804

Приведенные данные показывают, что при обработке латунных слит­ ков разница снятой на различных станках стружки составляет 2 ,4 9 %, а при обработке медных слитков 0,76%.

Широкое применение в практике производства нашли станки с пла­ вающими фрезами (рис. 40). Основные узлы станка: станина, портал,

стол, совершающий возвратно-поступательное движение, фрезерные го­ ловки и электрический привод.

Техническая характеристика фрезерного станка с плавающими фре­ зами:

Обработку поверхности слитков осуществляют до разрезания их на заготовки. Перед фрезерованием слитки надежно укрепляют на столе с помощью винтовых зажимов. Фрезы опускают на слитки плавно. После каждого прохода фрезы перемещают на один шаг в поперечном направ­ лении и так до полной обработки ширины слитка. Для охлаждения фреэ и улучшения качества на обрабатываемую поверхность слитка наносят эмульсию (раствор пасты СП-3 в воде). Для обработки другой поверх­ ности слитки подвергают кантовке. Обработанную поверхность тщатель­ но просматривают. Единичные дефекты удаляют ручной пневматической шарошкой.

Слитки разрезают на мерные заготовки и удаляют литниковую и дон­ ную части на дисковых пилах различных конструкций. Наибольшее ра­ спространение получили дисковые пилы салазкового типа. В зависимо­ сти от скорости вращения диска пилы подразделяют на быстроходные (250-1000 об/мин), тихоходные (< 75 об/мин) и комбинированные.

Техническая характеристика комбинированной дисковой пилы, пред­ назначенной для резки слитков латуней и меди, следующая:

Перед разрезанием слиток закрепляют гидравлическими зажимами. Диск пилы совершает вращательное и поступательное движения. Перед началом каждого реза слиток подается до упора, чем и достигается заданная длина заготовки. Для охлаждения диска в процессе резания и уменьшения силы трения применяют и используют ту же эмульсию, что и для фрез. Применение распыленной эмульсии более эффективно по сравнению с обильным поливом: в 1,5—2 раза увеличивается стой­ кость режущих дисков, на 27—30% сокращается расход смазки, в 3 раза уменьшается влажность стружки (что немаловажно при ее дальнейшем использовании).

Для нанесения раствора эмульсии на режущие диски через две форсун­ ки, расположенные на расстоянии 180-200 мм от разрезаемого слитка (рис. 41 ),подобраны специальные режимы. Давление воздуха при распы­ лении 2 —4 атм, расход жидкости при резке медных и латунных слитков составляет 24 и 14 л/ч соответственно.

На склад и на дальнейшую обработку сЯитки подаются механизиро­ ванным транспортом (мостовыми кранами» кран-балками, электрокара­ ми и транспортерами).

Хранить отлитые и неразрезанные слитки рекомендуется в вертикаль­ ных заглубленных складах. Готовые к отправке для дальнейшей обра­ ботки слитки складируют в стопки.

Г л а в а V

КОНТРОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА СЛИТКОВ

Химический состав

Исходные материалы, основные йоказатели технологического процес­ са и готовые слитки подвергают контролю.

Качество слитка во многом определяется химическим составом, ко­ торый строго контролируют не только в процессе приготовления рас­ плава, но и в исходных шихтовых материалах, и в готовых слитках. На заводах обычно разрабатывают стандарты, где определяются частота от­ бора проб и контролируемые компоненты. Химический состав меди и медных сплавов проверяют на пробах от каждой плавки. Пробу жид­ кого металла берут специальной ложкой и заливают в графитовую или металлическую форму диаметром 10—30 мм.

Количественное определение примесей в меди и ее сплавах проводят с помощью квантометров ДФС-10М, представляющих собой фотоэлек­ трические многоканальные спектральные приборы. Одним из электро­ дов служит проба анализируемого металла, в качестве второго электро­ да используют эталон (образец предварительно и надежно проанализи­

рованного сплава). Между электродами пропускают электрический ток, в результате возникает электрическая дуга и все элементы в металле или сплаве превращаются в пар. Свет от дуги пропускают через пласти­ ну и на нее фотографируют линии. Каждому элементу присущи только ему определенная линия или группа линий. Изменяя относительную интенсивность линий пробы и эталона, определяют количественное со­ держание элементов. Анализ на квантометрах осуществляют по ходу плавки, что позволяет корректировать химический состав жидкого расплава. Такой анализ называется экспрессным.

Температура

Температурный режим при плавлении шихты в индукционных ка­ нальных печах и выдержке жидкого металла в миксерах контролируют, как правило, в автоматическом режиме с помощью регуляторов. Дат­ чиком температуры жидкого металла является цепь, состоящая из двух различных проводников (термопар), защищенных карборундовым чехлом и помещенных в расплав.

При производстве слитков меди и ее сплавов температуру контроли­ руют главным образом с помощью платина-платинородиевых и хромельалюмелиевых термопар (предельная температура измерения соответст­ венно 1600 и 1100°С). При отклонении температуры жидкого металла от заданной автоматический регулятор воздействует на приводы регу­ лировочных трансформаторов, изменяющих мощность, потребляемую каждой индукционной единицей. На индукционных единицах обычно контролируют температуру воздуха на выходе, а. также расход охлаж­ дающей воды.

При контроле теплового режима кристаллизатора важно знать не абсолютные значения температуры поступающей и выходящей воды, а их разность. На полунепрерывной и непрерывной установках для измерения разности температур применяют дифференциальную термо­ пару, которая представляет собой две термопары, соединенные одинако­ выми термоэлектродами (преимущественно Копелевыми). С помощью медных проводов термопары подведены к гальванометру. Если спаи термопар будут нагреты до разных температур, то возникнем термоэлек­ тродвижущая сила, разность которой и покажет стрелка гальванометра.

Так как перепад температур незначителен, то для увеличения термо­ электродвижущей силы соединяют последовательно несколько диффе­ ренциальных термопар. Такая комбинация называется термостолбиком. Обычно термостолбик подключают к потенциометру типа ЭПП. Число спаев не ограничивается, а длина между ними составляет < 25—40 мм. Спаи располагают по центру трубы, чтобы они хорошо омывались водой. Термостолбики зарекомендовали себя надежными и безотказными в работе.

Для оперативного контроля расхода воды применяют расходомеры (водомеры).

Уровень металла в раздаточной коробке

В крупных плавильных агрегатах применяется устройство, позволяю­ щее поддерживать постоянный уровень жидкого металла в раздаточной коробке миксера. Постоянство уровня обеспечивается за счет автомати­ ческого изменения скорости загрузки шихты (медных катодов). В каче­ стве датчиков уровня расплава применяют 7 -уровнемеры, включенные в цепь возбуждения генератора, питающего двигатель постоянного тока загрузочной машины. В случае отклонения уровня металла от предель­ ных значений предусмотрен аварийный уровнемер. Устройство снабжено соответствующей аварийной сигнализацией.

Скорость литья и длина слитков

Для измерения скорости литья используют специальные приборы, на­ зываемые тахометрами. Обычно в литейных машинах применяют элек­ трические тахометры — генераторы переменного или постоянного тока, установленные на валу редуктора машины. В качестве вторичного прибо­ ра используют вольтметр, шлака которого отградуирована в мм/мин или В м/ч.

Для измерения длины отливаемых слитков на литейных машинах устанавливают электрическую сельсинную связь. Один из сельсинов (дат­ чик) установлен на валу редуктора, второй (приемник) вмонтирован в прибор со шкалой, отградуированной в метрах. Сельсины представляют собой индукционные машины, питаемые от электрической сети.

В процессе литья ротор сельсина-датчика поворачивается на соответст­ вующий угол и благодаря электрической синхронной связи задает угол поворота сельсину-приемнику, стрелка которого показывает длину слитка.

Контроль длины отливаемого слитка необходим, чтобы исключить геометрические отходы при последующей разрезке слитка на мерные заготовки.

Макроструктура и микроструктура слитков

Излом — распространенный в литейной практике метод контроля внутреннего строения слитков. По виду излома можно судить о степе­ ни измельчения кристаллов и легко выявить инородные включения, попавшие в плоскость излома. Строение слитка видно особенно хоро­ шо, если плоскость разреза шлифа отполировать и протравить. Для меди наиболее приемлемым травителем является азотная кислота различной концентрации. Шлиф погружают в кислоту и выдерживают до выявления структуры, затем промывают в горячей воде и просуши­ вают. Для латуней и бронз применяют травители составов: 10—20%-ный водный раствор персульфата аммония или 1 0 %-ный раствор перекиси водорода в насыщенном водном растворе аммиака.

Шлифы, предназначенные для изучения структуры невооруженным глазом, называют макрошлифами.

Промышленные слитки меди, отлитые полунепрерывным способом, состоят, как правило, из трех зон: относительно небольшой (мало за­

мывают в проточной воде. При изучении микроструктуры устанавли­ вают размеры и форму расположения отдельных зерен, характер их границ, внутреннее строение кристаллов. Микроструктура существен­ но влияет на качество литого металла.

