1. Виды поверхностей. Методы образования поверхностей
 Скачать 61.04 Kb.
|
|
1. Виды поверхностей. Методы образования поверхностей Поверхность любой детали, обрабатываемой на металлорежущем станке можно рассматривать как состоящую из отдельных, так и в сово- купности простых поверхностей таких как: плоскость, линейчатая, цилин- дрическая, коническая, сферическая, торовая, винтовая и т.д. Все поверхности получаемые на металлорежущих станках можно рас- сматривать как совокупность образующих линий 1, перемещаемых по на- правляющей линии 2 (рис. 5.1). Эти линии называются производящими. Тело деталей машин ограничено геометрическими поверхностями, возникающими в процессе обработки. Это в основном плоскость, круговые и некруговые цилиндры, круговые и некруговые конусы, линейчатые и шаровые поверхности, имеющие определенную протяженность и взаимное расположение. Реальные поверхности, полученные в процессе обработки, отличаются от идеальных геометрией поверхности. 2. Методы формообразования поверхностей на металлорежущих станках. Метод обката (огибания). Основан на том, что образующая линия возникает в форме огибающей ряда положений режущей кромки инструмента, в результате его движений относительно заготовки. Форма режущей кромки отличается от формы образующей линии и при различных положениях инструмента является касательной к ней. Метод копирования. Основан на том, что режущая кромка инструмента по форме совпадает с производящей линией. Например: При получении цилиндрической поверхности образующая линия воспроизводится копированием прямолинейной кромки инструмента, направляющая линия – вращением заготовки. Здесь необходимо одно формообразующее движение – вращение заготовки. Для снятия припуска и получения детали заданного размера необходимо поперечное перемещение резца, но это движение (установочное) не является формообразующим. Метод следа. Состоит в том, что образующая линия получается как след движения точки - вершины режущего инструмента. Например: При точении образующая возникает как след точки – вершины резца, а при сверлении – сверла. Инструмент и заготовка перемещаются относительно друг друга таким образом, что вершина режущего инструмента все время касается образующей линии. Направляющая линия получается вращением сверла или заготовки. В обоих случаях требуется два формообразующих движения. Метод касания. Основан на том, что образующая линия является касательной к ряду геометрических вспомогательных линий, образованных реальной точкой движущейся режущей кромки инструмента. Метод характерен для таких инструментов, как фреза и шлифовальный круг, имеющих большое количество точек касания, т.е. точек ее резания. Таким образом, образование различных поверхностей сводится к установлению таких формообразующих движений заготовок и инструмента, которые воспроизводят образующие и направляющие линии. 3. Виды движений реализуемых на металлорежущих станках. Вспомогательные движения необходимы для подготовки процесса резания, обеспечения последовательной обработки нескольких поверхностей на одной заготовке или одинаковых поверхностей на различных заготовках. К числу вспомогательных движений относятся: а) движения для настройки станка на заданные режимы резания; б) движения для наладки станка в соответствии с размерами и конфигурацией заготовки; в) движения управления станком в процессе работы; г) движения соответствующих рабочих органов для подачи или зажима прутка или штучных заготовок; д) движения для закрепления и освобождения рабочих органов станка. Вспомогательные движения можно выполнять как автоматически, так и вручную. В станках-автоматах все вспомогательные движения автоматизированы и выполняются механизмами станка в определенные моменты времени в соответствии с технологическим процессом обработки детали. Главное движение в металлорежущих станках бывает чаще всего двух видов – вращательное и прямолинейное (возвратно-поступательное). В отдельных станках главное движение может иметь более сложный характер, но определяется оно также через вращательное и поступательное движения. Главное движение может сообщаться либо обрабатываемой заготовке, либо инструменту. Например, у станков токарной группы главным движением является вращение обрабатываемой заготовки; у фрезерных шлифовальных и сверлильных – вращение инструмента; у долбежных , протяжных, некоторых зубообрабатывающих и других – возвратно поступательное движение инструмента; у продольно-строгальных станков – возвратно-поступательное движение заготовки. В некоторых станках главное движение получается в результате одновременного вращения заготовки и инструмента (например, при сверлении отверстий малого диаметра на токарных многошпиндельных автоматах). Движение подачи у металлорежущих станков может быть непрерывным или прерывистым (периодическим), простым или сложным, состоять из нескольких самостоятельных движений или отсутствовать. Например, у токарных, фрезерных, сверлильных и других станков движение подачи является непрерывным. Прерывистым движение бывает, например, у продольно строгальных станков. Примером сложного движения подачи может служить движения подачи в зубофрезерном станке при нарезании косозубого цилиндрического колеса. У круглошлифовальных станков несколько движений подачи – вращательное движение детали (круговая подача), продольное осевое перемещение детали или шлифовального круга (продольная подача) и, наконец, поперечная подача, сообщаемая шлифовальному кругу, в протяжных станках движение подачи отсутствует. Движения рабочих органов станков подразделяют на движения резания, установочные и вспомогательные. Движения, которые обеспечивают срезание с заготовки слоя металла или вызывают изменение состояния обработанной поверхности заготовки, называют движениями резания. К ним относят главное движение и движение подачи. За главное принимают движение резания, определяющее скорость деформирования и отделения стружки от заготовки, за движение подачи — движение, обеспечивающее непрерывное врезание режущей кромки инструмента в материал заготовки при их относительном перемещении. Эти движения могут быть непрерывными или прерывистыми, а по своему характеру вращательными, поступательными, возвратно-поступательными. Скорость главного движения обозначают V, величину подачи — S. Движения, обеспечивающие взаимное положение инструмента и заготовки для срезания с нее определенного слоя материала, называют установочными. К вспомогательным движениям относят транспортирование заготовки, закрепление заготовок и инструмента, быстрые перемещения рабочих органов станка и др. 4. Станки токарной группы. Параметры, характеризующие основные технические возможности станков токарной группы. металлорежущие станки отечественного производства подразделяются на группы. Токарные станки составляют первую группу, которая включает девять различных типов металлорежущих станков, предназначенных для токарной обработки: 1-й — одношпиндельные автоматы и полуавтоматы; 2-й — многошпиндельные автоматы и полуавтоматы; 3-й — токарно-револьверные; 4-й — токарно-отрезные; 5-й — токарно-карусельные; 6-й — токарные, токарно-винторезные и токарно-лобовые; 7-й — многорезцовые и токарно-копировальные; 8-й — специализированные токарные; 9-й — токарные станки специального назначения. Внутри каждого из этих типов станки различаются по особенностям конструкции и размерам. 5. Методы нарезания резьбы на станках, токарной группы. Нарезание резьбы с помощью резца Форма резца, устанавливаемого на токарный станок, имеет особое значение – именно угол заточки этого инструмента определяет тип нарезаемой резьбы. Если используется резец, остро заточенный в форме треугольника, то получается метрическая резьба, если конец притупляется, то речь идёт уже о нарезании трапецеидальной резьбы. Для нарезания наружной и внутренней резьбы используются резцы разной конструкции – для наружной применяется резец, который чем-то напоминает отрезной, только имеющий специальный угол заточки, а для внутренней используется инструмент с повёрнутой на 90˚ твёрдосплавной напайкой. Шаг винтовой резьбы достигается за счёт совмещения движения вращения шпинделя и продольной подачи суппорта – определённый шаг резьбы требует своей подачи. Поэтому на токарных станках эта функция заложена производителем – чтобы нарезать резьбу, достаточно переключить необходимые рычаги в соответствии с технологической таблицей. Нарезание резьбы с помощью плашки или метчика Это самый простой способ, с помощью которого можно нарезать резьбу на токарном станке. Как правило, предварительно проточенная заготовка устанавливается в патрон станка и центруется. После чего включаются малые обороты и инструментом, установленным на специальный вороток, практически вручную нарезается резьба. О большой производительности в этом случае говорить не приходится. Нарезание резьбы с помощью твердосплавных пластин Как правило, такой способ применим исключительно на токарных станках с ЧПУ – это обуславливается дороговизной такого инструмента и необходимой точностью обработки. Резьбовая твердосплавная пластина изготавливается в виде нескольких зубцов, повторяющих форму будущей резьбы. Как правило, процесс нарезания осуществляется за несколько проходов – с каждым разом пластина погружается в тело детали на несколько десятых миллиметра, в результате чего увеличивается и шероховатость поверхности, и срок службы этой пластины. Пластины, как правило, не затачиваются в ручном режиме – их изготавливают на специальном сложном оборудовании. 6 Станки сверлильной группы. Параметры, характеризующие основные технические возможности станков сверлильной группы. Станки сверлильно-расточной группы подразделяются на 10 типов: 0-й тип оставлен резервным, к 1-му относятся вертикальные сверлильные станки, к 2-му – одношпиндельные сверлильные полуавтоматы, к 3-му –многошпиндельные полуавтоматы, к 4-му – координатно-расточные станки, к 5-му – радиально-сверлильные, к 6-му – горизонтально-расточные, к 7-му – алмазно- расточные, к 8-му – горизонтально-сверлильные и к 9-му – различные станки сверлильно-расточной группы, не вошедшие в предыдущие типы. Сверлильные станки классифицируются на: вертикально-сверлильные; радиально-сверлильные; одно- и многошпиндельные; разные сверлильные станки. Основной параметр, характеризующий размер станка - наибольший условный диаметр сверления в стальных заготовках (2Н135 - две последние цифры в модели станка - 35 мм). К основным размерам относятся также номер конуса шпинделя, наибольший ход шпинделя. В машиностроении наибольшее распространение получили вертикально - и радиально-сверлильные станки. 7. Станки фрезерной группы. Параметры, характеризующие основные технические возможности станков фрезерной группы. Фрезерные станки делятся на две основные группы: станки общего назначения и специализированные. Станки общего назначения: - консольно-фрезерные станки (горизонтально-фрезерные, вертикально-фрезерные и широкоуниверсальные); - бесконсольные (вертикальные и горизонтальные); - продольно-фрезерные; - фрезерные, непрерывного действия (карусельные и барабанные); Специализированные станки: копировально-фрезерные, зубофрезерные, резьбофрезерные, шпоночно-фрезерные, шлицефрезерные и др. Фрезерный станок — это станок для обработки металлических и других деталей вращающейся фрезой при поступательном перемещении заготовки. На фрезерных станках можно обрабатывать плоские и фасонные поверхности с прямыми и винтовыми образующими. Резание осуществляется фрезой — многолезвийным инструментом, у которого зубья расположены на поверхности тела вращения или на торце. Фрезерное оборудование с ЧПУ – технологические возможности токарные работы – используя дополнительные инструменты, можно торцевать поверхность заготовок, наносить резьбу, работать с цилиндрическими, коническими и прочими формами, сверлить и зенкеровать отверстия; гравировальные операции – современное фрезерное оборудование позволяет производить высокоточные гравировальные работы, независимо от сложности узора и хрупкости материала; работы по отрезке, раскрою и фигурной резке древесных материалов, камня и металлов; создание объемных изделий по 3D-программам. 8. Станки токарной группы. Параметры, характеризующие основные технические возможности станков токарной группы. 9. Станки зубообрабатывающей группы. Параметры, характеризующие основные технические возможности станков зубообрабатывающей группы. зубообрабатывающие станки Относятся к 5-й группе, поэтому первой цифрой в шифре зубообрабатывающих станков является цифра 5. Вторая цифра в шифре станка характеризует его тип. Группа зубообрабатывающих станков подразделяется на девять типов: 1 - зубодолбежные и зубострогальные станки для обработки цилиндрических колес; 2 - зубострогальные и зуборезные станки для конических колес; 3 - зубофрезерные станки для цилиндрических и червячных колес; 4 - зубофрезерные станки для червячных колес; 5 - станки для обработки торцов зубьев (зубозакругляющие, зубофасочные); 6 - резьбообрабатывающие станки (для обработки червяков); 7-зубоотделочные (шевинговальные, зубопритирочные), контрольно-обкатные и обкатные станки; 8 - зубошлифовальные станки; 9 - зубохонинговальные и другие зубообрабатывающие станки. Зубодолбежные станки для обработки по методу обкатки зуборезным долбяком цилиндрических колес, а также зубчатых секторов внутреннего и внешнего зацепления с прямым, косым или винтовым зубом. Зубофрезерные станки для обработки по методу обкатки червячной фрезой цилиндрических прямозубых и косозубых колес, червячных колес в условиях единичного, серийного и массового производства. Зубофрезерные станки для обработки червячных колес работают только по методу обкатки Станки для обработки торцов зубьев Зубоотделочные станки Зубо- и резьбошлифовальные разные зубо- и резьбообрабатывающие станки, например зубохонинговальные 10. Станки резьбообрабатывающей группы. Параметры, характеризующие основные технические возможности станков резьбообрабатывающей группы. По классификатору относят к пятой группе Основными типами резьбообрабатывающих станков являются резьбонарезные, резьбофрезерные, гайко-, болто-, трубо- и муфтонарезные, резьбо- и червячно-шлифовальные станки. Образование резьб может производиться также на токарно-винторезных, сверлильных, многоцелевых, расточных и накатных станках.
11. Агрегатные станки и автоматические линии. Назначение, область применения, структура. Агрегатными называются специальные многоинструментальные станки, собираемые из стандартных (нормализованных) и специальных узлов или агрегатов. К стандартным узлам относятся силовые (шпиндельные) головки, поворотные столы, станины, гидравлические устройства (гидропанели, гидроприводы) и др. На агрегатных станках выполняют сверление, зенкерование, развертывание и растачивание отверстий, обтачивание наружных поверхностей, протачивание канавок, нарезание резьбы, подрезание торцов, раскатывание цилиндрических и конических отверстий, фрезерование поверхностей, контроль качества продукции. Традиционные агрегатные станки (с ручным управлением) применяют в массовом и крупносерийном производстве, агрегатные станки с ЧПУ — в среднесерийном. Агрегатный станок проектируют специально для изготовления деталей одного типа или нескольких однотипных, поэтому его конструкция существенно зависит от формы и размеров заготовки, а также от технологии ее обработки. Главное преимущество агрегатных станков состоит в том, что они легко перекомпонуются и сравнительно быстро составляются из стандартных узлов с наименьшими затратами и за довольно короткое время. При обработке изделий на агрегатных станках сокращаются число рабочих и производственныеплощади при том же объёме продукции. Автоматическая линия (АЛ) – представляет собой совокупность технологического оборудования, установленного в соответствии с технологическим процессом обработки, соединённого автоматическим транспортом и имеющего общую систему управления. Функции человека при этом сводятся к контролю за работой оборудования и его поднастройкой, а так же загрузке заготовок в начале цикла и выгрузки изделий в конце него. Причём последние операции всё чаще передаются промышленному роботу. АЛ предназначены для изготовления деталей в условиях крупносерийного и массового производства и являются основным средством решения задач комплексной автоматизации. В связи с продолжающейся реконструкцией и строительством новых заводом с широким внедрением безлюдной технологии потребности в АЛ непрерывно возрастают. Экономическая эффективность использования АЛ достигается благодаря их высокой производительности, низкой себестоимости продукции, сокращению обслуживающего персонала на заданную программу выпуска, стабильному качеству изделий, ритмичности выпуска, созданию условий для внедрения современных методов организации производства. АЛ (см рис) состоит из: технологического агрегата 1 – машины, выполняющей одну или несколько операций технологического процесса (кроме накопления и транспортирования деталей); транспортного агрегата 2 – машины, выполняющей межоперационные транспортные операции технологического процесса; накопителя заделов 3 – устройства для приёма, хранения и выдачи межоперационного задела заготовок и полуфабрикатов расположенного между двумя станками или отдельными участками АЛ и устройства управления. |