Электрохимическое маркирование

Нарезание зубьев колес

Сущ-ет 2 метода нарезания зубьев колес:

1. метод копирования профиля режущего инструмента, осуществ-ся фрезер-ем, строг-ем, шлиф-ем, протягиванием. Инструмент вырезает на заготовке впадины м/у зубьями, при этом профиль зуба соответ-т профилю режущего инструмента, после обработки каждой впадины заготовку поворачивают на 1 зуб.Инструмент: строгал. резец, модуль-я дисковая фреза, пальцевая фреза. С помощью протяжек нарезают в массовом произ-ве конические колеса.

2.метод обката(огибания): заготовке и инстр-ту сообщают движения, воспроизводящие зацепление пары сопряженных зубчатых колес или колеса с зубчатой рейкой. Одновременно режущий инстр-т совершает рабоч-е движение резания.

Маршрут обработки зубчатого венца зависит от требований к колесу. Для получения зубьев 5-7 степени точности подвергают предварительной и чистовой обработке, а затем отделке. Для получения зубьев 8 ст. – без отделки. 9-10 степень точности – однократная обработка.

После термообр-ки поверхности центр-го отверстия и торцы деформируются, для этого вводятся технолог. операции по калибровке шлицевого отвер-я( отвер-я со шпоночн-м пазом) и шлифование обоих торцев заготовки (для зубьев 7-й степени точности).

 

 

12) Технология изготовления корпусных деталей.

 

Построение и содержание технологического процесса обработки заготовки корпусной детали, в основном, определяется выбором баз и размерными связями между различными поверхностями.

Маршрут механической обработки корпусных деталей включает следующие основные этапы:

 

1) обработку поверхностей, используемых в качестве технологических баз при последующей обработке;

2) обработку взаимосвязанных плоских поверхностей;

3) обработку основных и крепежных отверстий;

4) отделочную обработку плоских поверхностей;

5) отделку основных отверстий (требуется всегда).

 

Каждый из этапов состоит из нескольких операций в зависимости от вида обрабатываемых поверхностей и требований по точности. В некоторых случаях в маршрут включают старение между черновой и чистовой обработкой.

 

Рассмотрим типовые маршруты механической обработки корпусных деталей для различных типов производства.

В мелкосерийном и серийном производствах обработка заготовок корпусных деталей осуществляется в такой последовательности:

 

1) разметка основных плоскостей с нанесением горизонтальных и вертикальных рисок;

2) черновое фрезерование основных плоскостей;

3) разметка отверстий;

4) обработка отверстий;

5) чистовое фрезерование основных плоскостей;

6) координатное растачивание конструкторских базовых отверстий;

7) фрезерование второстепенных плоскостей;

8) обработка крепежных отверстий;

9) финишная обработка точных конструкторских базовых отверстий.

 

В массовом и крупносерийном производствах обработка заготовок корпусных деталей производится в следующей последовательности:

 

1) обработка установочной базовой плоскости и изготовление 2-х технологических отверстий по 7-му квалитету;

2) черновая и чистовая обработка основных плоскостей;

3) черновая и чистовая обработка взаимосвязанных базовых конструкторских отверстий;

4) фрезерование второстепенных плоскостей;

5) обработка крепежных отверстий;

6) финишная обработка конструкторских базовых отверстий.

 

13) Электрофизические и электрохимические способы обработки деталей.

 

Электрохимическая обработка (ЭХО) — способ обработки электропроводящих материалов, заключающаяся в изменении формы, размеров и (или) шероховатости поверхности заготовки вследствие анодного растворения её материала в электролите под действием электрического тока.

