ПОНЯТИЕ О РЕМОНТЕ, ЕГО МЕСТО В СИСТЕМЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ АВТОМОБИЛЕЙ 1 страница

В процессе эксплуатации автомобиля его рабочие свойства постепенно ухудшаются из-за изнашивания деталей, а также коррозии и усталости материала, из которого они изготовлены. В автомобиле появляются отказы и неисправности, которые устраняются при техническом обслуживании и текущем ремонте.

При длительной эксплуатации автомобили достигают такого состояния, когда их ремонт в условиях автотранспортного предприятия (АТП) становится технически невозможным или экономически нецелесообразным. В этом случае они направляются в централизованный капитальный ремонт в условиях авторемонтных предприятий (АРП).

Капитальный ремонт автомобилей должен обеспечивать исправность и полный (либо близкий к полному) ресурс автомобиля и его агрегатов путем восстановления или замены сборочных единиц и деталей.

Авторемонтное производство в промышленном потенциале нашей страны всегда занимало значительное место. Практически была создана авторемонтная промышленность. Ежегодно в стране капитально ремонтируется свыше 1,5 млн. двигателей и около 1 млн. комплектов агрегатов, главным образом грузовых автомобилей и автобусов.

Новый этап в развитии ремонта автомобилей начался с появления в составе автомобилестроительных производственных объединений (ПО) производственных фирм (ПФ) по техническому обслуживанию и ремонту выпускаемых автомобилей и продаже запасных частей. Например, ПФ “КамАЗАвтоцентр” объединяет четыре ремонтных завода по ремонту двигателей и других агрегатов автомобилей КамАЗ и около 200 автоцентров, выполняющих техническое обслуживание автомобилей и снабжение запасными частями. ПО “АвтоВАЗ” имеет свой центр обслуживания, который объединяет несколько десятков региональных автоцентров, расположенных в крупных городах и выполняющих техническое обслуживание и текущий ремонт автомобилей, восстановление некоторых дефицитных.

С позиции материалоемкости ремонта автомобилей экономическая целесообразность обусловлена возможностью повторного использования большинства деталей как годных, так и предельно изношенных. Около 75% деталей, выбраковываемых при первом капитальном ремонте автомобилей, являются ремонтопригодными, либо могут быть использованы без восстановления. Вторичное использование изношенных деталей, восстанавливаемых в процессе ремонта автомобилей и его агрегатов, является альтернативой производства запасных частей. Это позволяет осуществлять ремонт в более короткие сроки с меньшими затратами металла и других материалов по сравнению с затратами при изготовлении новых автомобилей.

Восстановление деталей стало одним из важнейших показателей хозяйственной деятельности крупных ремонтных, специализированных малых предприятий. Создана фактически новая отрасль производства – восстановление изношенных деталей.

Себестоимость восстановления большинства восстанавливаемых деталей не превышает 75% стоимости новых, а расход материалов в 15…20 раз ниже, чем на их изготовление. Высокая экономическая эффективность предприятий, специализирующихся на восстановлении автомобильных деталей, обеспечивает им конкурентоспособность в условиях рыночного производства. Объемы централизованного ремонта автомобилей и их составных частей достигли, а по некоторым позициям превзошли объемы их производства.

За рубежом также уделяют большое внимание вопросам технологии и организации восстановления деталей. В высокоразвитых странах – США, Англии, Японии, Германии – ремонт в основном осуществляется на предприятиях-изготовителях автомобилей. Ремонтной базой являются моторо- и агрегаторемонтные предприятия фирм-изготовителей новых автомобилей и самостоятельные фирмы-посредники. Например, в США восстановлением деталей занято около 800 фирм и компаний. К ним относятся как специализированные фирмы, так и фирмы, производящие комплектующие изделия для автомобилестроительных предприятий, в общем объеме продукции которых от 10% до 40% приходится на выпуск восстанавливаемых деталей. Ремонтным фондом служат детали со списанных автомобилей, которые поставляют фирмы-производители или фирмы, специализирующиеся на переработке негодных автомобилей. В США удовлетворение потребности автотранспортных средств в запасных частях обеспечивается на 25% восстановленными деталями.

ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА АВТОМОБИЛЕЙ

И ИХ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ

1. Изделие и его элементы

Изделием называется предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии-изготовителе.

Для предприятий автомобилестроения изделием может быть автомобиль, его составная часть или отдельная деталь.

Изделия делят на неспецифицированные и специфицированные.

Неспецифицированные – это изделия, не имеющие составных частей (детали).

Специфицированные – это изделия, состоящие из двух и более составных частей (сборочные единицы, комплекты, комплексы).

Изделия, изготовляемые на предприятии, бывают основного и вспомогательного производства.

Изделия основного производства подлежат реализации с предприятия, а изделия вспомогательного производства используются для нужд самого предприятия.

Деталь – это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций.

Характерной особенностью детали является отсутствие в ней разъемных и неразъемных соединений.

Сборочная единица – это изделие, составные части которого подлежат соединению на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванию, сварке, клепке, развальцовке и т.д.).

2. Производственный и технологический процессы

изготовления автомобилей

Под производственным процессом изготовления понимают совокупность процессов, в результате которых сырье и материалы, поступившие на предприятие, превращаются в готовую продукцию.

Производственный процесс включает в себя: подготовку, организацию и планирование производства; подготовку средств производства; получение и хранение материалов и полуфабрикатов; получение заготовок; все стадии изготовления деталей автомобилей; сборку сборочных единиц и изделий; технический контроль; испытания; транспортировку; упаковку; хранение и др.

Технологический процесс является основной частью производственного процесса.

Технологическим процессом называется законченная часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и определению состояния предмета производства.

Технологический процесс охватывает: получение заготовок; все стадии изготовления деталей автомобилей; сборку сборочных единиц и изделий; технический контроль и испытания.

Различают технологические процессы механической обработки, термической обработки, сборки и т. д.

Технологический процесс выполняется на рабочих местах.

Рабочее место – участок производственной площади, оборудованный в соответствии с выполняемой на нем работой.

Технологический процесс состоит из технологических операций.

Технологическая операция – законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте. Технологическая операция включает в себя установ и технологический переход.

Установ – это часть технологической операции, выполняемая при неизменном закреплении обрабатываемой детали или собираемой сборочной единицы.

Технологический переход – законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технического оснащения при постоянных технологических приемах и установах. Кроме технологических переходов технологическая операция законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и оборудования, не сопровождающихся изменением состояния предмета производства. К вспомогательным переходам относят установку, закрепление, снятие детали; замену режущего инструмента; изменение режимов обработки и др.

Технологический переход состоит из рабочих и вспомогательных ходов.

Рабочий ход – законченная часть технологического перехода, представляющая собой однократное перемещение режущего инструмента относительно обрабатываемой детали, сопровождающееся изменением состояния предмета производства.

Вспомогательный ход – законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения режущего инструмента относительно обрабатываемой детали, которое не сопровождается изменением состояния предмета производства.

Технологический процесс может быть единичным, типовым и групповым.

Единичный – техпроцесс изготовления или ремонта изделия одного наименования типоразмера и исполнения независимо от типа производства.

Типовой – техпроцесс изготовления или ремонта группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

Групповой – техпроцесс изготовления или ремонта группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

Технологический процесс может иметь маршрутное и операционное описание.

Маршрутное описание технологического процесса – сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания технологических переходов и режимов обработки.

Операционное описание технологического процесса – полное описание всех технологических операций в операционной карте в последовательности их выполнения с указанием технологических переходов и режимов обработки.

3. Программа выпуска продукции

Программа выпуска продукции – установленный для данного предприятия перечень изготавливаемых или ремонтируемых изделий с указанием объема выпуска по каждому наименованию на планируемый период времени.

Объем выпуска продукции – количество изделий определенных наименований, типоразмеров и исполнений, изготавливаемых или ремонтируемых предприятием или его подразделением в течение планируемого периода времени.

4. Типы автомобилестроительных производств

В автомобилестроении различают три типа производств: единичное, серийное и массовое.

Единичное производство – производство, характеризуемое малым объемом выпуска одинаковых изделий, повторное изготовление или ремонт которых , как правило, не предусматривается.

Производственные участки оснащаются универсальным оборудованием, используются универсальные приспособления, стандартный и нормализованный режущий и контрольно-измерительный инструменты. Оборудование устанавливается по типам (токарные, сверлильные, фрезерные и др.).

Себестоимость выпускаемой продукции высока, качество зависит от квалификации и желания исполнителей.

Единичное производство используется в авторемонтных мастерских.

Серийное производство - производство, характеризуемое изготовлением или ремонтом изделий периодически повторяющимися сериями или партиями.

В зависимости от количества изделий в партии различают мелкосерийное, среднесерийное, крупносерийное производства.

Количество деталей в партии определяется

n = N·t /Ф, шт. (1)

где N – программа выпуска продукции на планируемый период времени, шт.;

t – количество дней, на которое необходимо иметь запас деталей на складе для бесперебойной работы участка, дн.;

Ф – количество рабочих дней в году, дн.

Мелкосерийное производство приближается по организации к единичному, а крупносерийное – к массовому.

В серийном производстве технологический процесс дифференцирован, т. е. крупные операции разбиваются на более мелкие, которые закрепляются за определенными станками. Используются станки специализированные, специальные, автоматизированные, агрегатные; приспособления специализированные и специальные; специальный и фасонный режущий инструмент; специальные контрольно-измерительный инструмент.

Изготовление деталей производится поточным методом.

После окончания изготовления одной партии деталей станки переналаживаются на изготовление другой партии деталей, несколько отличающейся от первой по конструкции.

При серийном типе производства увеличение производительности труда достигается путем специализации рабочих.

В условиях серийного производства работают авторемонтные предприятия (АРП).

Массовое производство – производство, характеризуемое большим объемом выпуска изделий, непрерывно изготавливаемых или ремонтируемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна технологическая операция.

Массовое производство бывает:

· массовое поточное – при котором осуществляется непрерывное движение деталей по рабочим местам, расположенным в порядке выполнения технологических операций и выполняемых примерно в одинаковый (или кратный) промежуток времени, соответствующий такту выпуска деталей.

Такт выпуска – интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий определенного наименования, типоразмера и исполнения.

τ = F / N , мин (2)

где F – фонд времени работы оборудования за планируемый пе-

риод времени, мин;

N – программа выпуска изделий за планируемый период вре-

мени, шт.

· массовое прямоточное – при котором осуществляется непрерывное движение деталей по рабочим местам, расположенным в порядке выполнения технологических операций, но время выполнения некоторых операций не равно (не кратно) такту выпуска.

Поэтому у некоторых станков образуются заделы и движение деталей происходит с перерывами.

· массовое непоточное - при котором детали изготавливаются партиями на каждой операции.

Станки на участках расставляются группами без определенной связи с последовательностью выполнения технологических операций.

При массовом и крупносерийном типах производств технологический процесс строится по принципам дифференциации и концентрации операций.

По первому принципу технологический процесс расчленяется на элементарные операции с временем выполнения одинаковым или кратным такту выпуска, закрепляемыми за определенными станками. Применяются станки узкоспециализированные, специальные, автоматы, автоматические линии и др. Приспособления специальные, предназначенные для выполнения только одной операции.

По второму принципу технологический процесс предусматривает концентрацию (объединение) операций, выполняемых на многошпиндельных, агрегатных, многопозиционных, многорезцовых автоматах и др.

5. Методы получения заготовок

Выбрать заготовку – это значит установить способ ее получения, рассчитать размеры, назначить припуски на обработку каждой поверхности и указать допуски на неточность изготовления.

При выборе заготовок учитываются конфигурация, размеры, масса детали, материал, из которого она должна быть изготовлена, и условия производства.

Правильный выбор способа получения заготовок предопределяет эффективность технологического процесса изготовления дета лей, т. к. себестоимость изготовления заготовки является составной частью себестоимости детали.

Из возможных способов получения заготовки следует выбрать оптимальный для конкретных условий производства, который обеспечит минимальную себестоимость изготовления детали.

Объективной технологической характеристикой получения заготовки является коэффициент использования металла.

Коэффициент использования металла – отношение номинального значения массы материала в изделии к соответствующей норме расхода материала определенной марки и сортамента.

γ = m_и /m_з (3)

где m_и – масса детали, кг;

m_з – масса заготовки, кг.

В автомобилестроении основными способами получения заготовок являются литьем и давлением.

5.1. Получение заготовок литьем

В табл.1 приведены способы получения заготовок деталей автомобилей литьем.

Таблица 1

Способы получения заготовок литьем

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 1

5.2. Получение заготовок давлением

В табл. 2 приведены способы получения заготовок деталей автомобилей давлением.

Таблица 2

Способы получения заготовок давлением

Продолжение табл. 2

5.3. Получение заготовок из пластмасс

За последние годы количество пластмасс, применяемых для изготовления деталей автомобилей, увеличилось в несколько раз. Масса деталей из пластмасс по сравнению с металлическими снижается в среднем на 30 %.

Достоинства пластмасс: высокие водо-, масло-, бензостойкость, эдектроизоляционные свойства, шумо- и вибропоглощение, стойкость к истиранию.

Недостатки: недостаточные теплостойкость и теплопроводность, чувствительность к длительным знакопеременным нагрузкам (хладотекучесть и изменение физико-механических свойств).

