конструи­рование и обработка позволяют существенно уменьшить этот износ.

Изнашивание при заедании происходит в результате схватыва­ния одной поверхности с другой, глубинного вырывания материала. Происходит это при недостаточной смазке и значительном удельном давлении, когда начинают действовать молекулярные силы. Схваты­вание происходит также при высоких скоростях скольжения и высо­ком давлении, когда температура трущихся поверхностей высока.

Окислительное изнашивание проявляется у деталей станков, испытывающих непосредственное действие воды, воздуха, химических веществ и непосредственно температуры.

Об износе деталей и сборочных единиц можно судить по харак­теру их работы (например, шуму), качеству поверхности, форме и размеру обработанной детали.

Для уменьшения износа сопрягаемых поверхностей используется жидкостная смазка (в том числе и газовая), трение качения, маг­нитное поле и специальные антифрикционные накладки, прокладки и материалы.

Контроль за износом ответственных сопряжений станков необ­ходим для установления потребности в ремонте, для оценки качест­ва эксплуатации станка, для разработки мероприятий по повышению долговечности станка.

Измерение величины износа может производиться в процессе эксплуатации (специально при плановых осмотрах), в периоды плановых ре­монтов или при испытании станков.

Существуют разнообразные методы измерения износа, которые можно подразделить на следующие группы:

1) интегральные методы, когда можно определить лишь сум­марный износ по поверхности трения, не устанавливая величины из­носа в каждой точке поверхности, к ним можно отнести взвешивание, применение радиоактивных изотопов;

2) метод микрометража, основанный на измерении детали ми­крометром, индикаторными или другими приборами до и после изно­са; микрометраж, особенно измерение с помощью индикаторных при­боров, часто применяют при износе деталей станков в производ­ственных условиях; метод не всегда дает точное представление о форме изношенной поверхности;

3) метод "искусственных баз", используемый для оценки изно­са поверхностей трения базовых деталей станка; он заключается в том, что на изнашиваемые поверхности заранее наносят лунки опре­деленной формы, которые на изменение режима трения практически не оказывают влияния, поскольку их размеры малы; по первому спо­собу (способ отпечатков) лунки 2 на поверхность трения наносят­ся либо вдавливанием алмазной пирамиды 1 (рис. 8.4, а ), либо вра­щающимся твердосплавным роликом 3 (рис. 8.4, б ). Второй метод, ко­торый называют методом ”вытирания”, точнее из-за отсутствия вспу­ченного металла.

Рис. 8.4. Формы отпечатков

4) метод поверхностной активации, как и метод ”искусствен­ных баз”, используется в автоматических линиях из-за большого ко­личества контролируемого оборудования и ограниченного доступа к трущимся поверхностям; суть метода — рабочие участки направляющих, шпиндельных узлов, зубчатых и червячных передач, винтовых передач и других ответственных механизмов подвергают поверхност­ной активации в циклотронах пучком ускоренных заряженных частиц (протонов, дейтронов, альфа-частиц); глубина активированного слоя должна соответствовать предполагаемой величине линейного износа детали; для крупногабаритных деталей используют предва­рительно активированные специальные вставки. О величине износа активированных поверхностей судят, периодически измеряя энергию излучения.

Выбор метода зависит от цели данного испыта­ния и требуемой точности измерения. Допустимый износ направляющих станин токарно-винторезных и консольно-фрезерных станков нормируют в зависимости от требуе­мой точности обработки и размеров детали. Если износ направляю­щих превышает 0,2 мм, виброустойчивость станка значительно сни­жается, и, хотя по условиям обеспечения заданной точности дета­лей допустимо продолжение эксплуатации станка, приходится оста­навливать его на капитальный ремонт в связи с ухудшением качест­ва обработанной поверхности (следы вибрации) или с потерей про­изводительности.

Допустимый износ направляющих продольно-строгальных и про­дольно-фрезерных станков определяется по формуле

U max = d(L o / L 1) 2 ,

где d — погрешность обработки на станке (допуск на деталь); L o и L 1 — длина направляющих станины и обрабатываемой детали соответ­ственно.

Для плоских направляющих износ равен расстоянию от некото­рой условной прямой, проходящей через точки на неизношенных кон­цах направляющих, до изношенной поверхности.