 

Виды электрохимической обработки

Электрохимическое объемное копирование — Электрохимическая обработка, при которой форма электрода-инструмента отображается в заготовке

Электрохимическое прошивание — Электрохимическая обработка, при которой электрод-инструмент, углубляясь в заготовку, образует отверстие постоянного сечения

Струйное электрохимическое прошивание — Электрохимическое прошивание с использованием сформированной струи электролита

Электрохимическое калибрование — Электрохимическая обработка поверхности с целью повышения её точности

Электрохимическое точение — Электрохимическая обработка, при вращении заготовки и поступательном перемещении электрода-инструмента

Электрохимическая резка — Электрохимическая обработка, при которой заготовка разделывается на части

Электрохимическое удаление заусенцев (ЭХУЗ, Electrochemical debuting) — Электрохимическая обработка, при которой удаляются заусенцы заготовки

Электрохимическое маркирование

Многоэлектродная электрохимическая обработка — Электрохимическая обработка осуществляемая электродами, подключенными к общему источнику питания электрическим током и находящимися во время обработки под одним потенциалом

Непрерывная электрохимическая обработка — Электрохимическая обработка при непрерывной подаче напряжения на электроды

Импульсная электрохимическая обработка — Электрохимическая обработка при периодической подаче напряжения на электроды

Циклическая электрохимическая обработка — Электрохимическая обработка, при которой один из электродов перемещается в соответствии с заданной циклограммой,

а также другие смешанные виды электрофизикохимической обработки (ЭФХМО) включающие ЭХО:

· анодно-механическая обработка;

· электрохимическая абразивная обработка;

· электрохимическое шлифование;

· электрохимическая доводка (ЭХД);

· электрохимическое абразивное полирование;

· электроэрозионнохимическая обработка (ЭЭХО);

· электрохимическая ультразвуковая обработка и др.

 

Электрофизические методы обработки металлов основаны на использовании специфических явлений, возникающих под действием электрического тока, для удаления материала или изменения формы заготовки.

Электроэрозионная обработка является разновидностью электрофизической обработки и характеризуется тем, что изменение формы, размеров и качества поверхности заготовки происходит под действием электрических разрядов.

Режимы электроэрозионной обработки делятся на электроискровые и электроимпульсные.

Электроискровые режимы характеризуются использованием искровых разрядов с малой длительностью (10-5…10-7с) при прямой полярности подключения электродов (заготовка “+”, инструмент “-”).

Электроимпульсные режимы характеризуются применением импульсов большой длительности (0, 5…10 с), соответствующих дуговому разряду между электродами и более интенсивному разрушению катода. В связи с этим при электроимпульсных режимах катод соединяется с заготовкой, что обеспечивает более высокую производительность эрозии (в 8-10 раз) и меньшей, чем при электроискровых режимах, износ инструмента.

Лучевая обработка металлов

Разновидностями лучевой обработки в машиностроении является электронно-лучевая или светолучевая обработка.

Электронно-лучевая обработка металлов основана на тепловом воздействии потока движущихся электронов на обрабатываемый материал, который в месте обработки плавится и испаряется. Столь интенсивный нагрев вызывается тем, что кинетическая энергия движущихся электронов при ударении о поверхность обрабатываемой заготовки почти полностью переходит в тепловую, которая будучи сконцентрирована на площадке малых размером (не более 10 мкм), вызывает её разогревание до 6000˚ С.

 

14) Методы сборки изделий

Достижение заданной точности сборки заключается в обеспечении размера замыкающего звена размерной цепи, не выходящего за пределы допуска.

 

Требуемая точность сборки изделий достигается одним из пяти методов:

1. полной,

2. неполной взаимозаменяемости,

3. групповой взаимозаменяемости,

4. регулирования,

5. пригонки.

Метод полной взаимозаменяемости — при данном методе требуемая точность сборки достигается путем соединения деталей без их выбора, подбора или изменения размеров. Применение метода полной взаимозаменяемости целесообразно при сборке соединений, состоящих из небольшого количества деталей, так как увеличение числа деталей требует обработки сопряженных поверхностей с меньшими допусками, что не всегда технически достижимо и экономически целесообразно.
Метод неполной взаимозаменяемости — метод, при котором требуемая точность сборки достигается не у всех соединений при сопряжении деталей без их выбора, подбора или модификации размеров, а у заранее определенной их части, т. е. обусловленный процент (или доли процента) соединений не соответствует требованиям точности сборки и требует разборки и повторной сборки. Если дополнительные затраты на выполнение разборочно-сборочных работ меньше затрат на изготовление сопрягаемых деталей с более узкими допусками, обеспечивающими получение требуемой точности сборки у всех соединений, то метод неполной взаимозаменяемости целесообразен в этом данном конкретном случае.
Метод групповой взаимозаменяемости — метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем соединения деталей, относящихся к одной из размерных групп, на которые они уже рассортированы. Этот метод иногда называют селективным. В пределах каждой группы требуемая точность сборки достигается методом полной взаимозаменяемости. Данный метод предоставляет высокую точность сборки, однако он связан с дополнительной операцией сортировки Деталей на размерные группы, надобностью хранения запасов деталей всех размерных групп и невозможностью использования части деталей, когда сопрягаемые детали неравномерно разделяются по размерным группам.
Метод регулирования — при данном методе требуемая точность сборки получается путем модификации размера одной из деталей (или группы деталей) соединения, называемой компенсатором, без снятия слоя материала.
Метод пригонки — метод, при котором требуемая точность сборки достигается путем изменения размера компенсатора со снятием слоя материала.

 

 

15) Проектирование технологических процессов сборки изделий.

 

Последовательность проектирования технологического процесса сборки и исходные материалы. Проектирование технологического процесса сборки производится в следующей последовательности: определяется такт сборки, составляется схема сборки, выбирается организационная форма сборки, намечается последовательность выполнения операций, проектируются способы выполнения операций и переходов; при этом выбираются необходимые инструменты и приспособления для обоснования этого выбора.

В единичном и мелкосерийном производстве технологический процесс сборки разрабатывают укрупненно, ограничиваясь обычно составлением только последовательности операций.

Исходными материалами для проектирования технологического процесса сборки являются: узловые и общие чертежи собираемых объектов, спецификации деталей и узлов, входящих в объект сборки, годовая программа выпуска и технические условия на сборку объектов.

Трудоемкость сборки составляет значительную долю общей трудоемкости изготовления изделий (в автомобильной промышленности до 30%). Поэтому при значительных программах выпуска уменьшение трудоемкости сборочных работ имеет большое значение. Основные пути решения этой проблемы — механизация и автоматизация сборочных процессов.

При сборке узлов машин на автоматических станках процесс состоит из подачи собираемых деталей к местам их соединения, взаимного их ориентирования для осуществления нужного сопряжения и его выполнения. Для выполнения всех перечисленных переходов в автоматических сборочных станках предусматривают определенные механизмы, выполняющие эти функции.

Правильность автоматического ориентирования деталей в процессе сборки и осуществление нужных сопряжений возможно лишь при условии взаимозаменяемости.

- анализ сборочных чертежей на технологичность;

- выбор метода достижения точности сборки на основе расчета и анализа размерных цепей (полная, неполная, групповая взаимозаменяемость, регулировка, пригонка);

- определение целесообразной степени дифференциации или концентрации сборочных операций;

- установление последовательности сборки, разработка схемы общей сборки и сборки сборочных единиц, входящих в изделие;

- выбор способов контроля и испытаний собранного изделия;

- выбор, а при необходимости и проектирование, технологического оборудования и оснастки для осуществления сборки;

- нормирование сборочных работ;

- расчет экономических показателей сборки;

- разработка планировки оборудования и рабочих мест;

- оформление технологической документации.

 

16) Классификация металлообрабатывающих станков

Металлообрабатывающие станки делят на:

1. Токарные (специализированные, одношпиндельные, многошпиндельные, револьверные, карусельные)
2. Сверлильные (вертикально сверлильные, одношпиндельные, многошпиндельные, горизонтально сверлильные, радиально сверлильные)
3. Шлифовальные (кругошлифовальные, внутришлифовальные, плоскошлифовальные, притирочные, полировочные)
4. Комбинированные
5. Зубо- и резьбообрабатывающие (резьбонарезные, зубосторогальные)
6. Фрезерные (вертикально-консольные, горизонтально-консольные)
7. Строгальные, долбежные, протяжные (одностоечные, двухстоечные)
8. Разрезные (резцом, абразивным кругом, гладким диском)
9. Разные (балансировочные)

По универсальности:
- универсальные
- широкого назначения
- специализированные
- специальные

По точности изготовления:
- нормальной точности
- высокой точности

По степени механизации:
- с ручным управлением
- полуавтоматы
- автоматы
- с ЧПУ

 

 

17) Типовые узлы металлообрабатывающих станков

1. Шпиндельная коробка предназначена для вращения конечного звена цепи главного движения (шпинделя).

2. Коробка подач предназначена для изменения перемещения конечного звена кинематической цепи: суппорта, стола, шпинделя. Если ряд чисел оборотов коробки скоростей построен по геометрической прогрессии, то ряд чисел оборотов коробки подач, может быть построен на основе как геометрической, так и арифметической прогрессии. Например: Коробка фрезерного станка строится по геометрической прогрессии, а число оборотов коробки подач токарно-винторезного станка построена по принципу арифметической прогрессии, т.к. ряд шагов метрических резьб построен по арифметической прогрессии.

3.Фартук станка - включает в себя механизм для преобразования вращательного движения выходного вала коробки подач в поступательное движение суппорта, стола, шпинделя. Он предназначен для передачи движения от коробки подач к суппорту или столу. Стол предназначен для крепления детали а главное для поворота на произвольный угол с фиксацией при обработке.

4.Консоль.

5. Гитара сменных колес (из 2-х сменных колес, из 4-х сменных колес).

Большинство исполнительных механизмов служит для преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное. Исполнительные механизмы рабочих органов автоматов можно разделить на две группы:

1. Исполнительные механизмы, включающие в себя, цикловые изменения Кц кинематической связи между передаточным механизмом П и рабочим органом Р. Это цикловые исполнительные механизмы, из которых наиболее широко распространенным является кулачковый механизм.

2. Исполнительные механизмы, не включающие в себя цикл изменения кинематической связи между передаточным механизмом и исполнительным органом.

Кулачковые механизмы.

Широко используются в широко универсальных и специальных станках автоматах. Характер профиля зависит от назначения кулачка. Если кулачек осуществляет перемещение основного рабочего органа (суппорта с резцом), то его профиль состоит из следующих участков: участок быстрого подвода (Архимедова спираль); участок рабочего хода; участок отвода рабочего органа; участок выстоя рабочего органа.

Кулачки, определяемые формой и размером деталей, могут быть: дисковые, цилиндрические, кулачек поступательного движения; независимо от формы кулачки могут быть: пазовые – с кинематическим замыканием, открытые – с силовым замыканием, комбинированные.

Толкатели – получают движение от кулачков, снабжены башмаками, непосредственно контактирующими с поверхностью кулачка. Башмаки применяют роликовые и остроконечные.

 

18) Механизмы поступательного движения металлообрабатывающих станков

 

 

 

 

19) Механизмы вращательного движения металлообрабатывающих станков.

20) Направляющие металлообрабатывающих станков

Направляющие станков — узлы, предназначенные для перемещения инструмента, заготовки и связанных с ними узлов по заданной траектории с требуемой точностью.

Классификация направляющих

· Направляющие качение:

· Роликовые направляющие модульного типа;

· Шариковые направляющие модульного типа;

· Направляющие скольжения:

· Гидростатические направляющие;

· Гидродинамические направляющие;

· Аэростатические направляющие;

· Аэродинамические направляющие;

· Комбинированные.

Направляющие скольжения

Непосредственный контакт сопряженных поверхностей в направляющих скольжения определяет непостоянство и большие силы сопротивления. В зависимости от нагрузки, скорости, вида смазочного материала и его количества направляющие могут работать в режимах трения без смазочного материала и с ним. Существенную разницу для этих направляющих составляют силы трения покоя по сравнению с силами трения движения; последние, в свою очередь, сильно зависят от скорости скольжения. Эта разница приводит к скачкообразному движению узлов при малых скоростях, что крайне нежелательно, особенно для современных станков с ЧПУ. Значительное трение вызывает изнашивание и, следовательно, снижает долговечность направляющих.

Для уменьшения недостатков направляющих с полужидкостной смазкой внедряют специальные антискачковые масла, применяют накладки из антифрикционных материалов.

Достоинства направляющих с полужидкостной смазкой - высокая контактная жесткость и хорошие демпфирующие свойства. Кроме того, они обеспечивают надежную фиксацию подвижного узла станка после его перемещения в заданную позицию.

Направляющие качения

Направляющие качения имеют хорошие характеристики трения, равномерность и плавность движения при малых скоростях, точность установочных перемещений и длительно сохраняют точность; в них малое тепловыделение, их просто смазывать. Недостатками направляющих качения по сравнению с направляющими скольжения являются высокая стоимость, трудоемкость изготовления, пониженное демпфирование, повышенная чувствительность к загрязнениям.

21) Предохранительные устройства металлообрабатывающих станков

В неавтоматизированном производстве рабочий непосредственно выполняет технологические операции на машине, нередко соприкасаясь с движущимися и вращающимися ее частями и узлами. Для предотвращения несчастных случаев оборудование необходимо снабжать различными оградительными, защитными и предохранительными устройствами.

Эти устройства применяют для предупреждения случайного проникновения человека в опасную зону оборудования: различные ограждения движущихся частей, ограждения зоны резания, защитная блокировка, принудительная защита от случайного пуска машины в ход и т. п. Независимо от вида ограждения, его назначения и конструкции оно должно быть простым и прочным, надежно закрывать опасную зону и легко сниматься при ремонтах.

Защитные и предохранительные устройства выполняются в виде жестких крышек, кожухов, щитов или сеток на жестком каркасе, органически соединенных с основными частями машины в единую конструкцию. В современных станках, на прессах и другом оборудовании все движущиеся и вращающиеся части располагают внутри станин, корпусов и коробок, при этом отпадает необходимость устройства каких-либо дополнительных ограждений. Для промежуточных звеньев машин (ременных передачу муфт, валов и пр.) применяют стационарные или подвижные сплошные, сетчатые или решетчатые ограждения.

Подвижное ограждение, например, устанавливается на выступающих концах вала или винта в том случае, если длина их вылета изменяется при работе в значительных пределах. Подвижное ограждение делают в виде телескопического кожуха или спиральной пружины. Нередко ограждения выполняют сблокированными с механизмами пуска и останова оборудования: машина в этом случае может работать только при условии, если ограждение находится в рабочем положении. При открытом положении ограждения специальное устройство прекращает подачу движения определенным узлам машины. Блокировочное устройство чаще всего представляет собой систему контактов, замыкающих или размыкающих цепь питания электрическим током тех или иных рабочих органов.

Для оборудования, при работе которого возможно отлетание осколков металла, стружки, обрезков, искр, брызг охлаждающей жидкости, предусматривают специальные предохранительные приспособления, обеспечивающие безопасность работающих. Такие приспособления чаще всего выполняют съемными или откидными в виде прозрачных щитков или экранов для удобного наблюдения за процессом.

Наибольшую опасность при работе на металлорежущих станках представляет отлетающая стружка, поэтому безопасному ее отводу в настоящее время уделяется большое внимание. Из практики работы машиностроительных заводов известны многие способы защиты от стружки. К ним относятся: применение защитных очков; индивидуальных щитков и экранов, устанавливаемых на станке; оборудование режущих инструментов стружколомами, стружкозавивателями и стружкоотводчиками и т. д.

Очки, индивидуальные наголовные сетки являются такими средствами защиты, которые не зависят от формы стружки, направления ее полета и конструкции станка. Основной недостаток их заключается в том, что они стесняют рабочего (зону его работы, область наблюдения и пр.), неудобны, требуют времени на установку и самое главное — конструктивно не связаны со станком, что приводит к редкому пользованию ими. Наиболее приемлемыми средствами защиты от стружки следует считать такие устройства, которые обеспечивают безопасный ее отвод от места обработки. Конструктивно такие устройства могут быть трех видов.

1. Конструирование станков с наклонными или повернутыми на 180° суппортами, при которых обеспечивается отвод стружки к задним стенкам, при этом стружка отводится в противоположную от рабочего сторону.

2. Применение приспособлений, использующих кинетическую энергию стружки для ее отвода. Коробчатое приспособление, установленное на резец, улавливает стружку и, используя ее кинетическую энергию, отводит стружку в безопасную зону. Такие приспособления дополнительно оснащают отсасывающими устройствами, которые позволяют отводить стружку и пыль за пределы станка и исключают возможность запыления воздуха в цехе.

3. Оснащение оборудования разнообразными по форме и размерам щитками и экранами. Такие ограждения являются препятствием на пути потока стружки к рабочему месту. Отражаясь от экрана, стружка падает в безопасную зону. Как правило, подобное ограждение должно быть конструктивно связано со станком и удовлетворять ряду требований, в частности, максимально изолировать рабочего от опасной зоны, автоматически устанавливаться по размерам обрабатываемых деталей, не ухудшать условий работы (условий наблюдения за процессом, не снижать производительность труда, качества и чистоты обработки и пр.), отличаться простотой и безопасностью при обслуживании, наладке и регулировке, иметь достаточную прочность, сочетаться с системой удаления отходов, быть сблокированным с механизмами пуска и торможения станка и т. д.

Щитки и экраны как средства ограждения применяются в машиностроении не только на станках, но и на прессах, в печах и на другом оборудовании. Экраны или отражатели для уменьшения теплового излучения через открытые окна у нагревательных печей также являются препятствием на пути потока лучистой энергии к рабочему месту. Подобные способы защиты применяются для предохранения рабочего от искр и окалины в кузнечных и литейных цехах; от ионизирующих излучений при работе с радиоактивными веществами; от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей, электромагнитных полей. Конструктивное исполнение этих средств защиты зависит не только от характера вредности или опасности, но и от конструкции оборудования. Если, например, водяная завеса толщиной 1—2 мм, выполняющая роль экрана у нагревательной печи, полностью поглощает лучистое тепло, то для мощного радиоактивного излучателя требуется бетонная перегородка толщиной 1 м и более.

 

22) Конструирование приводов металлообрабатывающих станков

 

1) Энергокинематический расчет привода

2) Расчет и проектирование редуктора

2.1. Выбор материала передачи

2.2. Подготовка исходных данных

2.3. Расчет, анализ полученных результатов и выбор рационального варианта компоновочной схемы

3) Расчет и проектирование открытой передачи

4) Ориентировочный расчет и конструирование валов.

5) Расчет элементов и конструирование деталей передач

6) Предварительный выбор подшипников

7) Расчет элементов и конструирование корпуса и подшипниковых узлов

8) Эскизная компоновка редуктора

9) Расчет и выбор подшипника промежуточного вала

10) Уточненный расчет промежуточного вала

11) Подбор шпонок и их расчет

12) Подбор муфт

13) Смазка элементов редуктора

14) Выбор посадок основных элементов

 

 

23) Гидравлические приводы металлообрабатывающих станков.

 

24) Устройства гидро-пневмо автоматики металлообрабатывающих станков и автоматических линий

 

25) Конструирование базовых деталей и направляющих металлообрабатывающих станков

Базовые детали металлорежущих станков (ГПМ) служат для создания требуемого пространственного размещения узлов, несущих инструмент и обрабатываемую деталь, и обеспечивают точность их взаимного расположения под нагрузкой. Совокупность базовых деталей между инструментом и заготовкой образует несущую систему станка. К базовым деталям относят станины (корпус), основания, колонны, стойки, поперечины, ползуны (деталь кривошипно-ползунного механизма, скользящая в прямолинейных направляющих, шарнирно связанная с шатуном), траверсы (горизонтальная балка), столы, суппорты, планшайбы, корпуса шпиндельных бабок и т. п.

По форме базовые детали условно делятся на 3 группы:

1) Брусья - детали, у которых один габаритный размер больше двух других;

2) Пластины - детали, у которых один размер значительно меньше двух других;

3) Коробки - габаритные размеры примерно одного порядка.

 

Направляющие обеспечивают правильность траектории движения заготовки и инструмента и точность перестановки узлов. Во многих случаях направляющее выполняют как одно целое с базовыми деталями.

Базовые детали и направляющие должны иметь:

1) Первоначальную точность изготовления всех ответственных поверхностей для обеспечения требуемой геометрической точности станка:

2) Высокую жесткость, определяемую контактными деформациями и деформациями самих базовых деталей:

3) Высокие демпфирующие свойства, т. е. способность гасить колебания между инструментом и заготовкой от действия различных источников вибраций:

4) Долговечность, которая выражается в стабильности формы базовых деталей и способности направляющих сохранять первоначальную точность в течении заданного срока эксплуатации.

Базовые детали должны иметь малые температурные деформации, из-за которых могут произойти относительные смещения между инструментом и заготовкой, а направляющие должны обладать малой величиной и постоянством сил трения, так как от этого зависит точность позиционирования узлов станка.

Конструирование базовых деталей - это поиск компромиссного решения между противоречивыми требованиями:

1) Создание конструкций жестких, но имеющих малую массу;

2) Простых по конфигурации, но обеспечивающих высокую точность;

3) Дающих экономию металла, но учитывающих возможности литейной технологии и технологии сварных конструкций. Конструирование базовых деталей во многом опирается на накопленный мировой опыт.

 

Плиты служат для повышения устойчивости станков с вертикальными станинами, их применяют в станках с неподвижной заготовкой. Конструктивно плиты выполняют в виде пластины с системой стенок и ребер.

Коробчатые базовые детали (шпиндельные бабки, коробки передач, коробки подач, фартуки и т. п.) чаще имеют форму параллелепипеда, реже цилиндрическую форму. Жесткость коробок увеличивают за счет увеличения жесткости стенок непосредственно в месте приложения нагрузки путем постановки бобышек и ребер.

Базовые детали типа суппортов и салазок предназначены для перемещения заготовки или инструмента и имеют обычно 2 системы направляющих. Конструктивные формы суппортов и салазок определяются формой и расположением направляющих, конструкцией регулирующих элементов и механизмов привода, требованиями размеров по высоте.

Столы служат для поддержания и перемещения заготовок при обработке, их делят на подвижные и неподвижные. Имеют коробчатую форму.

Для частичной компенсации потери жесткости используют дополнительные ребра и перегородки.

Основными материалами базовых деталей, удовлетворяющими условиям стабильности, жесткости и виброустойчивости, являются чугун и низкоуглеродистая сталь. Значительно реже применяют бетон, да и то в качестве материала для оснований или станин. Чаще всего применяют чугун СЧ15. Он обладает хорошими литейными свойствами. Углеродистую сталь применяют при изготовлении сварных базовых деталей простой формы. Бетон хорошо гасит вибрации, что увеличивает динамическую жесткость станка.

 

26) Шпиндельные узлы металлообрабатывающих станков

 

Требования к шпиндельным узлам. Одним из основных узлов, во многом определяющих точностные параметры станка и производительность обработки, является шпиндельный узел (ШУ). Этим обусловлены высокие требования, предъявляемые к ШУ: к точности вращения, виброустойчивости, быстроходности шпинделя, к несущей способности шпиндельных опор, их долговечности и допустимому нагреву.

Точность вращения шпинделей металлорежущих станков определяется стандартами в зависимости от типа, класса точности и назначения станка, а для специальных и специализированных станков — техническими требованиями.

Жесткость шпинделя задается стандартами на нормы жесткости для соответствующего типа станка. Если таковые отсутствуют, то допустимый прогиб конца шпинделя численно не должен превышать одной трети допуска на радиальное биение шпинделя.

Виброустойчивость должна обеспечивать заданную точность и качество обработки. Собственная частота изгибных колебаний шпинделя не должна быть ниже 200 Гц, а в ответственных случаях — 500 Гц. Быстроходность шпинделя и диапазон регулирования частот вращения зависят от назначения, конструктивных и технологических особенностей станков. Несущая способность шпиндельных опор обеспечивается правильным выбором их размеров, смазочного материала и метода его подачи.

Долговечность шпиндельных опор зависит от типа шпиндельных подшипников. В станкостроении при расчете подшипников качения их долговечность принимают равной 5000 ч. Подшипники скольжения при необходимости регулируют, и они работают до допустимого износа. Допустимый нагрев шпиндельных подшипников зависит от класса точности станка. Норма предельно допустимого нагрева в стандартах и нормалях установлена только для опор качения станков нормальной точности.

Перечисленные требования могут быть обеспечены правильным выбором материалов и термической обработки, выбором соответствующих размеров и конструкции шпинделя и его опор, правильным назначением допусков размеров, качественным изготовлением и сборкой, правильной эксплуатацией, своевременной смазкой и регулированием ШУ. Типы опор шпинделя. В качестве опор шпинделей в станках используют подшипники качения и скольжения. Чаще всего шпиндели устанавливают на две опоры.

В опорах качения применяют шариковые, роликовые и игольчатые подшипники качения, класс точности которых выбирают в зависимости от точности станка. Для повышения точности вращения шпинделя и жесткости опор качения в них создается предварительный натяг путем осевого нагружения наружного или внутреннего кольца подшипника.

 

27) Системы ручного управления металлообрабатывающими станками.

 

Управление станком упрощается при применении устройств цифровой индикации и управления (УЦИУ). Схема самого простого УЦИУ пока­зана на рис. 1.1. При перемещении рабочего органа станка (стола, суппорта, шпиндель­ной бабки) подвижная часть 5измерительного преобразователя(ИП), связанная с рабочим ор­ганом, проходя относительно неподвижной час­ти 4ИП, преобразует перемещение в пропор­циональное ему число импульсов, которые поступают в счетчик 2 и индицируются на цифровом табло 3.

Начало отсчета может быть совмещено с любой точкой контролируемого перемещения путем установки счетчика на нуль. В качестве ИП в УЦИУ применяются импульсные фото­электрические ИП со штриховыми шкалами, а также фазовые ИП (сельсины и индуктосины).

 

 

Рис. 1.1. Схема устройства цифровой индикации

 

 

УЦИУ классифицируют по следующим уров­ням автоматизации станков:

а) измерительный уровень, когда УЦИУ выполняет только функции отсчета перемеще­ний;

б) уровень выдачи рекомендаций оператору станка, когда УЦИУ осуществляет функцию предварительного набора перемещений. В этом случае оператор набирает требуемые величины перемещений рабочих органов, а затем переме­щает их вручную до достижения нулевых показаний на цифровом табло УЦИУ;

в) уровень выдачи оператору рекомендаций, записанных в рабочей программе, когда на цифровом табло по программе высвечи­ваются требуемые значения и направления перемещения и оператор вручную их отраба­тывает;

г) управляющий уровень, когда УЦИУ выполняет функции предварительного набора перемещений и их автоматической отработки. Оператор в этом случае только нажимает на кнопку, а станок отрабатывает заданные пере­мещения. При этом команды позиционирования выдает УЦИУ;

д) управляющий программный уровень, когда УЦИУ работает автоматически по прог­рамме, т. е. выполняет функции, аналогичные функциям устройства числового программного управления.

Кроме режимов работы, отвечающих разным уровням автоматизации, УЦИУ может иметь также и другие режимы, например записи программы, самодиагностирования и т. д.

По функциональным возможностям УЦИУ разделяют на две группы:

12345Следующая ⇒

Поделиться: