Реферат Курсовая Конспект
ЛЕКЦИИ ПО КУРСУ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ 4. Станочное оборудование автоматизированного производства, под редакцией В.В. Бушуева, 1995 г., 1 и 2 т - Лекция, раздел Производство, Кирилин Ю.в. Лекци...
|
Кирилин Ю.В.
ЛЕКЦИИ ПО КУРСУ «МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ»
Литература
1. Металлорежущие станки, под редакцией Н. С. Ачеркана, 1966 г., 1 и 2 т.
2. Металлорежущие станки и автоматы, под редакцией А. С. Проникова, 1981 г.
3. Металлорежущие станки, под редакцией В. Э. Пуша, 1986 г.
4. Станочное оборудование автоматизированного производства, под редакцией В.В. Бушуева, 1995 г., 1 и 2 т.
Металлорежущие станки
Введение
Машиностроение является основой научно-технического прогресса в различных отраслях народного хозяйства. Непрерывное совершенствование и развитие машиностроения связано с прогрессом станкостроения, поскольку металлорежущие станки вместе с некоторыми другими видами технологических машин обеспечивают изготовление любых новых видов оборудования.
Правительство всегда придавали большое значение развитию станкостроения, основы которого были заложены в годы первых пятилеток. Крупнейшие теоретические разработки в области станкостроения были осуществлены в ЭНИМСе (экспериментальном научно-исследовательском институте металлорежущих станков), а так же в Московском станкоинсрументальном институте, в техническом университете имени Н. Э. Баумана и в некоторых других организациях. Российские станкостроители освоили выпуск самых разнообразных станков, необходимых для различных отраслей машиностроения. Это станки особо высокой точности, обеспечивающие отклонения долях микрометров, тяжёлые станки для обработки крупных деталей размерами в несколько десятков метров, станки для физико-химических методов обработки, станки-автоматы для контурной программной обработки очень сложных по форме деталей.
Особое развитие в последние десятилетия получило числовое программное управление станками. Микропроцессорные устройства управления превращают станок в станочный модуль, сочетающий гибкость и универсальность с высоким уровнем автоматизации. Станочный модуль способен обеспечивать обработку высокой номенклатуры в автоматическом режиме на основе малолюдной или даже безлюдной технологии. Таким образом, современное станочное оборудование является базой для развития гибкого автоматизированного производства, резко повышающего производительность труда в условиях средне- и мелкосерийного производства.
Использование гибких производственных систем, состоящих из набора станков, манипуляторов, средств контроля, объединённых общим управлением от ЭВМ, даст возможность и в многономенклатурном крупносерийном производстве стимулировать научно-технический прогресс, быстрый и с минимальными затратами переход к новым более совершенным образцам выпускаемой продукции. Переход от использования станков и других технологических машин машинным системам в виде гибких производственных систем технологического оборудования помимо повышения производительности труда коренным образом изменяют весь характер машиностроительного производства. Создаются условия постепенного перехода к трудосберегающему производству при наивысшей степени автоматизации.
Совершенствование современных станков должно обеспечивать повышение скоростей рабочих и вспомогательных движений при соответствующем повышении мощности привода главного движения. Исключительное значение приобретает повышение надёжности станков за счёт насыщения их средствами контроля и измерения, а так же введения в станки систем диагностирования.
Повышение скоростей рабочих и вспомогательных движений связано с дальнейшим совершенствованием привода станка, шпиндельных узлов, тяговых устройств и направляющих прямолинейного движения. Применение композиционных материалов для режущих инструментов позволяет уже сейчас реализовать скорость резания 1,5-2 км/мин, а скорость подачи довести до 20-30 м/мин. Дальнейшее повышение скоростей потребует поиска новых конструкций, использующих иные физические принципы и обеспечивающих высокую работоспособность ответственных станочных узлов.
Применение станочных модулей возможно только при полной автоматизации всех вспомогательных операций за счёт широкого использования манипуляторов и промышленных роботов. Это относится к операциям связанным со сменой заготовок, режущих инструментов, технологической оснастки, с операциями измерения заготовки, инструмента, с операциями дробления и удаления стружки из рабочей зоны станка.
