Основные критерии по применению технологического оборудования
Все критерии, требования связанные с применением технологического оборудования на всех стадиях разработки технологии, проектирования оборудования, его изготовления, внедрения, эксплуатации и модернизации можно разделить на три основных группы: обеспечение требований технологического процесса; соответствие требованиям законодательства и нормативных документов; экономическая эффективность и целесообразность.
Все три группы факторов необходимо рассматривать комплексно с учетом их взаимного влияния, которое может существенно влиять на приоритетность критериев.
Критерии и приоритеты определяются, прежде всего, стратегией развития предприятия. Стратегией определяются основные направления развития связанные с освоением новой продукции и новых рынков, увеличения объемов и повышения эффективности предприятия, повышение уровня качества и получение конкурентных преимуществ.
Требования технологического процесса.
Требования технологического процесса целесообразно рассматривать по группам, которые имеют общую направленность и могут являться основными требованиями технического задания на проектирование и создание технологического оборудования.
Требования к технологическим режимам (скорость обработки, динамические усилия, статическая нагрузка, время воздействия и др.)
Требования к заготовкам и изделиям по соблюдению требований допусков по линейным и угловым размерам, отклонения от геометрических параметров, шероховатости поверхности
Требования по химическим и физическим показателям к материалам и технологическим средам (химический состав, макроструктура, твердость, электрическое сопротивление изоляции, виброускорение, кинематическая вязкость и др.) Все эти показатели могут быть измерены разными методами, основанными на различных физических или химических процессах. При этом все характеристики могут быть представлены в виде конкретных цифровых величин, либо их совокупности, либо производных величин получаемых в результате обработки измерений.
Косвенные и безразмерные показатели (дугостойкость изоляционной эмали, адгезивная способность покрытия, искрение щеток коллектора в баллах и др.) измеряемые специальным оборудованием, либо оцениваемым органолептическими методами.
Требования по специальным видам, обработки, специальным методам контроля (искусственное старение металла, рентгеновские методы контроля и др.)
Все эти требования входят в технические требования чертежей, технических условий, ремонтных руководств, связанных с процессами изготовления, ремонта, восстановления сборки и испытания детали, узла, агрегата. В зависимости от последовательности и концентрации операций и переходов данные требования входят в карты технологического процесса или технологической инструкции.
Определенные параметры технологического процесса могут стать лимитирующими в части увеличения объемов или повышения эффективности производства. Соответственно становятся востребованными новые технологические решения и связанные с ними потребности в принципиально новом технологическом оборудовании. При этом обязательным является выполнение технических требований заказчика.
Требования законодательства и нормативных документов.
Начиная со стадии разработки технического задания на проектирование технологического оборудования, специально оговариваются и оформляются отдельными пунктами требования различных законов, государственных стандартов и других нормативных документов к оборудованию, его конструкции, параметрам технологического процесса и другим показателям.
При необходимости отдельно рассматриваются вопросы совместимости разрабатываемого оборудования с другим оборудованием, категорией здания (пожароопасность, взрывоопасность, вибрации и др.)
Требования законодательства по охране труда и производственной санитарии.
Помимо требований законодательства по охране труда, а также государственных стандартов существуют и являются действующими ряд нормативных документов.
Регламентируется достаточно широкий ряд параметров. Расположение оборудования относительно здания и других единиц оборудования, величину проходов и проездов, нормы усилий при работе оборудования и его обслуживании, потребность в малой механизации и специальных приспособлениях.
Отдельно рассматриваются концентрация вредных для человека веществ и их соединений возникающих в процессе работы оборудования, а также уровень звуковых колебаний и их частотная характеристика, вибрации, возможность вредных излучений во всех спектрах частот (ТВЧ, УФЧ, рентгеновское излучение, ультразвук и др.). Формируются требования по применению индивидуальных средств защиты, а также защитных систем.
В перечень нормативных документов обязательно входят внутренние документы – стандарты предприятия, заводские инструкции по охране труда и технике безопасности
Требования законодательства по экологии и природопользованию
Предварительно рассчитываются выбросы, возникающие при работе оборудования, воздействующие на воздух землю и воду. Нормы выбросов определены в нормативных документах и характеризуются в предельно допустимых выбросах (ПДВ) и предельно допустимых концентрациях (ПДК). В проектах на участки, цеха, виды производств возможность превышения норм ПДВ и ПДК рассчитывается по утвержденным методикам.
На основании расчетов определяется потребность в использовании очистных устройствах, фильтров и других природоохранных мероприятиях. Окончательно воздействие на окружающую среду определяется при помощи инструментальных замеров. По согласованным данным региональными органами по охране природы определяется размер платы за природопользование.
Требования нормативных документов по электробезопасности
Все электрооборудование, комплектующие изделия и материалы, применяемые в технологическом оборудовании должны соответствовать по категории исполнения, степени защиты требованиям Правил эксплуатации электроустановок и других нормативных документов. Это касается как отдельных узлов, деталей, кабельных изделий так и к оборудованию в целом, включая требования по электромонтажу, эксплуатации, техническому обслуживанию ремонту и периодических испытаниях. Отдельно выделяются требования к оборудованию работающим под напряжением свыше 1000 в. В первую очередь это относится к энергетическому хозяйству завода: распределительным устройствам, трансформаторным подстанциям, заводским сетям и др.
Технологического оборудования это касается в части испытательных станций дизель-генераторов. электрических машин , устройств рекуперации электроэнергии, устройств контактной сети испытательных путей, электрических печей и другого оборудования работа которого связана с высоким расходом электроэнергии, использования высоких напряжений, высоких частот.
Требования нормативных документов по противопожарной безопасности и взрывобезопасности.
Данная группа требований достаточно подробно отражены в Стандартных нормах и правилах (СНиП), а также в ряде отраслевых и ведомственных инструкций.
Эти требования определяют категорию производственного помещения, которые выражаются в особенностях здания и применяемых конструкций. Определяется необходимость и параметры общей и технологической вентиляции, оснащения системами специальной сигнализации ( противопожарной сигнализации, сигнализации довзрывной концентрации паров и газов. В необходимых случаях производственное помещение вместе с технологическим оборудованием должно оснащаться системами автоматического пожаротушения. В первую очередь это относится к малярным цехам, сушильно-пропиточным отделениям электромашинного производства.
В требованиях к оборудованию определяется применение комплектующих изделий изготовленных во взрывобезопасном исполнении: вентиляторы и их детали, нагревательные элементы, электродвигатели, электроарматура, разъемы и устройства токоподвода, электрическая аппаратура и др.
Отдельно рассматривается оборудование, связанное с использование взрывных технологий – сварка взрывом, уплотнение структуры металла взрывом, штамповка взрывом и др.
Требования нормативных документов по промышленной безопасности (сосуды под давлением, грузоподъемные механизмы, высокочастотные излучения и др.)
Существует целый ряд нормативно технических документов регламентирующих требования к изделиям, их применению и эксплуатации применительно к технологическому оборудованию, а также комплексам оборудования.
Экономическая эффективность и целесообразность.
Определение критериев этой группы базируется, прежде всего, на общей стратегии развития предприятия, социальной политике, и финансовых возможностях.
Исходя из этого, определяется приоритетность и целесообразность применения предлагаемой технологии в целом, а также предлагаемого при этом оборудования. Это производится в процессе анализа и оценки всех сдерживающих и мотивирующих факторов.
Главным определяющим фактором использования той или иной технологии и соответствующего технологического оборудования является сумма показателей характеризующих эффективность производства.
Расчеты экономической эффективности выполняются по известным методикам. Решения принимаются исходя из целого спектра факторов мотивация применения оборудования:
- получение конкурентных преимуществ;
- повышение культуры производства;
- повышение мотивации персонала работой на новом оборудовании;
- потенциальные возможности оборудования на перспективу.
- расширения технологических возможностей завода
Аналогично рассматриваются и сдерживающие факторы применения оборудования
- ограничения по финансовым ресурсам;
- условия поставки оборудования;
- недоказанность экономической эффективности;
- сложности размещения оборудования в действующем производстве и его монтажа
- увеличение затрат на обслуживание;
- возможное отсутствие перспективы применения
При разработке и реализации технической политики предприятия возникают дополнительные факторы, оказывающие влияние на принятие решений.
Это могут быть ужесточения технических требований со стороны заказчика, предписания органов надзора, а также результаты собственного анализа ситуации. При этом необходимо оценивать, как величину затрат и их эффективность. Точно так же необходимо оценивать и величину возможных убытков и потерь в случае отказа от тех или иных технических решений.
Одним из важнейших факторов в вопросах технической политики в части технологии и технологического оборудования является социальная политика предприятия и текущая социальная ситуация. Помимо явных затрат, связанных с сокращением персонала необходимо прогнозировать развитие ситуации в части привлекательности производства на рынке труда, изменения уровня технологической культуры производственного персонала, создания корпоративных традиций предприятия и многое другое, что не всегда возможно измерить или оценить финансово-экономическими показателями.
Если внедрение нового или модернизация действующего технологического процесса определятся целесообразным, то в первую очередь рассматриваются варианты оптимизации внедрения оборудования.
- возможность применения альтернативного оборудования или выбор альтернативного поставщика оборудования.
- возможность модернизации действующего оборудования
- возможность изготовления оборудования собственными силами.
- возможность применения альтернативного технологического процесса, как менее затратного в части приобретения оборудования,
- возможность выполнения данной операции по субподряду на другом предприятии
По результатам анализа всех факторов принимается решение о применении того или иного технологического оборудования. В зависимости от требований по стоимости и времени внедрения оборудования определяются пути и способы его создания или приобретения.
При этом возможны следующие варианты:
- приобретается серийно выпускаемое оборудование.
- заказывается разработка проекта и изготовление специального технологического оборудования
- разработка проекта осуществляется собственными силами. Изготовление заказывается на стороннем предприятии
- разработка и изготовление осуществляется собственными силами. При этом оборудование изготавливается либо полностью, либо осуществляется модернизация серийного оборудования.
Проектирование и изготовление оборудования осуществляется на основании технического задания. В техническом задании излагаются все основные и специальные требования к проектируемому оборудованию. Подробность изложения и точность требований характеризуют уровень технологической проработки вопроса.
Специальные станки, применяемые при ремонте подвижного состава
На предприятиях по ремонту подвижного состава достаточно широко применяются разнообразные типы станков, которые принято называть серийными или универсальными. Технические описания и особенности их конструкций достаточно подробно рассмотрены в технической литературе и многочисленных учебных пособиях.
В процессе ремонта узлов и деталей подвижного состава, а также их восстановления повышенные требования к технологическим параметрам механической обработки требуют специального технологического оборудования. Промышленность освоила и поставляла предприятиям МПС, а также заводам по строительству подвижного состава целый ряд станков специального назначения.
Некоторые станки хотя и относятся к специальным, выпускается серийно. Это, прежде всего, станки для обработки колесных пар и их элементов. В отдельные годы их выпуск составлял свыше ста единиц. Основными поставщики этих станков Новокраматорский завод тяжелого станкостроения (г. Краматорск. Украина), RAFAMET (г. Кузня Рацибожска, Польша)
В качестве примеров рассмотрим некоторые станки, которые выпускаются или выпускались как серийно, так и отдельными партиями.