Содержание кислорода

Медь с кислородом взаимодействует уже при комнатной темпера­ туре. С повышением температуры скорость окисления меди резко возрастает, а в расплавленном состоянии медь активно взаимодейст­ вует с кислородом, образуя закись меди Си2 О, которая растворяется в расплаве и остается'в слитках. Содержание кислорода в слитках оп­ ределяют металлографическим способом. Подготовленную поверхность шлифа не травят. Количество включений закиси меди, видимое под микроскопом с определенным увеличением, сравнивают с количеством включений на фотографиях эталонных образцов. Таким образом прово­ дят количественную оценку содержания кислорода в меди.

Впоследнее время находит все большее применение контроль содержа­ ния кислорода по ходу плавки. Определение кислорода в процессе под­ готовки расплава к литью исключает длительные и трудоемкие опера­ ции по отбору проб, подготовке к анализу и сам анализ, а главное, позво­ ляет грамотно и оперативно вести плавление, корректировать обработку расплава технологическими добавками, снижать содержание водорода в расплаве.

Для непосредственного контроля содержания кислорода в расплаве применяют прибор в виде двух токосъемников: первый —платиновый, нижний конец которого запрессован в порошок двуокиси циркония, и второй — молибденовый пруток в алундовой трубке. Из-за различия материалов в токосъемниках возникает термоэлектродвижущая сила, которую фиксирует стрелка прибора (шкала градуируется по содержа­ нию кислорода).

Качество готовых слитков

Чтобы недоброкачественные слитки не могли попасть на дальнейшую обработку, работники технического контроля литейных цехов осуще­ ствляют их прием. Прием и проверка слитков заключается в сплошном или выборочном химическом анализе состава основных компонентов и наиболее часто встречающихся нежелательных примесей, проверке геометрических размеров, наружном осмотре слитков на соответствие их заводским нормам.

Слитки, признанные годными, маркируют и отправляют на дальней­ шую обработку давлением.

Г л а в а VI

ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ЦЕХОВ ЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО ЛИТЬЯ

Структура и организация управления литейным цехом

Литейные цехи металлообрабатывающих заводов входят в состав ос­ новных цехов и в зависимости от принятых технологических процессов имеют определенную производственную структуру. Под последней по­ нимается состав входящих в цех производственных, вспомогательных и обслуживающих отделений (участков) и служб, порядок пространст­ венного их размещения и производственных связей между ними в про­ цессе работы.

Структура цеха заготовительного литья, сложившаяся по технологи­ ческому признаку, имеет следующий состав:

1 ) производственные отделения (участки) — шихтовое, плавильное, обрабатывающее;

2 ) вспомогательные отделения (участки) — монтажное, ремонтно­ механическое, ремонтно-энергетическое, экспресс-лаборатория и др.; 3 ) складское хозяйство —склады шихты, вспомогательных материа­

лов, инструмента, приспособлений и др.; 4) службы цеха: технологическое бюро, производственно-диспетчер­

ское бюро, бюро организации труда и заработной платы, бюро техниче­ ского контроля и др.

Состав структурных подразделений зависит ат объема, номенклату­ ры и трудоемкости продукции, уровня специализации и централизации вспомогательных и обслуживающих служб завода.

Производственной структурой цеха определяется и организационная структура управления цехом.

Цехом руководит начальник, который несет полную ответственность за результаты производственно-технической и хозяйственной деятельно­ сти цеха. Для оперативного руководства в подчинении начальника цеха находится линейный и функциональный персонал.

В последнее время внедряются автоматизированные системы управ­ ления производством (АСУП), способствующие освоению технологи­ ческих схем с более высокими выходами годного и меньшими затрата­ ми на обработку слитков. АСУП базируются на использовании электрон­ но-вычислительных машин и призваны решать задачи в основном по сле­ дующим вопросам: технологическая подготовка производства; расчет нормативно-технологических карт; оперативный учет и контроль про­ изводства; оперативное управление основным производством; технико­ экономическое планирование и материально-техническое снабжение.

Организация труда

Организация труда включает комплекс мероприятий по рациональ­ ному использованию трудовых ресурсов р целях повышения производи­ тельности труда.

При организации труда в условиях литейного цеха особое внимание уделяется первичному звену — рабочему месту. Рабочее место — зона действия рабочего или бригады рабочих, ограниченная в пространстве габаритами обрабатываемого предмета труда или средствами труда (литейными установками, обрабатывающими станками, шихтоподго­ товительным оборудованием и др .).

В решениях партии и правительства подчеркивается необходимость всемерно внедрять научную организацию труда, основанную на систе­ матическом использовании в производстве новейших достижений научно-технического прогресса.

При современном уровне развития техники организация производст­ ва все в большей степени обусловливается технологическими процесса­ ми. Поэтому формы организации труда и рабочее место цехов необходи­ мо разрабатывать одновременно с технологией. Таким документом явля­ ется карта организации труда, представляющая собой изложение органи­ зации труда, установленной для определенного исполнителя на основе комплексных исследований. В карте приведены наиболее рациональная последовательность действий работников, приемы, методы и нормы труда, мероприятия по организации и обслуживанию рабочих мест, созданию благоприятных условий труда, предусматривается соответст­ вующая оплата труда работников.

Рассмотрим на примере рабочего места плавильщика содержание карт организации труда. Как правило, при плавке цветных металлов в цехах серийного производства работает бригада плавильщиков (не ме­ нее двух человек).

Карта состоит из нескольких разделов. В разделе ’’Исходные данные” приводится краткая характеристика плавильного агрегата (или установ­ ки) и технологический процесс производства слитков.

В разделе ’Трудовой процесс” изложены действия плавильщика и его помощника с четким распределением функциональных обязанностей, определена загрузка каждого члена бригады за один цикл работы, приводится график синхронизации трудового процесса на бригаду в це­ лом и на каждого исполнителя в отдельности.

Особое внимание в карте уделяется организации рабочего места, кото­ рое определяется характером производства, применяемым оборудова­ нием и степенью механизации. В разделе ’’Рабочее место” приведены пла­ нировка рабочего места, необходимые материалы, инструмент и приспо­ собления, которые должны быть в исправности и размещены так, чтобы к ним был свободный доступ без лишних и ненужных движений. Пла­ вильщик должен быть полностью освобожден от тяжелых работ, поэтому рабочее место необходимо оборудовать грузоподъемными средствами, транспортными устройствами, подъемно-поворотными табуретами, стеллажами для хранения инструмента. В этом разделе определены функ­ ции членов бригады и других служб по обслуживанию рабочего места, периодичность и продолжительность обслуживания.

Раздел ’’Условия труда” включает санитарно-гигиенические мероприя­ тия в масштабе участка или цеха, так как трудно создать благоприятные условия изолированно, на отдельном рабочем месте.

В разделе ’Требования к исполнителю” указаны профессии и уровень квалификации, установлены специальные требования к плавильщикам: хорошее зрение, внимательность и быстрота реакции. Здес<гже приведен тот объем знаний для плавильщика, который необходим каждому члену бригады при работе на плавильных агрегатах.

Для комплексного совершенствования организации труда необходи­ мо также разработать карты организации труда вспомогательных рабо­ чих, регламентируя их труд по функциям обслуживания. Это ведет к со­ кращению внутрисменных простоев оборудования и непроизводитель­ ных затрат рабочего времени основных рабочих, повышению ритмич­ ности производства. Изменение организации труда вспомогательных рабочих состоит в том, что вместо работы по вызовам вводится четкий порядок профилактического обслуживания оборудования по заранее разработанным графикам.

Составлению карт организации труда предшествует большая работа по изучению и анализу существующего положения, планированию ме­ роприятий, по рационализации трудового процесса.

Для глубокого и всестороннего решения этих вопросов необходимы психофизиологические исследования трудовых процессов, рациональ­ ные режимы труда и отдыха, составление профессиограмм, а на их основе создание требований для профессионального отбора исполни­ телей и др. Таким образом, получить максимальный эффект можно только при условии глубокого комплексного подхода к решению проблем научной организации труда.

Техническое нормирование и оплата труда

Для осуществления режима экономии необходим контроль количе­ ства затраченного труда на производство продукции или выполненную работу. Эту функцию выполняет техническое нормирование. Для пла­ вильщиков нормы времени определяются исходя из выплавки 1 т год­ ных слитков с учетом производительности печей и оптимальных техно­ логических режимов плавления и литья заготовок. Для технического нормирования используют технически обоснованные нормы времени, выражающие оптимально необходимое время для изготовления еди­ ницы продукции с учетом достижений передовиков производства. Кроме норм времени, различают технически обоснованные нормы выработки - величина, обратная норме времени.

Технически обоснованная норма времени устанавливается в мину­ тах (часах) . В состав необходимых затрат рабочего времени включают: основное (технологическое) время, вспомогательное время, время об­ служивания рабочего места, время для отдыха, подготовительно-за­ ключительное время.

Учитывая сложность и разнообразие технологических операций в ли­ тейном производстве, применяют два метода для установления норм 90