Для станков с V-образными или треугольными направляющими с углом основания α допустимый износ

U max = dcos α (L o / L 1) 2 .

Износ направляющих станины в зависимости от режима работы станка и правильной эксплуатации составляет 0,04…0,10 мм и более в год.

Износ направляющих станины токарных и револьверных станков, работающих в условиях индивидуального и мелкосерийного производства, составляет в среднем около 30 % от величины износа направляющих станков, занятых в условиях крупносерийного и массового производства.

Основным следствием износа направляющих тяжелых станков, как, например, продольно-строгальных, продольно-фрезерных, расточных, карусельных и др., а также станков средних размеров с высокими скоростями движения по направляющим является контактное схватывание — заедание. Сопутствует ему по этой категории станков абразивное изнашивание.

Для проверки направляющих используются универсальные мостики. Их устанавливают на различные по форме и размерам направляющие станков. С по­мощью двух уровней одновременно проверяют прямолинейность и извернутость (т. е. отклонение от параллельности в горизонтальной плоскости) направ­ляющих, индикаторами определяют па­раллельность поверх­нос­тей.

Мостик располагают при­мерно в средней части (по длине) станины так, чтобы четыре опоры располагались на призма­тической части направляющих. Затем на верхней площадке закрепляют уровни с ценой деления 0,02 мм на 1000 мм длины и с помощью винтов регулируют по­ложение уровней так, чтобы пузырьки основной и вспомогательной ампул уров­ней располагались посередине между шкалами. Далее приспособление сдвигают вдоль направ­ляющих и возвращают на первоначальное место. При этом пу­зырьки основных ампул должны вернуться в исходное положение. Если это не произошло, необходимо проверить крепление колонок и подпятников.

Проверку направляющих осуществляют при остановке мостика после­до­вательно через участки, равные по длине рас­стоянию между опорами мостика. По уровню, установлен­ному вдоль направляющих, определяют непрямолинейность. Из­вернутость поверхностей определяют по уровню, расположенному перпендику­ляр­но направляющим.

Показания уровня в микрометрах, отсчитанные на отдельных участках, записывают в протокол и затем строят график формы направляющих.

На рис. 8.5, а приведен пример проверки направляющих треугольного профиля (часто встречающихся у станин токарно-револьверных станков). По индикатору 4 определяют параллельность левой направляющей базовой плоскости; по уровню 2, расположенному поперек направляющих, устанавливают их извернутость. Вторую сторону правой направляющей можно проверить по уровню, установив на этой стороне опору 3, или же, не пере­нося опоры, по индикатору (на рисунке это показано штриховой линией).

Рис. 8.5. Схемы проверки направляющих

На рис. 8.5, б показана установка приспособления на станине токарного станка для проверки индикатором 4 параллельности средних направляющих базовой поверхности, т. е. с плоскости под зубчатую рейку и проверки спиральной извернутости уровнем 2.

Для проверки станин шлифовальных и некоторых других станков со схожим сочетанием направляющих (рис. 8.5, в ) на прямолинейность и извернутость четыре опоры 1 рас­полагают между образующими направля­ющей V-образного профиля, а одну опору 3 — на противоположной плоской направляющей. Проверку ведут по уровню 2.

Когда размеры направляющих не позволяют поместить между их образующими все опоры приспособления (рис. 8.5, г ), то уста­навливают только две опоры 1.

На рис. 8.5, д опоры 1 раздвинуты в соответствии с размером приз­матической направляющей станины.

При проверке плоских направляющих станины (рис. 8.5, е ) две из опор 1 упирают в боковую поверх­ность, остальные две и опору 3 располагают на горизонтальных плоскостях. Таким образом обеспечиваются устойчивые показания уровня 2.

Универсальным мостиком, применяя различные держатели для крепления индикатора, можно контролировать параллельность оси ходового винта и направляющих станины токарного станка. Схема проверки параллельности оси винта координатно-расточного станка направляющим станины показана на рис. 8.6.

Рис. 8.6. Схема проверки параллельности оси винта координатно- расточного станка направляющим станины

Конструкция уни­версального мостика проста, поэтому настройка приспособления занимает не более 5 мин. С ней справляется слесарь средней квалификации.

Угловой мостик. Угловые мостики применяются для проверки направляющих, расположенных в разных плоскостях (на­пример, направляющие поверхности траверсыкоординатно-расточного станка модели КР-450).

На рис. 8.7 показана схема такого приспособления для измерения угловым мостиком.

Короткое плечо 3 рас­положено перпендикулярно удлиненному 5. Валик 1 закреплен не­под­вижно, а валик 4 можно сдвигать и устанавливать в зависи­мости от размера направляющей. При этом валики 1 и 4 раз­мещаются в V-образных направ­ляющих или охватывают по­верхности призматической направляющей. Опору 7 переуста­навливают вдоль паза плеча 5 и регулируют по высоте.

На плечо 3 вдоль направляющих уста­навливают регулируемую колодку 2 с уровнем и проверяют их прямолиней­ность. Извернутость проверяют при рас­положении уровня перпендикулярно на­правляющим. С помощью инди­ка­то­ров 6 определяют непараллельность поверхно­стей, а также непарал­лельность оси винта к направляющим.

Проверку параллельности направляю­щих формы “ласточкин хвост”, а также других форм удобно осуществлять с по­мощью специальных и универсальных при-способлений, оснащенных индикато­рами.

Направляющую можно проверить на параллельность индикаторными приспособ­лениями лишь после подготовки базовых. Представленное на рис. 8.8 приспособление применяется для проверки параллель­ности охватываемых и охватывающих направляющих различных форм и размеров с контактом по верхним или нижним поверх­ностям.

Рис. 8.8. Схемы проверки направляющих формы "ласточкин хвост"

Приспособление состоит из балки 3 с шарнирно скрепленным рычагом 1 и регулируемым измерительным стерж­нем 8, стойки 2 с индикатором и сменной шарнирной опоры 5 с контрольным валиком 6. Опору 5 можно установить под различ­ными углами и на любом участке планки 3 вдоль ее паза. Положе­ние опоры 5 фиксируют болтом 4.

При проверке направляющих формы «ласточкин хвост» с контактами по нижней плоскости подбирают сменную опору с диа­метром валика, обеспечивающим контакт примерно посередине высоты наклонной плоскости (рис. 8.8, а и в ). Опору 9 регулируют вдоль ее паза и также закрепляют болтом (на рисунке не показан). На цилиндрической поверхности измерительного стержня имеет­ся шкала, по которой определяют значение деления индикатора, зависящее от разности расстояний а и b (рис. 8.8, а ). При этом зна­чение одного деления шкалы индикатора составляет 0,005…0,015 мм, что необходимо учитывать при замерах.

Для восстановления деталей используются различные методы (табл. 8.1). При выборе метода восстановления необходимо назначать ремонтный, ремонтный свободный или ремонтный регламентированный размеры.

Таблица 8.1

Методы восстановления деталей

Ремонтным называют размер, до которого обрабатывают изношен­ную поверхность при восстановлении детали. Свободный ремонтный размер — размер, величина которого не устанавливается заранее, а получается непосредственно в процессе обработки, когда будут уда­лены следы изнашивания и восстановлена форма детали. К получен­ному размеру подгоняют соответствующий размер сопряженной детали методом индивидуальной пригонки. При этом невозможно заранее из­готовить запасные части в окончательно обработанном виде. Регла­ментированный ремонтный размер — заранее установленный размер, до которого ведут обработку изношенной поверхности. При этом мож­но запасные детали изготавливать заранее, ремонт ускоряется.

Методы восстановления деталей при ремонте подробно рассмот­рены в технической литературе, некоторые из них приведены на схе­мах рис. 8.9. Применение того или иного метода ремонта диктуется техническими требованиями на деталь и обусловлено эко­номической целесообразностью, зависит от конкретных условий на производстве, от наличия необходимого оборудования и сроков ре­монта.

Большое распространение для восстановления деталей получили методы с применением полимерных материалов. Для этого требуется оборудование для литья под давлением, которое отличается про­стотой, и материалы типа полиамидов, обладающие достаточной адгезионной способностью к металлу и хорошими механическими свойствами.

В расточенной втулке (рис. 8.9, а ) делают радиальные от­верстия, затем втулку нагревают, помещают на столик пресса, поджимают к соплу (рис. 8.9, б ) и прессуют. Восстановленная втул­ка показана на рис. 8.9, в .

Для восстановления изношенной шейки вала (рис. 8.9, г ) ее предварительно протачивают (рис. 8.9, д ), а далее процесс по­вторяется, как и в предыдущем случае (рис. 8.9, е ).

Рис. 8.9. Схемы восстановления деталей станков

Восстановление будет качественным только при соблюдении ре­жимов литья и технологии процесса.

Винтовые передачи скольжения могут быть восстановлены с по­мощью самотвердеющих акрилопластов (стиракрил, бутакрил, этакрил и др.), состоящих из двух компонентов — порошка и жидкости-мономера. После смешивания порошка с жидкостью через 15…30 мин смесь затвердевает.

Сломанный вал (рис. 8.9, ж ) можно восстановить путем за­прессовки новой части 1 (рис. 8.9, з ) или методом сварки (рис. 8.9, м ) с последующим обтачиванием сварочного шва.

Изношенную резьбу в корпусной детали (рис. 8.9, к ) рассвер­ливают и развертывают, в полученное отверстие запрессовывают втулку, которую при необходимости фиксируют стопорным винтом 2 (рис. 8.9, л ). Аналогичным способом поступают при ремонте глад­ких отверстий.

Точную посадку по боковым сторонам изношенного шлицевого вала можно восстановить, если после отжига вала расширить шлицы ударами керна с последующей закалкой и шлифованием боковых сто­рон (рис. 8.9, м ).

Внутренний диаметр бронзовой втулки можно уменьшить с d 1 до d 2 путем осадки, т.е. уменьшить ее высоту при неизменном наруж­ном диаметре. Осадку производят под прессом (рис. 8.9, н ).

Технология восстановления винтовых передач скольжения мо­жет быть следующей. Восстанавливают постоянство шага ходового винта скольжения прорезкой резьбы. Резьбу в ходовой гайке сре­зают и растачивают до диаметра на 2…3 мм больше наружного диа­метра ходового винта. Растачиваемую поверхность по возможности делают ребристой. Отремонтированный ходовой винт нагревают до 90 °С и опускают в расплавленный парафин. После охлаждения на поверхности винта остается тонкая парафиновая пленка. Винт, по­крытый парафином, монтируют с расточенной гайкой, имитируя ра­бочее состояние передачи. Торцы гайки уплотняют пластилином. Затем в боковое, специально просверленное отверстие гайки шприцом заливают только что приготовленную смесь. Через несколько минут смесь затвердевает, и винт можно вывернуть из гайки.

Шариковые винтовые передачи ремонтируют, если износ резьбы винта более 0,04 мм. Технология восстановления следующая. Исправляют центровые отверстия винта шлифованием или притиркой. Если есть забоины и вмятины центровых отверстий, то растачивают и устанавливают на клею заглушки с центровыми отверстиями. Пос­ле восстановления центров, если необходимо, винт рихтуют по ин­дикатору в центрах. Затем механической обработкой восстанавли­вают точность шага резьбы. Во время обработки канавку резьбы расширяют по всей длине винта до ширины на наиболее изношенном участке. Наружный и внутренний диаметры резьбы остаются неизмен­ными. Осевой зазор выбирают регулированием гаек. Гайки чаще все­го не ремонтируют, а при необходимости меняют местами.

Исправление изношенных направляющих станин осуществляется следующими способами: 1) вручную; 2) на станках; 3) с помощью приспособлений.

Исправление вручную припиливанием и шабрением применяется для небольших по площади поверхности направляющих при малой величине износа. Шабрение направляющих станин может производиться двумя методами: 1) по контрольному инструменту; 2) по заранее отшабренной или прошлифованной сопряженной детали.

При величине износа направляющих станин, превышающем 0,5 мм, их ремонтируют обработкой на станках. Для этого используют специальные шлифовальные, продольно-строгальные и продольно-фрезерные станки.

При износе направляющих станин 0,3…0,5 мм на некоторых заводах их обрабатывают методом чистового строгания. Точность обработки таким методом позволяет почти полностью отказаться от шабренья и ограничиться только декоративным шабре-нием.

Шлифованием направляющие станин ремонтируют на специальных шлифовальных станках или продольно-строгальных или продольно-фрезерных станках со специальными стационарными приспособлениями.