Колесно-токарные станки 1836
Станок создан на базе многосуппортного станка 1936 в начале 50-х годов и предназначен для обточки колесных пар по кругу катания. Диаметр обработки предусматривает возможность обработки колесных пар всех типов и серий современного подвижного состава колеи 1520 мм (от 850 до 1250 мм)
Обработка производится одновременно обоих колес двумя суппортами чашечными резцами. Каждый суппорт перемещается независимо друг от друга при помощи индивидуального гидрокопировального устройства. Копир полностью повторяет заданный профиль (стандартный или специальный) с поправкой на радиус режущей чашечной пластины резца.
Главным конструктивным недостатком станка являлись взаимное расположение резцов и соответствующее ему направление вращения обрабатываемой детали. Резцы в суппортах устанавливались так, что режущая кромки пластины были направлены вниз, к станине станка, То есть резец не прижимался к суппорту силами, возникающими в процессе резания, а как бы отрывался от суппорта.
Такое сочетание взаимного положения режущих кромок, станины и фундамента станка с направлением вращения было применено из соображений безопасности технологического процесса. При сравнительно больших геометрических параметрах снимаемого метала и сливного характера стружки возникала опасность получения травмы рабочим персоналом. Применяемое конструктивное решение снижало эту вероятность тем, что движение стружки в процессе резания направлялось вниз к фундаменту станка.
Данная схема приводила к тому, что большая часть всех факторов и показателей, влияющих на жесткость системы станок – приспособление – инструмент – деталь, а именно: фундамент, составляющий около 60-70 куб м железобетона, массивная станина с направляющими и суппорты станка выпадали их силовой схемы и не воспринимали усилий резания. Как следствие режимы резания были существенно ограничены в ущерб производительности и качеству обработки.
В середине 80- годов силами ПКТБ по вагонам ЦТВР МПС были разработаны новые конструкции резцов тангенциального типа для обработки колесных пар и соответствующие конструкции узлов гидрокопировальных устройств. Одновременно с этим было изменено направление вращения детали.
Реализации всего комплекса модернизации позволило увеличить производительность и повысить качество технологического процесса. Впоследствии, в 90-х годах Завод тяжелого станкостроения (г. Ново-Краматорск) внес все описанные изменения в конструкцию серийно выпускаемых станков, которые стали получили обозначение 1836М.
Станки других производителей.
На ряде предприятий установлены и работают колесно-токарные станки ряда других производителей, отечественных, так и зарубежных. Это заявленные станки Московского завода им. Орджоникидзе и Рязанского станкостроительного завода. Рязанские станки начали появляться на рынке, но достаточно широкого распространения не получили.
Известны также станки фирм «HEGENSHAIDT»(ФРГ) и «SIMONS» (США).
Одним из наиболее значимых изготовителей и поставщиков колесно-токарных станков для предприятий бывшего СССР являлся станкостроительный завод “RAFAMET” (Республика Польша. г. Кузня Рациборска)
Завод, основанный в начале двадцатого века немецкой фирмой “HEGENSHAIDT” в Силезии, стал одним из ведущих предприятий в мире по изготовлению оборудования для колесных цехов. Начиная с пятидесятых годов, сменилось несколько поколений колесно-токарных станков (UBC125, UBB150 и др.). Наиболее характерным из последних конструкций являются станки UDA112 и UDA112N.
Колесно-токарные станки типа UDA125
Станки портальной конструкции, проходного типа. Это позволяет встраивать станки в технологические линии, облегчает установку и съем колесных пар со станка. Несмотря на меньшую массу по сравнению со станками типа 1836, станок имеет удовлетворительную технологическую жесткость, и позволяет достигать большей производительности (по данным вагоноремонтных заводов до 35-45 вагонных колесных пар за смену).
UDA125 является станком проходного типа. Колесная пара к станку может подаваться к станку по рельсовой колее, устанавливаться на станке без применения мостовых кранов цеха. После окончания цикла обработки колесная пара встроенными условиями станка опускается на рельсовую колею и специальными толкателями перемещается в сторону противоположной рабочему месту станка. Это позволяет избежать потерь вспомогательного технологического времени на крановые работы, особенно подготовительного и заключительного. А также использовать станки в составе поточных технологических линий.
Станок UDA-125N оборудован системой числового программного управления. Первоначально это были устройства CNC-S645 производства “SYNUMERIC” (г. Карл-Маркс-штадт бывшей ГДР). Устанавливались два комплекта устройств, каждый управлял одним суппортом. При этом требовалось оборудование станка специальной системой синхронизации устройств ЧПУ и суппортов. Впоследствии на станки стали устанавливаться устройства “SIEMENS”, разработанные специально для колесно-токарных станков.
Данные системы позволяют:
- хранить в памяти программы обработки различных профилей колесных пар,
- осуществлять предварительный обмер профиля и его дефектов тактильными датчиками
- используя возможности параметрического программирования, базируясь на данных обмера вводить константы в настройки инструмента и реализовать параметры механической обработки с обеспечением наименьшего съема металла;
- осуществлять оптимизацию режимов резания, за счет обратной связи по величине сил резания, измеряемой при помощи встроенной тензометрической системы.
В 80-90х годах на предприятиях МПС для обработки колесных пар и их элементов были успешного внедрены резцы с тангенциальными пластинами. RAFAMET стал оборудовать данными резцами все станки, поставляемые в СССР.
Специальные станки для обработки осей 1832 1833.
В процессе ремонта колесных пар определенная часть осей требует замены. Кроме того оси требуются на выполнение производственных программ по новому формированию колесных пар. В связи с этим на ремонтных заводах действуют предприятия по изготовлению новых осей.
Для механической обработки осей применяются специальные гидрокопировальные осетокарные станки 1832 и 1833. В отдельные годы они выпускались под наименованиями 1Б832 и 1Б833. Станки выпускаются Новокраматорским заводом тяжелого станкостроения (Украина)
Станки 1832 предназначены для черновой обработки оси. Станки 1833 предназначены для чистовой обработки. Конструкции станков аналогичны друг другу.
Основанием станка является наклонная станина, обеспечивающая жесткость станка, позволяющая применить шнековый уборщик стружки. Рабочая зона ограждается подвижными защитными экранами.
Станки оборудованы двумя независимыми суппортами, двумя приводами суппортов и двумя гидрокопировальными системами.
На станках 1832 в суппортах применяются резцы с тангенциальными пластинами. Это позволяет при черновой обработке поковки оси осуществлять обработку с глубиной до 15-20 мм с вполне допустимыми усилиями резания и без применения смазочно-охлаждающих жидкостей.
На ряде предприятии для чистовой обработки оси успешно применяется токарно-винторезный станок с ЧПУ 16К30РФ3 специального исполнения с увеличенным межцентровым расстоянием.
Станки для восстановления профиля эвольвенты зубчатых колес. КУ405.
Основным дефектом, влияющим на надежность работы тяговых передач, является не столько величина износа зубьев, как отклонением их профиля от эвольвенты. Институтом ЦНИИМАШ и Заводом тяжелых и уникальных станков г. Коломна (КЗТС) были разработаны технология восстановления эвольвенты зубьев методом лезвийной обработки. Были также разработаны специальный режущий инструмент и станок для обработки зубчатых колес без их демонтажа с оси колесный пары.
Инструмент представляет собой специальную оправку с двумя резцами. Каждый резец обрабатывает одну из сторон зубьев. Кинематическая связь совместного вращения зубчатого колеса и оправки с резцами обеспечивает обработку зубьев методом обката.
Колесная пара в сборе с демонтированными буксами устанавливается по вертикальной оси станка. Базирование осуществляется по боковой плоскости зубчатого колеса.
Для восстановления требуемого профиля достаточно снятия металла до 0,1 мм. При этом за счет высокой скорости и малой глубины резания обеспечивается шероховатость обрабатываемой поверхности до Ra = 0,63.
Станки были успешно внедрены на Изюмском ТРЗ, Днепропетровском ТРЗ и Даугавпилсском ЛРЗ.
Возникли определенные трудности по технологическому базированию после перехода магистральных тепловозов на применение зубчатых колес с упругими элементами. Но в связи с высокой экономической эффективностью технологии были найдены технические решения и выполнена необходимая модернизация станков.
Специальные токарно-карусельные станки КС-512 МФ3
Станки выпускались Краснодарским станкостроительным заводом им. Седина для предприятий МПС и использовались в основном для обработки посадочных поверхностей для последующего прессового монтажа (расточка ступицы цельнокатаного колеса, обработка центров локомотивных колесных пар).
Возникли потребности в обработке цельнокатаных колес для скоростных электровозов ЧС200, колесных пар метрополитена, колес для экспорта по нормам UIC.
Главным требованием при этом была обработка не только отверстия в ступице но и всего диска, имеющего S – образный профиль и представляющий сложные геометрические поверхности, состоящие из сопряжений с определенной величиной радиусов и координатами их центров.
Для этого станки был оборудованы устройствами ЧПУ и магазинами инструментов. Это потребовало определенных усилий по разработке управляющих программ, применения высокопроизводительного инструмента. В настоящее время потребность в обработке колес подобного типа не высока. Но она будет возрастать по мере увеличения технического уровня подвижного состава нового поколения.
Станки для расточки горловин остовов тяговых электродвигателей ИР375
Механическая обработка остовов тяговых электрических двигателей при проведении капитального ремонта имеет свои технологические особенности. При изготовлении остовов их расточка производится на специальных двух-шпиндельных расточных станках. При этом основной базовый размер – расстояние между осью горловиной якоря и горловиной моторно-осевых подшипников (так называемая централь) обеспечивается самой конструкцией станка. При ремонте, после восстановления наплавкой поверхностей горловин, производится механическая обработка расточкой горловин. При этом помимо обеспечения диаметров растачиваемых цилиндрических поверхностей, необходимо обеспечить межосевое расстояние (централь), которое не имеет ремонтных допусков. Также необходимо выполнить требования по параллельности осей горловин и их нахождения в одной плоскостей.
При обработке на серийных горизонтально-расточных станках выполнение этих требований вызывает большие затраты времени на установку остовов, производство замеров, базирования борштанги на каждой горловине отдельно. Ситуация осложняется тем, что кроме цилиндрических внутренних поверхностей горловин, другие конструкторские и технологические базы на остове отсутствуют. Ряд остовов, поступающих в ремонт, помимо износов горловин имеют деформации самого корпуса, что затрудняет обеспечение параллельности осей.
Для увеличения производительности данной операции за счет существенного сокращения подготовительно-заключительного и вспомогательного времени ПО «Ивановское станкостроительное объединение» были разработаны и изготовлены специальные расточные станки ИР375.
Основные особенности станка.
Расточка горловин осуществляется не борштангами, а шпинделями, расположенными на одной оси напротив друг друга.
Привод шпинделей осуществляется соответственно противоположно расположенными шпиндельными бабками.
На шпинделях установлены комплекты резцов для черновой и чистовой расточки как якорной, так и моторно-осевых горловин, выставляемых предварительно с помощью специальных приспособлений.
Остов предварительно устанавливается на плитах – спутниках, комплект которых входит в поставку станка.
Межосевое расстояние, параллельность осей горловин, нахождение осей в одной плоскости обеспечивается вспомогательным перемещением стола станка со спутником на расстояние строго равное централи.
Специальные станки для шлифовки шеек коленчатых валов.
Для повышения ресурса коленчатых валов и их ремонтопригодности нормативными документами предусмотрены ремонтные градации размеров по диаметрам шеек. В случаях, когда в процессе дефектирования валов обнаружены такие дефекты как овал, бочкообразность, корсетность, конусность шеек, то технологией ремонта предусматривается выведение дефектов шлифовкой до следующего градационного размера.
Тем же способом устраняются дефекты, связанные с повреждением поверхностного слоя шеек
Для этого промышленностью по особому заказу выпускаются специальные шлифовальные станки. Эти станки отличаются от серийных кругло-шлифовальных станков, прежде всего размерностью и способом установки изделия.
Шлифовка коренных шеек
Все коренные шейки соосны и расположены по оси коленчатого вала. Вал устанавливается в центрах и дополнительно фиксируется поводками. Центры и поводки установлены на планшайбах станка. Для исключения собственной деформации коленчатого вала дополнительно устанавливаются люнеты. Индикатором стрелочного типа проверяется точность установки и замеряется биение поверхности шеек.
Шлифовка шатунных шеек
Шатунные шейки расположены равноудалено от центральной оси вала. Величина удаления равна радиусу кривошипа или половине размера хода поршня. Углы расположения шатунных шеек соответствуют количеству цилиндров дизеля и порядку их работы, а также типу дизеля по рабочему циклу (2 или 4 такта). В зависимости от конструктивных особенностей коленчатого вала, как правило, у двух шатунных шеек оси совпадают. Установка каждой пары шатунных шеек по оси станка осуществляется смещением фланцев вала на планшайбах. Проверка осуществляется стрелочным индикатором.
В последних поставках станков Харьковского станкостроительного завода (бывший им. Косиора) станки оборудовались системой активного контроля связанной с системой предварительного набора координат
Система реализует свои функции следующим образом.
1. Суппорт устанавливается у обрабатываемой шейки вала
2. На пульте системы набирается требуемый диаметр шейки коленчатого вала. Вводятся начальные режимы резания (частота вращения, подача).
3. Запускается автоматический режим.
4. Локатор – измеритель индукционного типа, установленный на суппорте, подводится к шейке. Измеряет диаметр и выводит его на индикацию, а также в память устройства управления.
5. Запускаются двигатели шпинделя и шлифовального круга.
6. Шлифовальный круг подводится к обрабатываемой поверхности. Начинается процесс шлифовки.
7. По мере подачи круга и достижения требуемого размера снижается величина подачи. Последние несколько секунд процесс происходит с нулевой подачей, осуществляя, так называемое, выглаживание.
Модернизации серийных металлорежущих станков.
В ряде случаев особенности ремонтного производства не позволяют применять специально станочное оборудование, используемое на заводах по строительству подвижного состава. Это и разные технологические требования, производственные условия, программа выпуска и стоимость оборудования.
В этих случаях наиболее рациональным является применение серийно выпускаемого станочного оборудования с проведением определенной модернизации.
Модернизация может осуществляться в самых широких пределах. Это может быть только добавление к станку дополнительного рабочего органа или приспособления. В некоторых случаях от серийного станка могут быть использованы лишь отдельные узлы (станина станка, привод шпинделя).
Модернизация горизонтально-расточных станков 2Е656РС1.5 для механической обработки дизелей.
При ремонте блоков тепловозных дизелей требуется выполнение множества операций по механической обработке плоских и цилиндрических поверхностей. При этом решаются вопросы определения технологических баз. Базы, используемые при строительстве дизеля и механической обработки блока в ремонтном производстве применить невозможно в связи с вероятностным характером деформаций и износа.
Кроме того, при изготовлении блоков применяется целая гамма специальных станков, выполняющих по одной операции и занимающих производственные площади более 3000 кв.м. При такой технологии последовательно переходят с одной технологической базы на другую с соответствующим перестроением размерных цепей. Чтобы обеспечить точность технологического базирования, каждый специальный станок спроектирован на выполнение одной технологической операции на блоке одной серии дизеля, и как исключение двух-трех серий дизелей из общего унифицированного ряда, имеющих общие конструктивные элементы.
При проведении капитального ремонта производство может быть специализировано на ремонте трех и более типов дизелей, не имеющих общих конструктивных элементов. Назначение объемов технологических операций и выбор соответствующих технологических баз индивидуальны для каждой единицы ремонта.
В качестве примера рассмотрим технологическую схему использования двух горизонтально-расточных станков типа 2Е656РС1,5. для обработки блоков дизелей типа Д49 и Д100 реализованную на Воронежском ТРЗ.
В связи с ограничением производственных площадей один из станков был специализирован на расточке поясов установки цилиндровых гильз и фрезеровании поверхностей.
Для базирования блоков используется серийно выпускаемый поворотный стол с оптическим контролем, который входит в комплект поставки станка. На поворотный стол устанавливается базовые приспособления в зависимости от серии дизеля. Первое приспособление предназначено для обычного горизонтального базирования блоков рядных дизелей типа Д100.
Второе приспособление предназначено для блоков V – образных дизелей типа Д49. Приспособление обеспечивает установку блока под углом 21 градус к горизонтальной плоскости оси шпинделя при обработке поясов установки цилиндровых втулок и поверхности установки цилиндровых крышек, а также горизонтальной установки блоков для обработки плоскости разъема блока с поддизельной рамой и поверхностей разъема подвесок подшипников коленчатого вала
Второй станок специализирован на операции расточки опорных поверхностей блока для установки подшипников коленчатого вала. При этом размеры и конфигурация установки борштанги и опорных люнетов предусматривает базирование обоих типов дизелей и обеспечивает точность обработки. При этом шпиндель станка связан с борштангой карданным приводом. Задача станка обеспечить рабочее движение шпинделя и подачу. Обеспечение качества обработки достигается точностью базирования блока относительно люнетов борштанги.
Аналогично были модернизированы станки на других локомотиворемонтных заводах. В частности горизонтально-расточные станки WD200 производства концерна ШКОДА (б. ЧССР)
Модернизация токарно-винторезных станков для обточки коллекторов якорей при отделочных операциях.
Одним из главных требований к якорям тяговых электрических машин является требование по биению рабочей поверхности коллекторов. Эта величина составляет 0,03мм в холодном состоянии и 0,06мм в горячем, то есть после проведения и испытаний в рабочих режимах.
Попытки базировать якорь на станке в центрах дают погрешность 0,08-0,10мм. Трехкулачковый патрон с предварительно (непосредственно на станке) расточенными кулачками имеет собственную нормативную погрешность 0,03мм.
Станкостроительная промышленность предложила специальный станок для обработки якорей главных генераторов РТ200, созданный на базе 16К40. Данный станок за счет поднятия центров позволяет установку изделия с диаметром свыше 1200мм над станиной. Но при этом не решается обеспечение требований по биению поверхности коллекторов.
Единственно приемлемым способом является базирование якоря при обточке коллектора на подшипниковых шейках якоря. Для реализации этой технологической схемы обычный станок подвергается модернизации путем установки люнетов с подшипниками скольжения, системой подачи смазки и ее циркуляции, устройств карданного привода.
При этом технологическими базами являются шейки вала якоря под установку внутренних колец подшипников. Привод от шпинделя станка осуществляется валом с карданами.
Якоря главных генераторов устанавливаются следующим образом.
Со стороны коллектора на консольную люнетную опору, установленную на пиноли задней бабки, с базированием на шейку вала генератора под установку внутреннего кольца подшипника.
С противоположной стороны фланец соединения якоря с устанавливается в четырех-кулачковый патрон. Перемещением кулачков осуществляется центровка фланца в патроне. Проверка проводится стрелочным индикатором по биению наружной цилиндрической поверхности фланца.
Для этой же цели используют и модернизированные лоботокарные станки.