Оснащение станков гибкого автоматизированного производства различными контрольными и измерительными устройствами являются необходимым условием и надёжной работы, особенно в автономном и автоматизированном режиме. В современных станках используют широкий набор средств измерения, иногда очень точных, таких например, как лазерный интерферометр, для сбора текущей информации о состоянии станка, инструмента вспомогательных устройств и для получения и для получения достоверных данных о исправной работе.
Специалисты в области технологии машиностроения, металлорежущих станков и инструментов находятся на одном из самых ответственных участков всего научно-технического прогресса. Задача заключается в том, что бы в результате коренного совершенствования технологии обработки, создания новых металлорежущих станков с микропроцессорным управлением, станочных модулей для гибких производственных систем обеспечить техническое и организационное перевооружение всех отраслей машиностроения и на этой основе обеспечит существенное повышение производительности труда. Для успешного творческого труда инженеры станкостроители должны быть фундаментально подготовлены в области математики, физики, вычислительной техники, иметь фундаментальные знания и навыки по общим инженерным дисциплинам и, наконец, хорошо знать свою будущую специальность. Необходимо ясно представлять общие важнейшие свойства и качества, определяющие технологический уровень металлорежущих станков, с тем, чтобы создавать лучшие образцы и новые модели станков. В настоящее время и в обозримом будущем потребуется создание новых моделей станков, станочных модулей, гибких производственных систем, поэтому будущие специалисты-станкостроители должны владеть основами конструирования станков и их важнейших узлов. Для успешного применения вычислительной техники при конструировании необходимо хорошо знать содержание процесса проектирования всех видов станочного оборудования, владеть методами его моделирования и оптимизации. Современный станок органически соединил технологическую машину для решения размерной обработки с управляющей вычислительной машиной на основе микропроцессора. Поэтому специалист-станкостроитель должен хорошо понимать принципы числового программного управления станками, владеть навыками подготовки и контроля управляющих программ. Он должен знать устройства микропроцессорных средств управления, основные их характеристики и возможности применительно к станочному оборудованию.
Классификация станков
Классификация станков
В зависимости от целевого назначения станка для обработки тех или иных деталей или их поверхностей, выполнения соответствующих технологических операций и режущего инструмента, станки разделяют на следующие основные группы: токарные, сверлильные, расточные, фрезерные, шлифовальные и т. д. (табл. 1). В обозначении конкретных моделей станков первая цифра указывает на группу станка, вторая – на тип, а последние цифры характеризуют размер рабочего пространства, т.е. предельно допустимые размеры обработки.
Таким образом, обозначение токарно-винторезного станка модели 16К20П следует расшифровать так: токарно-винторезный станок (первые две цифры) с высотой центров (половина наибольшего диаметра обработки) 200 мм, повышенной точности (П) и очередной модификации (К).
Универсальные станки, иначе называемые станками общего назначения, предназначены для изготовления широкой номенклатуры деталей, обрабатываемых небольшими партиями в условиях мелкосерийного и серийного производства. Универсальные станки с ручным управлением требуют от оператора подготовки и частичной или полной реализации программы, а также выполнения функции манипулирования (смена заготовки и инструмента), контроль и измерение.
Специализированные станки предназначены для обработки заготовок сравнительно узкой номенклатуры. Примером могут служить токарные станки для обработки коленчатых валов или шлифовальные станки для обработки колец шарикоподшипников. Специализированные станки имеют высокую степень автоматизации, и их используют в крупносерийном производстве при больших партиях, требующих редкой переналадки.
Специальные станки используют для производительной обработки одной или нескольких почти одинаковых деталей в условиях крупносерийного и
особенно массового производства. Специальные станки имеют, как правило, высокую степень автоматизации.
