Основы технологии машиностроения комплекс учебнометодических материалов
 Скачать 1.21 Mb.
|
|
Рис. 30. Схема обработки детали на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ На таких станках могут обрабатываться плоскости, уступы, пазы и фасонные контуры. Смена инструмента производится вручную. Рациональной является схема обработки одним инструментом при одной установке детали. Основной метод обработки – фрезерование. 3.2.4. Схемы обработки на сверлильных станках Основные формообразующие движения: вращение инструмента и поступательное движение этого инструмента. Установка детали в тисках или на призму (рис. 31).  а) б) Рис. 31. Схемы обработки при сверлении: а – установка детали в тиски; б – установка детали на призму Сверление по цилиндрической поверхности нетехнологично, установить сверло по направляющей практически невозможно. В единичном производстве перед сверлением делается кернение (маленькое углубление). Для массового и крупносерийного производств используются кондукторные втулки. В единичном и мелкосерийном производствах для сверления используются вертикально-сверлильные универсальные станки. Для сверления глубоких отверстий при l/d>5 применяются специальные сверлильные станки для глубокого сверления с горизонтально расположенным шпинделем. В массовом и крупносерийном производствах для сверления нескольких отверстий одновременно могут устанавливаться многошпиндельные головки (рис. 32, а). В крупносерийном и массовом производствах для обработки нескольких отверстий одновременно и при том на разных сторонах детали могут применяться агрегатно-сверлильные станки (рис. 32, б). Рабочее приспособление, как правило, специальное. Инструмент устанавливается в так называемых силовых головках, которые имеют свой привод, и могут устанавливаться в любых направлениях. Агрегатные станки всегда специальные. Основные методы обработки: сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы.
а) б) Рис. 32. Схемы сверления: а – на универсальном станке с многошпиндельной головкой; б – на агрегатно-сверлильном станке Обработка на сверлильных станках с ЧПУ. Эти станки предназначены для обработки нескольких отверстий последовательно по программе. Деталь закрепляется на столе в приспособлении. Перемещение от одного отверстия к другому производится по программе за счет горизонтальных перемещений стола, которые называются позиционированием инструмента. Сама обработка отверстий осуществляется поступательным (вертикальным) перемещением инструмента (рис. 33). Основные методы обработки: сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы. На сверлильных станках с ЧПУ обработка ведется одним инструментом, смена одного инструмента на другой происходит вручную. Рис. 33. Схема обработки на сверлильном станке с ЧПУ Сверлильные станки с ЧПУ с револьверной головкой. Смена инструмента производится автоматически. Такие станки применяются в серийном производстве (рис. 34). Рис. 34. Компоновочная схема обработки на сверлильном станке с ЧПУ с револьверной головкой Схемы обработки рисуются так же, как и при обработке на обычных сверлильных станках с ЧПУ, но с учетом позиций обработки. 3.2.5. Схемы обработки на расточных станках Основные формообразующие движения: вращение инструмента и поступательное перемещение этого же инструмента. В единичном, мелкосерийном и серийном производствах распространена обработка на горизонтально-расточных станках. Деталь устанавливается на столе в приспособлении, инструмент вместе с силовой головой получает движение вдоль оси (рис. 35, а). В единичном, мелкосерийном производствах для обработки высокоточных отверстий применяются вертикальные координатно-расточные станки. Инструмент – расточные оправки (рис. 35, б).
а) б) Рис. 35. Схемы обработки: а – на горизонтально-расточном станке; б – координатно-расточном станке В крупносерийном и массовом производствах применяются агрегатно-расточные станки (рис. 36.). В массовом и крупносерийном производствах для выполнения точных отверстий применяют алмазно-расточные станки, работающие по схеме обычных горизонтально-расточных станков. Рис. 36. Схема обработки на агрегатно-расточном станке 3.2.6. Схемы обработки на станках типа «обрабатывающий центр» Обрабатывающий центр – станки с ЧПУ, оснащенные инструментальным магазином (от 12 до 100 и более инструментов). Инструмент из магазина в шпиндель устанавливается автоматически специальным устройством. Большое распространение получили обрабатывающие центры фрезерно-сверлильно-расточной группы. Эти станки можно подразделить на станки с вертикальным расположением шпинделя и горизонтальным. Для станков с вертикально-расположенным шпинделем принцип обработки тот же самый, что и для обычных фрезерных станков с ЧПУ. Отличие станков в том, что на обрабатывающих центрах обработка возможна большим количеством инструментов с их автоматической сменой. Деталь устанавливают в приспособление универсального или специализированного типа. Деталь обрабатывается с одной стороны; формообразующие движения такие же. Станки с горизонтально-расположенным шпинделем имеют поворотный стол, и деталь может обрабатываться максимально с четырех сторон за счет поворотного стола (рис. 37, а).
а) б) Рис. 37. Схемы обработки на станках типа «обрабатывающий центр»: а – позиция первой структуры (вид сверху); б – позиция второй структуры Для станков типа «обрабатывающий центр» характерно наличие увеличенного количества управляемых координат. Если на обычных станках с ЧПУ максимальное количество управляемых координат три: x, y, z, то на станках типа «обрабатывающий центр» может быть четыре управляемых координаты: добавляется координата поворота стола «n». На отдельных станках может быть пять управляемых координат: x, y, z, n и вертикальное перемещение с помощью стола yст. 3.2.7. Схемы обработки на строгальных, долбежных и протяжных станках Строгание. Основные формообразующие движения: деталь и инструмент в процессе обработки перемещаются поступательно (рис. 38.). Применяется, в основном, в единичном производстве. Долбление. Основное формообразующее движение – возвратно-поступатель-ное движение инструмента (рис. 39.). Деталь в процессе обработки неподвижна. Применяется в единичном и, частично, в мелкосерийном производстве.
Протягивание. Протягивание может производиться на специальных протяжных станках горизонтального и вертикального исполнения. На этих станках могут обрабатываться отверстия и плоскости. Обработка отверстия представлена на рис. 40. Основные формообразующие движения: осевое перемещение инструмента – протяжки и поперечное движение за счет перепада зубьев протяжки. Рис. 40. Схема обработки отверстия протягиванием При протягивании отверстия деталь не закрепляется, она лишь поддерживается специальным устройством – ложементом. В процессе обработки деталь самоустанавливается по протяжке. 3.2.8. Схемы обработки при хонинговании и суперфинишировании Хонингование отделочный метод обработки, с помощью которого можно обеспечить повышенные требования по точности формы и шероховатости поверхности. Режущий инструмент – хон, оснащенный абразивными или алмазными брусками. Основные формообразующие движения: инструмент вращается и перемещается возвратно-поступательно многократно (рис. 41). Деталь в процессе обработки неподвижна. Оборудование – специальные хонинговальные станки. Суперфиниширование – отделочный метод обработки, позволяющий обеспечить минимальные величины шероховатости поверхности. Инструмент – суперфинишная головка. Формообразующие движения: вращение детали, перемещение головки вдоль оси детали и колебательные движения головки. В качестве оборудования применяются специальные суперфинишные станки (рис. 42).
Контрольные вопросы Контрольные вопросы построены по форме выбора правильных ответов.
3.3. Показатели качества машиностроительной продукции Качество машиностроительной продукции совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Количественные характеристики этих свойств называют показателями качества продукции. Показатели качества разделены на группы: показатели назначения, показатели надежности, показатели технологичности, эргономические показатели, эстетические показатели, показатели стандартизации и унификации, показатели транспортабельности, патентноправовые показатели, экологические показатели, показатели безопасности, экономические. Показатели назначения определяют технологические возможности и прогрессивность конструкций (мощность, производительность, скорость, расход электроэнергии, топлива, КПД, точность, прочность). Эти показатели являются основными при оценке технического уровня и качества продукции и используются как критерии при оптимизации процесса управления качеством. Анализируя состав показателей, можно отметить, что технический уровень продукции зависит не только от конструкции, а и от технологии ее изготовления (показатели точности и прочности). Показатели надежности это свойства изделия выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах. Если изделие не обладает необходимой надежностью, то все технические характеристики теряют свое практическое значение. Надежность изделия является показателем, включающим в себя показатели безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости. Показатели безотказности это свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени. К ним относятся: вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, средняя наработка на отказ. Показатели долговечности характеризуют свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания. К ним относятся: средний ресурс, средний ресурс между капитальными ремонтами, средний срок службы изделия. Показатели ремонтопригодности характеризуют свойство изделия, заключающееся в приспособленности, предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и устранению их путем проведения ремонта и технического обслуживания. К ним относятся: среднее время восстановления и вероятность восстановления в заданное время. Показатели сохраняемости характеризуют свойство изделия непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после срока хранения и транспортирования. К ним относятся: средний срок сохраняемости, гамма-процентный срок сохраняемости. Экономические показатели характеризуют затраты на разработку, изготовление, эксплуатацию и потребление продукции. К ним относятся: капиталовложение, себестоимость изготовления изделия. Производственно-технологические показатели это показатели стандартизации и унификации и показатели технологичности. Показатели стандартизации и унификации характеризуют насыщенность продукции стандартными, унифицированными и оригинальными частями, а также уровень унификации с другими изделиями. Степень унификации и стандартизации характеризуется следующими показателями: коэффициентами применяемости, повторяемости, взаимной унификации и унификации для группы изделий. Показатели технологичности это свойство изделия, обусловливающее оптимальное распределение затрат материалов, средств труда и времени при технологической подготовке производства, изготовлении и эксплуатации продукции. Показатели точности и прочности. Проблема точности в современном машиностроении занимает одно из ведущих мест. Ей подчинено большинство вопросов, рассматриваемых в технологии машиностроения: выбор баз, расчет припусков, формирование последовательности обработки, расчеты режимов резания и др. Повышение мощности машин при уменьшении ее габаритов и металлоемкости требуют получения многих показателей качества и в первую очередь точности. Задача повышения долговечности машин, т.е. длительного сохранения точности в процессе эксплуатации, решается обеспечением такого показателя как прочность. Указанные показатели машин и их деталей закладываются еще при конструировании, а затем формируются на протяжении всего технологического процесса изготовления: точность детали – при механической обработке, прочность – путем применения термической, химико-термической или упрочняющей обработки. К показателям точности, формируемым при обработке, относятся: точность размеров (квалитеты), точность формы, точность относительного расположения, точность положения. К прочностным показателям относятся показатели, характеризующие состояние поверхностного слоя – это величина поверхностной твердости HRC, HB; величина упрочненного слоя h, величина остаточных напряжений  , предел прочности  .В технологии машиностроения имеет место показатель, который оказывает сильное влияние на показатели точности и прочности в процессе эксплуатации. Это качество поверхностного слоя детали, оцениваемое шероховатостью Ra, Rz. Следует различать качество поверхностного слоя и общее качество продукции. Контрольные вопросы
|