Для изготовления деталей автомобилей применяют следующие пластмассы:

· фенол – для изготовления панелей приборов, кнопок управления, ручек и как фрикционный материал для накладок тормозных колодок;

· найлон и капрон – для изготовления втулок тормоза, сцепления, рычагов карбюраторов, деталей стеклоподъемников и замков двери;

· фтороуглеродистые полимеры (тефлон, фторопласт) – для изготовления клапанов термостатов, прокладок, сальников рулевого управления, подшипников сцепления;

· акрилаты и полистиролы – для изготовления декоративных деталей, крышек аккумуляторных батарей, задних фонарей, деталей указателей поворота;

· ацетатцеллюлоза – для изготовления рулевых колес, ручки, корпуса задних фонарей;

· волокнит – для изготовления подшипников скольжения, крыльчатки водяного насоса;

· армированные слоистые пластики – для изготовления трубопроводов отопительных и вентиляционных систем, отделочных панелей;

· текстолит – для изготовления зубчатых колес распределительного вала, клапанов топливного насоса, упорных шаровых колец.

Заготовки из пластмасс получают прессованием и литьем под давлением.

6. Точность механической обработки

Под точностью понимают степень соответствия производимого изделия какому-либо эталону или образцу.

Чем больше степень соответствия, тем выше точность изделия.

Эталоном при изготовлении детали является рабочий чертеж. На рабочем чертеже точность регламентируется:

· отклонением действительных размеров от номинальных;

· отклонениями от геометрической формы детали и ее отдельных элементов;

· отклонениями взаимного расположения поверхностей и осей детали.

На всех этапах технологического процесса изготовления автомобилей неизбежны погрешности, в результате чего достижение абсолютной точности практически невозможно.

Отклонение действительной детали от заданной чертежом называется погрешностью.

Погрешности, возникающие на различных этапах технологического процесса, взаимосвязаны. Точность сборки автомобиля зависит от точности изготовления деталей, которая, в свою очередь, зависит от точности изготовления заготовки.

Детали автомобиля могут изготавливать с экономической и достижимой точностью.

Под экономической точностью механической обработки понимают такую точность, которая при минимальной себестоимости обработки достигается в нормальных производственных условиях, предусматривающих работу на исправном оборудовании при нормальной затрате времени и нормальной квалификации рабочих.

Под достижимой точностью понимают такую точность, которая достигается при обработке в особых наиболее благоприятных производственных условиях.

6.1. Технологические методы обеспечения точности

Заданная точность механической обработки может быть достигнута двумя методами.

· Методом пробных проходов, при котором на каждом пробном проходе установка режущего инструмента на размер корректируется по результатам пробных проверок.

Методом пробных проходов производится обработка деталей в единичном и мелкосерийном типах производств.

Достоинства:

1. позволяет на неточном оборудовании получать высокую точность обработки;

2. исключает влияние износа режущего инструмента на точность, т. к. на пробных проходах вносится необходимая поправка;

3. при неточной обработке позволяет правильно распределить припуск на обработку и предотвратить появление брака;

4. освобождает от необходимости изготовления дорогостоящей оснастки.

Недостатки:

1. достигаемая точность обработки лимитируется минимальной толщиной снимаемой стружки. При точении резцами с обычной заточкой минимальная толщина стружки 0,02 мм, а при некотором затуплении резца – 0,05 мм. Точность размера нельзя получить с погрешностью меньше этих величин;

2. низкая производительность за счет затрат времени на пробные проходы и проверки.

· Методом автоматического получения размеров, при котором станок предварительно настраивается таким образом, чтобы требуемая точность обработки достигалась автоматически, почти независимо от внимания и квалификации исполнителей.

Достоинства:

1. повышение точности обработки и снижение брака. Не зависит от минимально возможной толщины стружки, т. к. припуск на обработку устанавливается заведомо больше этой величины;

2. повышение экономичности производства за счет увеличения производительности, снижения брака и уменьшения потребности в высококвалифицированных исполнителях.

При обработке деталей методом автоматического получения размеров взаимное расположение режущих лезвий и обрабатываемых поверхностей деталей, установленные при настройке со временем изменяется, что ведет к потере точности. Поэтому для поддержания производственной точности производится периодически подналадка станка, при которой восстанавливается первоначальное положение инструмента и обрабатываемой поверхности.

При обработке деталей на станках возникают систематические и случайные погрешности, влияющие на ее точность

6.2. Систематические погрешности механической обработки.

Факторы, влияющие на точность обработки

Систематической погрешностью обработки называется такая погрешность, которая для всех деталей данной партии остается постоянной или закономерно изменяется при переходе от каждой обработанной детали к последующей. В первом случае погрешность называется постоянной, а во втором – переменной.

6.2.1. Погрешности, связанные с неточностью изготовления

и износом станка

Геометрической точностью станка называется его точность в ненагруженном состоянии и зависит от точности изготовления основных деталей и сборочных единиц станка и точности его сборки.

Погрешности изготовления и сборки станков ограничиваются нормами государственных стандартов , определяющих допуски и методы проверки геометрической точности станков.

По точности изготовления станки общего назначения разделены на 5 групп.

1. Станки нормальной точности – Н;