Тип | ||||||||||
Наименование | Группа | |||||||||
Токарные | Автоматы и полуавтоматы | Сверлиль-но-отрез-ные | Карусель-ные | Токар-но-винто-резные и лобото-карные | Много-резцо-вые | Специа-лизиро-ванные | Разные токарные | |||
одно- шпиндель- ные | много- шпиндель- ные | револьвер-ные | ||||||||
Сверлильные и расточные | Вертикаль-но-свер-лильные | Полуавтоматы: | Коорди-натно-рас-точные | Радиаль-но-свер-лильные | Горизон- тально-расточ-ные | Алмаз-но-рас- Точные | Горизон- тально-свер-лильные и центро- вальные | Разные сверлиль-ные и расточ- ные | ||
одно- шпиндель- ные | много- шпиндель- ные | |||||||||
Шлифовальные и доводочные | Кругло- шлифо-вальные | Внутри-шлифоваль-ные | Обдирочно-шлифо-вальные | Специали-зирован-ные шли- фоваль-ные | Продоль-но-шли-фоваль-ные | Заточ-ные | Плоско-шлифо-вальные | Притироч-ные и полировоч-ные | Разные станки работаю-щие абрази-вами | |
Станки для электро- физико-химической обработки; комбинированные | Универ- сальные | Полуав-томаты | Автоматы | Электро-химиче-ские | Электро- искро-вые | - | Элек-тро-эрозион-ные, ультра- звуко-вые | Анодно- механичес-кие | - | |
Зубо- и резьбооб- рабатывающие | Зубодол- бёжные для цилин-дричес-кой | Зуборез-ные для конических колёс | Зубофре- Зерные для цилиндри-ческих колёс | Зубофре-зерные для нарезания червяч-ных колёс | Для обработ-ки торцов зубьев колёс | Резьбо-фрезер-ные | Зубоот-делоч-ные и обкат-ные | Зубо- и резьбо- шлифо-вальные | Разные зубо- и резьбо-обраба-тываю-щие | |
Фрезерные | Вертикаль-ные | Непрерыв- ного действия | Продоль-но-фрезер-ные одно-стоечные | Копиро-вальные и граворо-вальные | Верти-кальные бескон-сольные | Продоль-но-фрезер-ные двух-стоеч-ные | Широко-универ-сальные | Горизон-тальные консоль-ные | Разные фрезер-ные | |
Строгальные, долбёжные и Протяжные | Продольно-строгальные: | Попереч- но-строгаль-ные | Долбёж-ные | Протяж-ные гори-зонталь-ные | Протяжные верти-кальные | - | Разные строгаль-ные | |||
односто-ечные | двухсто-ечные | для внутрен-него протяги-вания | для наруж-ного протяги-вания | |||||||
Разрезные | Обрезные, работающие | Правиль-но-отрез-ные | Ленточ-ные пилы | Диско-вые пилы | Ножо-вочные пилы | - | - | |||
токарным резцом | абразив- ным кругом | фрикцион-ным диском | ||||||||
Разные | Муф-то-трубо-обрабаты-вающие | Пилона-секатель-ные | Правильно-и бесцен-тровообди-рочне | - | Для ис-пытания инстру-мента | Дели-тельные машины | Балан-сиро-вочные | - | - |
1. Классификация металлорежущих станков
2.
Автоматическая линия образуется из набора станков-автоматов, расположенных последовательно в соответствии с ходом технологического процесса и связанных общим транспортом и общим управлением. Переналаживаемая автоматическая линия может в режиме автоматической переналадки переходить от обработки одной детали к обработке другой похожей на неё детали.
Гибкие производственные модули (ГПМ) представляют собой автоматизированную универсальную технологическую ячейку, основой которой является станок с полным набором манипуляторов, контрольных и измерительных устройств обеспечивающих работу по безлюдной технологии в течение не менее двух смен.
Станки наиболее распространённых технологических групп образуют размерные ряды, в которых за каждым станком закреплён вполне определённый диапазон размеров обрабатываемых деталей. Например, в группе токарных станков возможности станка характеризуются цилиндрическим рабочим пространством (рис. 1, а), а для фрезерных, расточных (многооперационных станков) – прямоугольным рабочим пространством.
В зависимости от массы станка, которая связана с размерами обрабатываемых деталей и его типом, принято разделять станки (токарные, расточные, шлифовальные) на лёгкие (до 1 т), средние (1-10 т), тяжёлые (более 10 т).
Станки также условно разделяют на классы точности – нормальной (Н), повышенной (П), высокой (В), особо высокой (А) и особо точные станки или мастер-станки (С). Класс точности обозначают соответственно буквами Н, П, В, А, С.
Технико-экономические показатели и критерии работоспособности станков
Для сравнительной оценки технического уровня станков и комплектов станочного оборудования, а также для выбора станков в соответствии с решением конкретной производственной задачи используют набор показателей, характеризующих качество, как отдельных станков, так и набора станочного оборудования. Этих показателей – 5 и они рассмотрены ниже.
Классификация движений в станках
Все движения в станках, в том числе и формообразующие, называются исполнительными. По целевому признаку их можно разделить на движения: формообразования Ф, установочные Уст, деления Д, управления Упр, вспомогательные Всп.
Установочными называют движения заготовки и инструмента, необходимые для перемещения их в такое относительное положение, при котором становится возможным с помощью формообразующих движений получать поверхности требуемого размера. Примером установочного движения является поперечное движение Уст (П) резца для установления его в положение, позволяющее получить круговой цилиндр требуемого диаметра Д (рис. б). Иногда установочное движение, при котором отсутствует резание, называют наладочным.
а) б)
Если при установочном движении происходит резание материала, то такое движение называют движением врезания (обозначается ВР). Например, поперечное перемещение резца для образования канавки требуемого диаметра d (рис. в) будет движением врезания ВР (П). Иногда движение врезания по своей структуре может совпадать с движением формообразования или осуществляться одновременно с ним.
Делительными называют движения, необходимые для обеспечения равномерного расположения на заготовке одинаковых образуемых поверхностей.
в)
Движением деления будет движение Д (В) поворота дисковой фрезы на угол α при затыловании ее зубьев (рис. г). Делительные движения могут быть периодическими или непрерывными, что зависит в основном от конструкции режущего инструмента.
К вспомогательным движениям относятся движения, обеспечивающие установку, зажим, освобождение, смазывание, удаление стружки, правку инструмента и т. п.
К движениям управления относят те, которые совершают органы управления, регулирования и координирования всех других исполнительных движений станка. К таким органам относятся муфты, реверсирующие устройства, кулачки, ограничители кода и др.
г)
Определяющую роль в формировании кинематической структуры станка играют движения формообразования, установочные (врезания) и деления.
Любое исполнительное движение в станке можно охарактеризовать пятью пространственными параметрами: траекторией, скоростью, направлением, путем и исходной точкой. Наиболее важными параметрами любого движения являются траектория и скорость.
В зависимости от характера исполнительного движения, формы его траектории, схемы резания, вида и конструкции режущего инструмента движение теоретически можно настраивать по двум, трем, четырем или пяти параметрам. Наибольшее число параметров настройки может потребоваться лишь сложному движению с незамкнутой траекторией. По четырем параметрам (за исключением настройки на траекторию) осуществляется настройка простого движения с незамкнутой траекторией, по трем параметрам (на траекторию, скорость и направление) – сложное движение с замкнутой траекторией.
Станки для обработки тел вращения
Станки для обработки призматических деталей
Анализ перемещений инструмента и заготовки при нарезании конических зубчатых колёс с прямыми зубьями
Существует два основных метода для изготовления конических зубчатых колёс: копирования и обкатки.
При методе копирования обработку ведут дисковыми или пальцевыми модульными фрезами, строганием по шаблону с помощью одного или двух резцов, протягиванием и др.
В основе всех применяемых способов обработки конических зубчатых колёс по методу обкатки лежит понятие о производящем колесе, по которому в процессе обработки обкатывается заготовка. На существующих станках производящее колесо является воображаемым, и зубья воспроизводятся в пространстве движущимися режущими кромками инструментов. В качестве инструментов применяют резцы дисковые фрезы, резцовые головки и др.
Компоновка станков
Основные определения. Задачи компоновочного
Функции автоматического измерения, контроля процессов и
– Конец работы –
Используемые теги: Лекции, ПО, курсу, МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ, станки, Станочное, Оборудование, автоматизированного, производства, редакцией, Бушуева0.113
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ЛЕКЦИИ ПО КУРСУ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ СТАНКИ 4. Станочное оборудование автоматизированного производства, под редакцией В.В. Бушуева, 1995 г., 1 и 2 т
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов