Ремонт станков с ЧПУ

Продолжаем знакомиться с работами, связанными с эксплуатацией станков с ЧПУ с помощью материалов из учебника А.М. Гаврилина, В.И. Сотникова, А.Г. Схиртладзе и Г.А. Харламова «Металлорежущие станки» . В данной публикации рассмотрим ремонт станочного оборудования.

Ремонт станочного оборудования

Практически любой процесс машиностроительного производства связан с использованием основных производственных фондов (здания, сооружения, оборудование различного назначения и т.д.), являющихся материально-технической базой любого производства. Основные фонды подвержены физическому и моральному старению. Износ основных фондов представляет собой процесс их потребления. Без систематического возмещения потребляемых основных фондов невозможны не только расширение, но и простое воспроизводство, т. е. поддержание на достигнутом уровне материально-технической базы предприятия.

Возмещение основных фондов производится в двух направлениях:

• путем замены пришедших в негодность новыми (реновация);
• путем частичного возмещения основных фондов в процессе эксплуатации посредством ремонта.

Возмещение основных фондов проводится за счет средств от амортизации (одна часть амортизационных отчислений идет на восстановление первоначальной стоимости станка, вторая часть — на проведение ремонтов).

Рассматривая вопросы возмещения основных фондов, различают два вида ремонтных работ: ремонтные работы, необходимость в которых возникает в результате нормального износа, обусловленного временем использования оборудования, — капитальные работы; мелкие работы, связанные с устранением повреждений носящих случайный характер, — текущие ремонты.

Амортизационные отчисления составляют обязательную статью издержек производства и относятся на себестоимость продукции равными долями. В этом случае предприятие имеет возможность производить крупные ремонтные работы, требующие единовременной затраты значительных средств, без резкого возрастания в период выполнения этих работ стоимости основной продукции.

Кроме того, обеспечивается заинтересованность предприятий в освоении средств, предназначенных для таких работ, и в систематическом выполнении планов капитального ремонта оборудования, так как амортизационные отчисления на капитальные работы имеют целевое назначение и их расходование не вызывает увеличение себестоимости выпускаемой предприятием продукции.

Основные принципы, которые закладывались в организацию рационального ремонта:

• ремонт должен непрерывно поддерживать оборудование в работоспособном состоянии;
• в ремонтном деле должны применяться методы предупредительного и принудительного ведения ремонта;
• ремонтное производство должно планироваться.

Суть этого предложения заключается в том, чтобы в результате проведения ряда технических мероприятий (определение сроков службы деталей, составление их чертежей, размещение заказов и т.д.) изготавливались запасные детали и проводился своевременно необходимый ремонт. Своевременность замены деталей гарантируется планируемыми осмотрами. В результате этого потребность в капитальном ремонте уменьшается, он может проводиться реже.

Основные принципы организации системы планово-предупредительных ремонтов:

• ремонты проводятся через определенные промежутки времени, ремонты для одного вида оборудования имеют практически одинаковый объем.
• планирование ремонтов (трудозатраты, запчасти) основывается на нормальном объеме ремонтных работ.
• нормальный объем ремонтных работ определяют исходя из установленных оптимальных периодов между плановыми ремонтами, порядка их чередования в ремонтном цикле путем оценки ремонтосложности объектов ремонта;
• между планово-предупредительными ремонтами (ППР) оборудование подвергается осмотрам и проверкам — средствам организованной профилактики.

На машиностроительных предприятиях используются три основные системы плановых ремонтов для станков, имеющих специфику в эксплуатации:

• система послеосмотровых ремонтов, которая использовалась для планирования ремонта станков, не имеющих постоянной загрузки (например, станки ремонтных мастерских, котельных и других вспомогательных служб предприятия). Система предусматривала планирование осмотров. При осмотре, сопровождающемся частичной разборкой станка, устанавливают характер требуемого ремонта, объем и сроки его выполнения, необходимые запасные детали и узлы. Если состояние станка позволяет его нормальную эксплуатацию до следующего осмотра — ремонт не планируется;
• система стандартных ремонтов, которая использовалась в проведении ремонтных работ станков, режим работы которых строго регламентирован. Система предусматривала выполнение ремонтов в определенные сроки (праздники, выходные и т.д.) с принудительной заменой определенных деталей станка. В прошлом эта работа выполнялась в ноябрьский и майский праздники;
• система периодических ремонтов, которая применялась для оборудования, длительность работы которого можно установить (например, станки используемых в основных производственных цехах, особенно если это крупносерийное производство). Система предусматривала выполнение различных видов ремонта через определенные сроки работы оборудования.

Кроме того, в реальных условиях производства существует восстановительный ремонт, производящийся после пожара, наводнения, землетрясения и других чрезвычайных происшествий. К плановым ремонтам также не относятся аварийный ремонт, когда станок теряет свою работоспособность в результате неправильных действий оператора или в результате какой-то сложившейся аварийной ситуации.

Основная цель ППР — оптимизировать ремонтные работы технологического оборудования (работоспособное состояние оборудования при минимуме ремонтных работ). Поэтому, чтобы достичь высокой эффективности от применения ППР, он должен базироваться на существующих закономерностях, определяющих величину потребностей оборудования в ремонте, объемы плановых ремонтов, их характер. Причины, от которых зависит величина потребности оборудования в ремонте, т.е. общий объем всех ремонтных работ, которые необходимо выполнить для восстановления технических качеств парка оборудования, в основном зависит от следующих факторов:

• условия работы оборудования (режимы обработки, размеры деталей, материалы, конфигурация, твердость, точность обработки, требуемая от станков, квалификация станочников, качество ухода за оборудованием, состояние окружающей среды ит.п.);
• степень использования оборудования (сменность и коэффициент загрузки), определяющая время, отработанное оборудованием без ремонта;
• ремонтные особенности оборудования (сложность оборудования, его класс точности, особенности сборки — разборки, размеры и масса деталей станка, компоновка, общая площадь обрабатываемых поверхностей направляющих и т.п.);
• уровень качества выполнения ремонтов и технического обслуживания (качество запчастей, уровень технологии ремонта, оснащенность ремонтной службы, квалификация ремонтного персонала, организация технического обслуживания и т.п.);
• уровень производительности труда ремонтных рабочих (уровень механизации, прогрессивная технология ремонта, оснащенность ремонтного цеха, организация ремонта, парка запасных частей, уровень технологическо-конструкторской подготовки ремонтных работ и т.п.).

Основываясь на этом, можно считать, что для любого парка оборудования объем ремонтных работ в целях ликвидации износа, возникающего в результате эксплуатации, определяется перечисленными ранее пятью группами факторов. Эти соображения являются основным положением, на котором базируется система периодических ремонтов оборудования. Являясь функцией указанных факторов, объем ремонтных работ изменяется вместе с изменением этих факторов. Однако наибольшее влияние здесь оказывает число часов, отработанных оборудованием без ремонтов (длительная работа оборудования без плановых ремонтов ведет к резкому возрастанию объема ремонтных работ). Если выполнять плановые ремонты до наступления катастрофического износа, объем ремонтных работ будет минимальным.

Таким образом, в условиях периодического выполнения плановых ремонтов через определенное правильно установленное число отработанных часов объем работ по ремонту снижается до некоторого минимума, представляющего собой нормальный объем ремонтных работ, требующийся для поддержания технического состояния оборудования на нормальном работоспособном уровне, обеспечивается выполнением периодических ремонтов, составляющих повторяющиеся циклы.

Система ППР предусматривает последовательность выполнения разных видов ремонта, величину периодов времени между ними, их нормальные объемы.

Нормативы системы периодических ремонтов регламентируются положениями о применении системы, изложенными в руководстве «Единая система планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудования машиностроительных предприятий», и предусматривают следующие ремонтные работы.

Малый ремонт — вид планового ремонта, при котором заменой или восстановлением изношенных деталей и регулированием механизмов обеспечивается нормальная эксплуатация агрегата до очередного планового ремонта.

Средний ремонт — вид планового ремонта, при котором производится частичная разборка агрегата, капитальный ремонт отдельных узлов, замена и восстановление основных изношенных деталей, сборка, регулирование и испытание под нагрузкой

Капитальный ремонт — комплекс работ, включающий в себя полную разборку агрегата, замену всех изношенных деталей и узлов, ремонт базовых и других деталей и узлов, сборку, регулирование и испытание агрегата под нагрузкой.

При среднем и капитальном ремонтах восстанавливают предусмотренные соответствующими ГОСТами или техническими условиями геометрическую точность и производительность агрегата на срок до очередного планового ремонта (среднего или капитального).

Степень сложности ремонта станка, его ремонтные особенности оцениваются категориями сложности. За единицу сложности ремонта механической части взят станок модели 1К62 (16К20), которому присвоена 11-я категория сложности ремонта (11 ремонтных единиц). По электрической части за одну ремонтную единицу принят объем ремонта асинхронного электродвигателя в алюминиевом корпусе мощностью 0,6 кВт.

Основой проведения ремонтов станков является плановое выполнение ремонтов. Осмотр проводится с целью проверки состояния оборудования, устранения мелких неисправностей и выявления объема подготовительных работ, подлежащих выполнению при очередном плановом ремонте. Календарное планирование проведения осмотров и плановых ремонтов базируется на межремонтном цикле, длительность которого определяется временем от капитального ремонта до следующего капитального ремонта или с момента пуска нового станка в эксплуатацию до капитального ремонта. Продолжительность межремонтных циклов учитывается по количеству отработанных оборудованием часов и устанавливается в зависимости от типа оборудования, условий и характера работы.

Для металлорежущих станков межремонтный цикл составляет

где А — базовое время цикла, ч (для станков до 10 лет — 24 000, свыше 10 лет до 20 лет — 23 000, для станков старше 20 лет — 20 000); — коэффициент, учитывающий занятость оборудования в течение смены (при массовом производстве = 1, серийном — = 1,3, мелкосерийном и единичном — = 1,5); — коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал (конструкционные материалы = 1,0, чугун, бронза — = 0,8, высоколегированные стали с > 1 000 Н/мм ² — = 0,7; алюминий — = 0,75); — коэффициент, учитывающий особенности эксплуатации станков различных классов точности в условиях нормальной эксплуатации (класс точности Н — = 1,1, П — = 1,2; В и А - = 1,3, для станков работающих абразивом Н — , = 1,0, П — = 1,1); — весовая характеристика станков (легкие и средние = 1, крупные и тяжелые — = 1,35, уникальные — = 1,7).

Так, в серийном производстве при эксплуатации средних по массе станков нормального класса точности межремонтный цикл составляет: при односменной работе — 13,5 лет, двухсменной — 7 лет, трехсменной — 3,5 года. Учитывая разброс условий эксплуатации, разрешается в пределах +10 % изменять длительность межремонтного цикла.

Структура межремонтного цикла представляет собой перечень и последовательность выполнения осмотров и плановых ремонтов за период межремонтного цикла. Структура межремонтного цикла для легких и средних станков (весом до 10 т) включает в себя 1 средний ремонт, 4 малых, 6 осмотров; для крупных и тяжелых (весом 10... 100 т) — 2 средних ремонта, 6 малых, 27 осмотров; для станков тяжелых и уникальных (весом свыше 100 т): 2 средних ремонта, 9 малых, 36 осмотров. Например, структура межремонтного цикла легких и средних металлорежущих станков:

к-о-м-о-м-о-с-о-м-о-м-о-к

Период между ближайшими плановыми ремонтами называется межремонтный период , который будет составлять для приведенной ранее структуры межремонтного цикла 1/6 часть. Межосмотровым периодом называется период времени между ближайшими осмотром и плановым ремонтом или между осмотрами, когда в промежутке между ними плановые ремонты отсутствуют. Для той же приведенной структуры межосмотровый период составляет 1/12 часть времени межремонтного цикла.