Крупные станины, которые не могут быть обработаны на станках, должны обрабатываться с помощью приспособлений. Приспособления при их правильном использовании обеспечивают достаточно высокое качество обрабатываемых поверхностей. Обработка ведется без демонтажа станины, что сокращает сроки ремонта и снижает его стоимость. Переносные приспособления перемещаются, как правило, по станине, которую они обрабатывают. В качестве основания для приспособления (каретки) используется специально приготовленная плита или иногда деталь ремонтируемого станка.

Наибольшее распространение получили строгальные и шлифовальные приспособления.

Обработка с помощью приспособлений не требует специального оборудования. Недостатком метода являются меньшая производительность по сравнению с обработкой на станках и необходимость в ручной работе по подготовке баз. Достоинством обработки с помощью приспособлений является экономия времени на демонтаж, транспортирование и повторный монтаж станины, что неизбежно при обработке на станках.

Большое значение для восстановления направляющих имеет подбор технологических баз. По характеру баз станины могут быть разделены на четыре основные группы.

1) Станины, в которые вмонтированы шпиндели (станки горизонтально-фрезер-ные, вертикально-фрезерные с неотъемной головкой, некоторые типы зубодолбежных и др.). При ремонте станин этой группы выверки ведут от устанавливаемых в шпинделе станка оправок, материализующих ось вращения.

2) Станины, имеющие нерабочие поверхности, обработанные заодно с рабочими (станки продольно-фрезерные, продольно-строгальные, кругло- и внутришлифо-вальные).

3) Станины с частично изношенными направляющими. В качестве базы принимаются рабочие поверхности, изнашиваемые при эксплуатации мало и не на всем протяжении. У таких станин восстанавливают сначала малоизношенные поверхности, затем, базируясь от них, восстанавливают остальные изношенные рабочие поверхности. Типичными для этой группы являются станины токарных станков, револьверных станков с отъемной передней бабкой и др.

4) Станины, имеющие отдельные неизношенные участки направляющих. К этой группе относятся станины, не имеющие других обработанных поверхностей, кроме изнашиваемых рабочих (зубо- и резьбофрезерные станки). За базу принимают неизношенные или малоизношенные участки рабочих поверхностей, подлежащих исправлению.

Для восстановления требуемых свойств направляющих станин их подвергают термообработке. Из многообразия методов приведем несколько наиболее распространенных.

Поверхностная закалка с индукционным нагревом токами высокой частоты (ТВЧ) . Качество слоя чугуна, закаленного ТВЧ, зависит от частоты тока, удельной мощности, времени нагрева, конструкции индуктора, зазора между индуктором и закаливаемой поверхностью, а также от условий охлаждения. На конечные результаты закалки влияет также первоначальное состояние чугуна (его химический состав и микроструктура).

При нагреве серого чугуна с целью последующей закалки часть углерода растворяется в аустените, а остальная часть его остается в свободном состоянии в виде графитных включений. Как правило, перед закалкой чугун должен иметь перлитную структуру. Если исходная структура чугуна неудовлетворительна для поверхностной закалки, то следует увеличить концентрацию связанного углерода (повысить содержание перлита в структуре) путем предварительной термической обработки — нормали-зации.

Максимальная достигаемая твердость чугуна, получаемая после закалки ТВЧ при температуре 830…950 °С (в зависимости от состава чугуна), составляет HRC 48-53. Дальнейшее повышение температуры закалки приводит к понижению твердости.

Скорость охлаждения при закалке мало влияет на твердость. При закалке в масле твердость чугуна уменьшается только на 2 — 3 ед. HRC по сравнению с закалкой в воде.

Поверхностная закалка с нагревом ТВЧ модифицированного чугуна дает возможность получить большую твердость и глубину слоя по сравнению с закалкой обычного перлитного чугуна. По микроструктуре закаленный модифицированный чугун практически не отличается от перлитного.

Перед закалкой станин токарных станков необходимо выполнить следующее:

1) установить станину на стол продольно-строгального станка и выверить на параллельность базовым поверхностям с точностью 0,05 мм и затем прогнуть ее на 0,3…0,4 мм (величина деформации при закаливании);

2) строгать все направляющие станины до установления их параллельности ходу стола. После открепления станины (от стола) вследствие упругой деформации образуется выпуклость, соответствующая величине прогиба;

3) установить станину (без выверки) на закалочную площадку, окантованную цементным буртиком для сбора использованной закалочной воды;

4) на направляющих станины установить переносный станок, с двух сторон ее закрепить два кронштейна; роликовую цепь сцепить со звездочкой привода станка;

5) между индуктором и закаливаемой станиной с помощью вертикального и горизонтального суппорта станка отрегулировать зазор. Затем подать воду в индуктор;

6) включить ток и произвести закалку. Так как закаливаемая поверхность станины расположена в горизонтальной плоскости, охлаждающая вода заливает плоский, еще не полностью нагретый участок и тем самым затрудняет закалку. Как правило, глубина закаленного слоя у вершины призмы больше, чем на плоском участке (3…4 мм у призмы, 1,5…2,5 мм на плоском участке).

Пример. Режим закалки направляющих станины токарно-винторезного станка мод. 1К62.

Напряжение генератора, В ……….………………………………. 600-750

Сила тока, А………………………..…………………………………. 95-120

Емкость конденсаторной батареи, мкФ ….…………………….. 300-375

Используемая мощность, Вт ………………………………………. 55-70

Зазор между индуктором и закаливаемой станиной,мм ………..2,5-3,5

Скорость перемещения индуктора в процессе нагрева, м/мин….. 0-24

Температура нагрева поверхности станины, °С …………………850-900

Глубина закалки, мм …………………………………………………..3-4

НRC ……………………………………………………….…………. 45-53

Время закалки станины, мин………………………………….……. 60-70

Поводка станины после закалки (в сторону вогнутости), мм… 0,30-0,50

При закалке направляющие станины прогибаются, при этом компенсируется выпуклость, полученная при строгании. Таким образом, обеспечивается небольшой съем металла при последующем шлифовании направляющих.

Пламенная поверхностная закалка

Для поверхностного упрочнения направляющих станин пламенной закалкой в ремонтной практике применяются стационарные и передвижные установки. Первые обычно установлены на специальных участках ремонтно-механических цехов. В этом случае станины должны доставляться туда для термообработки и последующего восстановления. Для станин, которые по производственным причинам невозможно снять с фундамента (отсутствие подъемных средств и транспорта, необходимость сохранения фундамента и т. д.), применяются передвижные установки.

Пламенная поверхностная закалка направляющих станин может производиться ацетилено-кислородным или керосино-кислородным пламенем. Нагрев ацетилено-кислородным пламенем происходит интенсивнее, чем керосино-кислородным, так как при помощи первого можно нагревать до 3150 °С, а при помощи второго — лишь до 2400 °С. В качестве горючей смеси используют также пропан-бутан и кислород или природный газ в смеси с кислородом.

Закалочной средой служит вода. Установка для пламенной закалки проста в устройстве и надежна в работе, обслуживает ее один рабочий.

Закалка змейкой . На некоторых заводах вместо сплошной закалки направляющих станин токарных станков практикуется так называемая закалка змейкой, при которой путем нагрева газовой горелкой на поверхности направляющих образуются перекрещивающиеся зигзагообразные закаленные полосы.

В процессе закалки на направляющие поверхности станины наносится перекрещивающаяся зигзагообразная линия шириной 6…12 мм с шагом 40…100 мм (рис. 8.10).

Рис. 8.10. Закалочный рисунок змейкой

Закалочный рисунок выполняется от руки и обычно имеет неправильную форму. Расстояние от края станины до линии закалки должно быть не менее 6 мм. Скорость перемещения горелки вдоль направляющих около 0,5 м/мин, что обеспечивает нагрев до 750…800 °С.

Закалочный рисунок рекомендуется наносить так. Сначала следует нанести за один проход зигзагообразную линию на первой направляющей, после чего переходить ко второй направляющей. За время нанесения зигзагообразной линии на второй направляющей первая остывает до 50…60 °С, и на нее наносят перекрещивающуюся закалочную линию.

Поэтому необходимо внимательно следить за процессом нагрева и своевременно регулировать скорость перемещения горелки относительно закаливаемой поверхности направляющих станин, не допуская оплавления металла.