Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Пермский национальный исследовательский

политехнический университет»

(ПНИПУ)

Механико-технологический факультет

кафедра «Инновационные технологии машиностроения»

направление подготовки и профиль программы

бакалавриата: 15.03.01«Машиностроение»

«Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»

РЕФЕРАТ

на тему: Металлорежущие станки

Проверил:

профессор каф. «ИТМ», д.т.н. профессор Муратов К. Р.

Пермь, 2021



Содержание

• Введение
• 1. Понятие о координатно-расточных станках
• 2. Классификация координатно-расточных станках по множеству признаков
• 3. Понятие о станках с числовым программным управлением
• 4. Характеристика станков с числовым программным управлением
• 5. Понятие о приводах станка
• 6. Классификация лезвийного металлорежущего инструмента
• 7. Основы планирования цехов
• Выводы
• Список литературы


Введение

Среди оборудования своеобразными «аристократами» называют координатно-расточные станки, которые предназначаются для создания самых ответственных деталей - отверстий с небольшими отклонениями их взаимного размещения. На подобных станках имеется специальное отсчетное устройство, при помощи которого можно заготовка относительно инструмента перемещается с погрешностью не больше 0,001 миллиметра, и контролирующее устройство для проверки отклонений размеров на обработанных деталях.

Координатно-расточные машины относятся к категории широкоуниверсального оборудования. Все сложные обработки отверстий при точном соблюдении координат выполняют на этих агрегатах.

Особенность, присущая всем расточным станкам - наличие у них шпинделя вертикального или горизонтального направления. Последний представляет собой вал, снабженный приспособлением для удержания инструмента режущей группы (сверла, резцы, фрезы, зенкер, метчик), и имеющий возможность перемещаться в линейном направлении по оси.



1. Понятие металлорежущего станка

Дадим определение термина «металлорежущий станок»:

Металлорежущий станок - технологическая машина, которая предназначена для обработки металлических заготовок посредством снятия материала механическим способом (резания), в результате чего обеспечивается заданная форма и размеры заготовки [2]. Процесс обработки на станках осуществляется с помощью движений формообразования, в которых участвуют инструмент и заготовка. Движения формообразования могут быть движениями резания и движениями подачи. Эти движения в процессе резания образуют на заготовке заданные поверхности.

В основном, этот процесс обработки производится посредством снятия стружки с помощью режущего инструмента (лезвийного или абразивного). Однако существуют особые методы обработки: электрохимические, электрофизические, поверхностным пластическим деформированием, оптическим лазерным лучом, а также операции по измерению или контролю обрабатываемых деталей, а также с их сборкой.

2. Классификация координатно-расточных станках по множеству признаков

Основная классификация, которая предложена Экспериментальным научно-исследовательским институтом металлорежущих станков (ЭНИМС), является цифровой и предполагает разделение металлорежущих станков на 9 групп по технологическому признаку (по виду обработки и применяемому режущему инструменту).

Рисунок 1 - Классификация станков по методу обработки

Каждую группу подразделяют на типы (подгруппы), а каждый тип - на типоразмеры. программное управление металлорежущий инструмент

Группы станков определяют по технологическому назначению станка (токарные, сверлильные, фрезерные, шлифовальные и т.д.), типы станков - по расположению рабочих органов (внутришлифовальные, бесцентрово-шлифовальные), по числу основных рабочих органов (многошпиндельные, одношпиндельные), по степени автоматизации (автоматы, полуавтоматы).

Таблица классификации металлорежущих станков

Наименование станков

Группа

Типы станков

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Токарные

1

Автоматы и полуавтоматы:

Токарно-револьверные

Сверлильно-отрезные

Карусельные

Токарно-винторезные, лобовые

Многорезцовые, копировальные

Специализированные

Разные токарные

специализированные

одношпиндельные

многошпиндельные

Сверлильные и расточные

2

-

Вертикально- сверлильные

Полуавтоматы:

Координатно- расточные

Радиально- сверлильные

Горизонтально- расточные

Алмазно-расточные

Горизонтально- сверлильные, центровые

Разные сверлильные

одношпиндельные

многошпиндельные

Шлифовальные, полировальные, доводочные, заточные

3

-

Круглошлифовальные

Внутришлифовальные

Обдирочно- шлифовальные

Специализированные шлифовальные

Продольно- шлифовальные

Заточные

Плоскошлифовальные

Притирочные, полировальные, хонинговальные, доводочные

Разные, работающие абразивным инструментом

Комбинированные

4

-

-

Светолучевые

Электрохимические:

Электроэрозионные:

Анодно-механические отрезные

-

шлифовальные, хонинговальные, суперфинишные

копировально- прошивочные, для удаления заусенцев, маркировочные, контурно- доводочные

вырезные

прошивочные для извлечения остатков сломанного инструмента

копировально- прошивочные, ультразвуковые и электрохимические комбинированные прошивочные

Зубо- и резьбо- обрабатывающие

5

Резьбонарезные

Зубострогальные для цилиндрических колёс

Зуборезные для конических колёс

Зубофрезерные для цилиндрических колёс и шлицевых валов

Зубофрезерные для нарезания червячных колес

Для обработки торцов зубьев колёс

Резьбофрезерные

Зубоотделочные, проверочные и обкатные

Зубо- и резбо- шлифовальные

Разные зубо- и резьбо- обрабатывающие

Фрезерные

6

Барабанно- фрезерные

Вертикально- фрезерные консольные

Фрезерные непрерывного действия

Продольно- фрезерные одностоечные

Копировально- фрезерные и гравировальные

Вертикально- фрезерные бесконсольные

Продольно- фрезерные двухстоечные

Консольно-фрезерные широкоуниверсальные

Горизонтально- фрезерные консольные

Разные фрезерные

Строгальные, долбежные, протяжные

7

-

Продольные:

Поперечно- строгальные

Долбёжные

Протяжные горизонтальные

-

Протяжные вертикальные

-

Разные строгальные

одностоечные

двухстоечные

Отрезные (разрезные)

8

-

Отрезные, работающие:

Правильно-отрезные

Пилы:

-

-

резцом

абразивным кругом

гладким или насечным диском

ленточные

дисковые

ножовочные

Разные

9

-

Муфто- и трубо- обрабатывающие

Пилонасекательные

Правильно- и бесцентрово- обдирочные

-

Для испытания инструмента

Делительные машины

Балансировочные

-

-

Нумерация металлорежущих станков

Исходя из выше представленной классификации, моделям станков присваивают условное обозначение (индекс или шифр), состоящее из сочетания нескольких цифр и букв:

· первая цифра - номер группы, к которой относится данный станок;

· вторая цифра - номер типа станка в пределах данной группы;

· буква после первой или второй цифры определяет, модернизирован ли станок, либо указывает на определенную техническую характеристику станков одного размера;

· третья или третья-четвертая цифры определяют типоразмеры - одни из важнейших цифровых параметров станка и обрабатываемой детали;

· буква после всех цифр в конце номера означает конструктивную модификацию базовой модели или технологические особенности станка [5].

3. Понятие о станках с числовым программным управлением

Системы числового программного управления станками (ЧПУ) представляют собой наиболее динамично развивающуюся группу систем управления технологическим оборудованием, которая приобрела в последнее время превалирующее значение и практически вытесняет все другие типы систем автоматического управления в машиностроении. Особенностью этого вида автоматического оборудования является задание программы обработки конкретной детали в виде набора чисел, определяющих как контур детали, так и траектории движений исполнительных органов станка, содержащих режущие инструменты, относительно заготовки, выбор инструментов и технологических режимов, а также порядка функционирования самой системы числового управления.

Управляющая программа представляет собой совокупность текстов, записанных соответствующими унифицированными кодами. Она разбивается на ряд неделимых совокупностей записей, называемых кадрами. Кадр управляющей программы представляет собой совокупность записей (текстов), однозначно определяющих поведение и параметры этого поведения для всего станка в период между двумя какими-либо изменениями, пусть даже минимальными. Следует различать понятия «длина записей, составляющих кадр» и «время отработки данного кадра». Кадр, имеющий полную длину записи, например движение снятия фаски резцом, может отрабатываться на станке за очень короткое время. Другой же кадр, например фрезерование плоскости и снятие нескольких слоев припуска, может иметь такую же длину записи, но фактически отрабатываться на станке за длительное время.

Вся информация, входящая в состав кадра, делится на три группы: геометрическая информация, определяющая геометрические параметры программируемых координатных движений, технологическая, определяющая такие параметры этих движений как скорость вращения шпинделя, номер выбираемого инструмента (для многоинструментных станков), величины координатных подач и др., а также вспомогательная информация, устанавливающая режимы работы системы управления станком.

По технологическому назначению и по функциональным возможностям системы ЧПУ делят на следующие группы.

* позиционные системы, в которых имеют значение только координаты конечных точек положения исполнительных органов данной единицы оборудования, достигаемых этими органами после окончания ими характерных элементов рабочего цикла, независимо от того, по какой траектории указанные исполнительные органы двигались к заданным точкам;

* контурные, или непрерывные, системы, в которых осуществляется управление движением исполнительного органа по заданной криволинейной траектории;

* универсальные (комбинированные) системы, в которых осуществляется управление (и соответственно программирование) как конечными перемещениями при позиционировании, так и траекториями движения исполнительных органов, а также процессами смены инструмента и загрузки-выгрузки заготовок.

К системам ЧПУ первой группы относятся сверлильные, расточные и координатно-расточные станки, дыропробивные прессы, установки для точечной сварки и т. п.

К системам ЧПУ второй группы относятся различные токарные, фрезерные и шлифовальные станки и т. п.

К системам ЧПУ третьей группы относятся различные многоцелевые и многоинструментные токарные и сверлильно-фрезерно-расточные станки, называемые также обрабатывающими центрами. Сюда же относятся и все более широко применяемые станки, называемые блок-центры, или агрегат-центры, у которых по программе осуществляется не только поиск и смена отдельных инструментов или инструментальных комплектов, но также поиск и смена многошпиндельных силовых головок, находящихся в специальном магазине. В станках такого типа сочетается высокая производительность агрегатных станков с известной степенью гибкости.

По способу подготовки и ввода управляющей программы (УП) системы ЧПУ делят на оперативные системы, у которых УП готовится непосредственно на станке в процессе обработки первой детали из партии или имитации ее обработки, и системы, для которых УП готовится независимо от обработки детали. При этом независимая подготовка УП может выполняться либо с помощью средств вычислительной техники, входящих в состав системы ЧПУ данного станка, не мешая ведущейся при этом обработке, либо вне данной системы ЧПУ с помощью той или иной системы автоматизации программирования.

Общая структура функциональных блоков системы ЧПУ как автомата, выполняющего обработку цифровыми методами информации, заданной в цифровой (числовой) форме, приведена на рис. 3.

Отметим, что указанные на рис. 3. функциональные блоки могут быть реализованы различными способами как с помощью жестко спроектированных неизменяемых цифровых схем (так называемых схемных автоматов), так и с помощью программируемых средств вычислительной техники. Само программирование средств вычислительной техники для решения задач числового программного управления может осуществляться различными способами.

Рис. 3. Общая структура функциональных блоков системы ЧПУ

Одним предельным случаем является использование универсального компьютера (обычно помещаемого в корпус, приспособленный для работы в цеховых условиях), в который заносится программа выполнения функций блоков числового программного управления. Обычно это делается на этапе проектирования системы ЧПУ. В этом случае при составлении программы ЧПУ для универсального компьютера нужно учитывать его архитектуру и постоянное для всех пользователей программное обеспечение этого компьютера (например, операционные системы и трансляторы).

Другим предельным случаем является программирование отдельных микропроцессоров на выполнение тех или иных конкретных функций ЧПУ с последующим объединением этих запрограммированных блоков в единое устройство ЧПУ. В этом случае архитектура устройства ЧПУ разрабатывается с учетом программы, которую оно должно выполнять.

Так или иначе в устройство ЧПУ должны входить функциональные блоки, соответствующие структуре, показанной на рис. 4, независимо от того, реализованы они в виде программных блоков в универсальном компьютере, либо в виде запрограммированных микропроцессоров, либо в виде схемных цифровых узлов.

Рассмотрим эти функциональные блоки подробнее.

Организующий блок-супервизор осуществляет включение - передачу управления тем или иным функциональным блокам из числа изображенных на рис. 4, но сам никакой конкретной функции не выполняет. Можно сказать, что его единственной функцией является анализ ситуации, определяемой сигналами, поступающими от датчиков состояния рабочих органов станка, и командами управляющей программы, и включение того или иного функционального блока, который будет выполнять конкретную работу, необходимую для этой ситуации в соответствии со своей специализацией.

Программа управления загрузкой начинает свою работу по указанию программы-диспетчера. Она осуществляет ввод и расшифровку кадра управляющей программы. В расшифрованном массиве кадра должна содержаться следующая информация, необходимая для работы подпрограмм управления станком:

* признаки направления перемещений по координатным осям;

* значение величины подачи по координатным осям;

* признаки разгона и торможения;

* признаки быстрого хода;

* константы интерполяции;

* признак, определяющий направление обхода обрабатываемой окружности;

* координаты начальных и конечных точек для обрабатываемых отрезков;

* значение скорости главного движения;

* содержимое технологических и вспомогательных команд и др.

При отсутствии в кадре технологических команд, означающих гашение перемещений, а также при отсутствии признака «быстрый ход» производится передача управления блоку интерполяции. Блок интерполяции предназначен для формирования координат промежуточных положений, возникающих после каждого дискретного перемещения исполнительного органа по тем или иным координатным осям, с целью образования результирующей линейной или дуговой траектории движения инструмента. Такое формирование производится на основании заданных значений координат некоторых опорных точек и закона перемещения относительно этих опорных точек. Например, могут быть заданы закон линейного перемещения между двумя точками и координаты этих конечных точек. Процесс формирования таких промежуточных координат, т. е. определение направления следующего дискретного шага по координатным осям после выполнения предыдущего дискретного шага, и составляет существо процесса интерполяции, что будет более подробно рассмотрено далее.

Величина подачи также задается в отрабатываемом кадре. Для снижения динамических нагрузок на привод и уменьшения динамических погрешностей, связанных с резким изменением скорости, в кадре управляющей программы предусматриваются признаки разгона и торможения

В случае разгона проверяется, не превышает ли заданное приращение скорости Vш допустимую величину, и если оказывается, что превышает, то назначаются максимально допустимая

Рис. 4. Схема ступенчатого «наброса» скорости при разгоне

величина «наброса» скорости AV (высота «ступеньки» при ступенчатом приближении к заданной скорости) и время At «вы- стоя» на этой скорости (ширина «ступеньки» при ступенчатом приближении к заданной скорости).

В случае торможения при приближении к заданной точке определяется момент перехода на «ползучую» подачу, обеспечивающую достижение заданной точности, а затем скорость исполнительного органа ступенчато снижается до этой «ползучей» скорости.

В функции блока задания скорости входит также «загрубле- ние» цены одного импульса при наличии в кадре управляющей программы признака быстрого хода. Такое изменение дискретности привода может быть достигнуто различными переключениями в схеме управления приводом, например в случае использования в данном приводе шагового двигателя, путем переключения тактности в схеме управления этим двигателем.

Как и в случае копировальных станков, из технологических соображений при обработке контуров различного профиля должно поддерживаться постоянство контурной скорости, т. е. скорости, направленной по касательной к контуру. Угол же подъема контура, т. е. соотношение между приращениями кривой профиля контура по осям координат, может быть различным. Поэтому различной должна быть и величина задающей подачи, что осуществляется с помощью соответствующего пересчета.

Другие функциональные блоки, принципиально несложные, такие как блоки, выполняющие стандартные операции ввода и вывода данных для индикации и для восприятия команд от специальных органов управления, могут оказаться весьма разнообразными в зависимости от состава и типа используемых средств вычислительной техники, автоматизируемого станка, состава пульта управления и индикации, типа используемых приводов и т.д.[7].

4. Характеристика станков с числовым программным управлением

Популярные модели координатно-расточных станков в своей конструкции имеют прямоугольный стол с поперечным и продольным перемещением. Предусматривается установочное передвижение шпиндельной бабки. Ускоренное и рабочее перемещение стола в поперечном и продольном направлении проводится электрическими приводами с широчайшим диапазоном регулирования, который позволяет увеличить жесткость и производительность координатно-расточного станка при фрезеровании. Рассмотрим подробнее технические характеристики популярных моделей координатно-расточных станков.

Координатно-расточный станок 2а450

Размеры координатно-расточного станка 2а450, включая ход салазок и стола, - 2670 на 3305 на 2660 миллиметров. Рабочая поверхность стола имеет размеры 1100 на 630 миллиметров. Вес станка, не учитывая массу принадлежностей и электрошкафа, - 7300 килограмм. При работе на данном станке можно достичь наибольшего диаметра сверления в 30 миллиметров и наибольшего растачиваемого отверстия в 250 миллиметров при использовании изделия с максимальным весом в 600 килограмм. Частота вращения шпинделя достигает 50-2000 оборотов в минуту, скорость передвижения изделия при фрезеровке доходит 30-200 оборотов в минуту. При использовании координатно-расточного станка 2а450 мощность электродвигателя достигает 4,5 вКт, частота вращения - 1800 оборотов в минуту.

Координатно-расточный станок 2д450

Координатно-расточный станок 2д450 имеет такие размеры (с ходом салазок и стола) - 3305 на 2705 на 2800 миллиметров. Рабочая поверхность имеет габариты 1100 на 630 миллиметров. Вес станка без электрошкафа и необходимых принадлежностей - 7800 килограмм. Наибольший диаметр расточки отверстий составляет 250 миллиметров, при этом возможно использование изделия с весом до 600 килограмм. В минуту число оборотов шпинделя составляет 50-2000. Мощность установленного на станке электродвигателя - 2 вКт, частота вращения - 700 оборотов в минуту.

Координатно-расточный станок 2в440а

Габариты координатно-расточного станка 2в440а, в том числе хода салазок и стола, - 2520 на 2195 на 2430 миллиметров. Длина рабочей поверхности стола составляет 800, а ширина - 400 миллиметров. Масса станка с выносными принадлежностями составляет 3630 килограмм. При использовании координатно-расточного станка 2в440а возможно достижение максимального диаметра сверления в сплошном материале 25 миллиметров и максимального диаметра расточки в 250 миллиметров при использовании изделий с наибольшим весом в 320 килограмм. Предел частоты вращения шпинделя доходит в минуту до 50-2000 оборотов, мощность электродвигателя составляет 2,2 вКт, частота вращения - 800 оборотов в минуту.

Координатно-расточный станок 2431

Модель 2431 имеет габаритные размеры - 1900 на 1445 на 2435 миллиметров и вес без электрооборудования - 2510 килограмм. Масса электрооборудования к координатно-расточному станку 2431 составляет 420 и комплекта принадлежностей 380 килограмм. Габариты рабочей поверхности стола - 560 на 320 миллиметров. При использовании данной модели достигается максимальный диаметр сверления в 18 миллиметров и максимальный диаметр расточки в 125 миллиметров при применении изделий с наибольшим весом в 250 килограмм. Предел частоты вращения шпинделя в минуту составляет от 75 до 3000 оборотов, общая мощность электродвигателей составляет 2,81 вКт, мощность главного двигателя 2,2 Квт.

Координатно-расточный станок 2421

Габариты координатно-расточного станка 2421 составляют - 900 на 1615 на 2207 миллиметров. Рабочий стол имеет размеры 450 на 250 миллиметров. Масса станка с комплектом принадлежностей составляет 1610 килограмм. Используя данную модель, можно достичь максимального диаметра сверления в сплошном материале 12 миллиметров и максимального растачиваемого отверстия в 80 миллиметров при использовании изделий с наибольшим весом в 150 килограмм. Частота вращения шпинделя составляет от 135 до 3000 оборотов в минуту. Мощность электродвигателя - 10 вКт.

5. Понятие о приводах станка

Необходимость обработки самых разнообразных деталей различными инструментами - цилиндрическими, концевыми и фасонными фрезами, расточными резцами, зенкерами, развертками, сверлами - приводит к постепенному стиранию граней между станками фрезерной и расточной групп. Особенность координатно-расточных станков заключается в точности расположения базовых поверхностей и перемещений в заданных координатах. Так как на точность станка заметное влияние могут оказать тепловые и вибрационные факторы, его оборудование должно обладать улучшенными вибрационными и шумовыми характеристиками. В прецизионных станках вибрирующее электрооборудование по возможности вообще выносится из корпуса станка. Для контроля перемещений рабочих органов станка применяют дорогостоящие высокоточные механические, оптико-механические, оптические, оптико-электронные или электрические измерительные системы.

Высокая цена механических узлов станка для обработки деталей оправдывает их оснащение сложными и дорогими регулируемыми приводами подач, которые при высоком быстродействии должны сохранять постоянство скорости подачи стола и салазок при различных скоростях шпинделя. В качестве главного привода координатно-расточных станков чаще всего применяют электропривод переменного тока с асинхронным двигателем и электромагнитными муфтами включения. Для плавного ввода зубчатых колес коробки скоростей в зацепление при переключении скоростей используют автоматический проворот ведущих зубчатых колес, заключающийся в чередующем реверсировании асинхронного двигателя. Точная остановка шпинделя производится торможением двигателя путем включения электромагнитных муфт. Приводы стола и салазок работают независимо друг от друга, одновременно перемещаясь по двум координатам. Если стол и салазки зафиксированы зажимным устройством, то до начала движения должен обязательно произойти их отжим. Приводы подач могут задавать в координатно-расточных станках как ускоренный, так и замедленный ход механизмов.

Для всех подвижных узлов станка, кроме радиального суппорта, предусматривается режим быстрых перемещений, для чего используют реле, которое подает на преобразователь привода подач максимальный задающий сигнал, не зависящий от положения рукоятки задатчика скорости. Частота вращения двигателя при этом быстро увеличивается до 3000 об/мин. В то же время для выполнения доводочных операций на станке, для которых требуется управление весьма малыми перемещениями подвижных механизмов, служат специальные тахогенераторы, установленные на этих механизмах. Напряжение с тахогенераторов используется в качестве задающего сигнала, поступающего на преобразователь привода подачи. Направление и скорость доводочных перемещений определяются направлением и частотой вращения ротора тахогенератора, при этом ротор управляется вручную.

Для остановки поворотного станка в нужном положении (0, 90, 180 или 270°) применяют систему точного останова. При повороте стола на выбранный угол в соответствии с четырехпозиционным переключателем положения поочередно включаются путевые выключатели. Положение стола при этом фиксируется датчиком, сигнал которого в нужное время поступает на вход привода подачи.

Как в приводах подачи, так и в главном электроприводе установлены элементы защиты и блокировки. Например, включение подачи возможно только при вращении главного двигателя и исправности электромагнитной муфты вращения шпинделя. С помощью реле автоматически отключается подача при остановке главного привода, а при включенной подаче отключается система движения поворотного стола. Крайние положения всех подвижных узлов ограничиваются путевыми выключателями. В станках предусмотрена также защита от случайного появления напряжения на выходе преобразователя приводов при отсутствии сигналов на их входе. Для этого на выходе преобразователей установлено реле, срабатывающее при появлении напряжения, если узлы находятся в неподвижном состоянии, и включающее расцепитель вводного автомата.

Для повышения производительности и точности станков, связанных с ростом степени их автоматизации, увеличения частоты вращения привода главного движения и скорости подач, координатно- расточные станки дополнительно оснащают механизмами точного отсчета перемещений и устройствами активного контроля[6].

6. Классификация лезвийного металлорежущего инструмента

По конструкции лезвийный инструмент разделяют на:

Резцы, применяемые для обтачивания тел вращения (токарные), строгальные, используемые для обработки плоских заготовок, например, для снятия слоя металла при капитальном ремонте станочного оборудования. В ходе формирования заготовки резец перемещаются вдоль оси ее вращения. Основные характеристики токарных резцов - это размер державки. То есть, той составной части, на которой закрепляется режущая пластина, функционального назначения. Не последнюю роль играет и марка материала из которой изготовлена режущая часть.

Токарные резцы разделяют на проходные, отрезные, резьбовые, канавочные. Кроме этого, производят левые и правые. Одни применяют при нормальной подаче суппорта с закрепленным на нем резце, другие при обратной.

Сверла представляют собой инструмент осевого типа. Они могут быть изготовлены с одной или несколькими лезвийными кромками. Их применяют для формирования отверстий в заготовке. Они образуются при вращении сверла вокруг своей оси и его подачи в тело заготовки. Сверла различают на правые и левые; последние используют в механизированном сверлении деталей. Например, при подготовке отверстий в корпусах автомобильных двигателей. К этому же классу можно отнести развертки, зенкеры, цековки и пр. Они предназначены для обработки отверстий после сверления. Например, с помощью разверток выполняют чистовую обработку полученных отверстий, то есть доводят его до требуемого размера и шероховатости поверхности.

Напильники, представляют собой инструмент в форме стержней или пластин, на поверхности которых образовано большое количество режущих зубьев. Предназначаются для ручной работы с металлом. С их помощью удаляют заусенцы, неровности с изделия.

Протяжки - это стержни, с нанесенными на поверхность лезвиями. Их применяют для получения фасонных отверстий, например, шпоночных или шлицевых пазов в шкивах или зубчатых колесах. Протяжка представляет собой стержень, диаметр которого постепенно увеличивается по направлению к его хвостовой части.

Фрезы - этот лезвийный осевой инструмент, предназначенный для обтачивания заготовок, которые зафиксированы на рабочем столе и перемещаются вместе с ним относительно вращающейся фрезы. Их разделяют на фрезы общего применения, червячные, для получения зубчатых колес, гравировальные, шпоночные и пр. Их используют для получения сложных поверхностей, например, при производстве пресс-форм или штампов, предназначенных для обработки металлов давлением.

Для получения наружной и внутренней резьбы применяют два основных типа режущего инструмента - метчики и плашки (лерки). Метчик представляет собой стальной стержень на поверхности которого присутствуют продольные лыски и канавки, образующие режущие кромки. Плашка представляет собой диск, внутри которого сформированы режущие лезвия. С помощью плашек получают внешнюю резьбу. Выпускают два вида метчиков - ручные и машинные. Первые применяют для ручной обработки. Вторые устанавливают в станочное оборудование. Следует отметить, что машинные метчики можно использовать и для ручной обработки отверстий.

Для производства зубчатых колес применяют долбяки, зуборезные фрезы, шеверы.

Для грубой и финишной обработки металла применяют абразивные и шлифовальные круги. Этот инструмент, представляет собой круг, изготовленный из абразивного материала, например, карбида кремния. Небольшие частицы абразива снимают заданный слой металла. Такие круги используют для зачистки поверхности от следов коррозии и обработки изделий после термической обработки.

Выше приведена общая классификация режущего инструмента. Между тем весь выпускаемый в стране инструмент должен соответствовать требованиям ГОСТ, имеются нормативы для токарных резцов, для метчиков и плашек.

Один из основных нормативных документов, который определяет некоторые параметры режущего инструмента - ГОСТ 25751-83. В нем определены термины, применяемые в промышленности, технике, которые являются общими для всех видов лезвийного режущего инструмента, кроме этого, он определяет термины и понятия, относящиеся к металлорежущему инструменту.

Все представленные инструменты отвечают нормам точности, которые определены в ГОСТ и ТУ. Кроме них, на некоторых производствах применяют инструмент, изготовленный на основании отраслевых стандартов[3].

7. Основы планирования цехов

Машиностроительный завод представляет сложную структуру, в состав которой входят цехи, службы и устройства. Цех - подразделение завода, обособленное в административнохозяйственном отношении и выполняющее функции по изготовлению продукции либо функцию технического или хозяйственного обслуживания. Соответственно цехи подразделяются на основные, вспомогательные и обслуживающие (хозяйства).

Основной производственный процесс включает три стадии: заготовительную, обрабатывающую и сборочно-доводочную. Соответственно этому основные цехи подразделяются на заготовительные, обрабатывающие и сборочные.

Координатно-расточной станок устанавливается для получения сложных деталей, производство которых вызывает большое количество трудностей. Горизонтально координатно-расточной станок или с вертикальной компоновкой предназначен для получения деталей с несколькими отверстиями, расположенными относительно друг друга с определенным смещением.

К прогрессивному металлообрабатывающему оборудованию относится продукция, имеющая важнейшее народнохозяйственное значение:

- гибкие производственные модули;

- станки, металлорежущие с ЧПУ;

- станки многоцелевые с ЧПУ;

- роботизированные комплексы;

- станки специальные, специализированные и агрегатные;

- станки тяжелые и уникальные;

- линии автоматические станочные и гибкие производственные системы;

- автоматы и полуавтоматы всех технологических групп без ЧПУ;

- прецизионные станки классов В, А и С (универсальные станки с ручным управлением) [1].

Перечень оборудования, рекомендуемый для работы в 3-х сменном режиме

Номенклатура уникального и наукоемкого оборудования, рекомендуемый для работы в трехсменном режиме работы приводится в табл.1

Таблица 1

Тип металлорежущего оборудования	Примечание
1. Гибкие производственные модули и гибкие производственные системы	при 3-х сменной работе частично в безлюдном режиме
2. Станки с ЧПУ и обрабатывающие центры
3. Робототехнические комплексы
4. Автоматические линии
5. Тяжелые и уникальные станки (массой свыше 30 тонн)
6. Прецизионные станки любого уровня автоматизации	При наличии в каждой смене рабочих высокой квалификации для обслуживания этих станков

Примечание: допускается работа указанного оборудования в 2-х сменном режиме при соответствующем обосновании.

Уровень автоматизации производства

Уровень автоматизации производства согласно "Методических указаний по оценке степени и уровня автоматизации производства, предусматриваемый в проектах на строительство новых, реконструкцию и техническое перевооружение действующих предприятий, утвержденных ГКНТ от 7.08.1985 г. N 425 " определяется по формуле*

*Текст соответствует оригиналу. - Примечание "КОДЕКС".

где КА. - уровень автоматизации производства;

Z - звенность оборудования;

mz1 - количество используемых машин-орудий со звенностью от Z = 3,5 до Z = 5;

mz2 - количество используемых машин-орудий со звенностью от Z = 0 до Z = 5

Zmax = 5 - максимальная величина звенности оборудования;

mz1 , тz2 - определяются по формуле:

mz2 = М·КИ

где: М - количество машин-орудий принятых по расчету

Ки - коэффициент использования оборудования

Под количеством машин-орудий понимается число шпинделей (позиций) имеющихся в принятом оборудовании.

12.1.2. Виды автоматизации производства в зависимости от количества замещаемых и заменяемых функций имеют звенность:

2= 0 - ручные орудия труда

Z = 1 - машины ручного действия

Z = 2- механизированные ручные машины

Z = 3 - механизированные машины

Z = 3,5 - машины полуавтоматы

Z = 4 - машины автоматы

Z = 4,5 - машины гибких производственных модулей

Z = 4,75 - машины гибких автоматизированных участков,

Z = 5 - машины гибких автоматизированных участков, цехов и заводов

Данные по звенности металлорежущих станков и сборочного оборудования для расчета уровня автоматизации приводятся в табл 2, 3.

Таблица 2

Применение металлорежущего оборудования	Уровень автоматизации	Звенность	Кол-во машин орудий
1. Металлорежущие станки с ручным управлением	РУ	3	1
2. Металлорежущие станки с программным управлением	ПУ	3,25	Количество машин орудий соответствует количеству шпинделей
3. Металлорежущие полуавтоматы	ПА	3,5	Тоже
4. То же с ПУ	ПУ	3,75	“
5. Металлорежущие автоматы одношпиндельные	А	4,0	1
6. То же с ПУ	ПУ	4,25	1
7. Одношпиндельный автомат, гибкий производственный модуль	ГПМ	4,5	1
8. Металлорежущие многошпиндельные автоматы	А	4,0	Количество машин орудий соответствует количеству шпинделей
9. То же с ПУ	ПУ	4,25	Количество машин орудий соответствует количеству шпинделей
10. Многошпиндельный автомат, гибкий производственный модуль	ГПМ	4,5	“
11. Робототехнический комплекс	РК	4,5	Количество машин орудий соответствует количеству станков, обслуживаемых одним роботом
12. Гибкая автоматизированная линия	ГАЛ	4,75	Количество машин орудий соответствует количеству станков, входящих в линию
13. Гибкий, автоматизированный участок, цех, завод	ГАУ ГАЦ ГАЗ	5,0	Количество машин и орудий соответствует количеству станков (шпинделей), входящих в участок, цех, завод

Таблица 3

Наименование оборудования	Звенность, м
I. Сборочное 1. Стенды контрольно-испытательные с автоматической регистрацией, с управлением от ЧПУ 2. Стенды обкатные, контрольно-испытательные (без ЧПУ) 3. Стенды оборонные, поворотные; установки для развальцовки, отрезки и гибки труб; прессы (настольные и гидравлические)	3,75 3,5 3,0
II. Электромонтажное
1. Автоматы и полуавтоматы для мерной резки проводов, клеймения и отрезки, снятия изоляции и скручивания жилы провода, обработки жгутов проводов с бандажировкой 2. Стенды для контроля жил кабеля, испытаний покупной электроаппаратуры 3. Пробойная установка 4. Стенды-кантователи, устройство универсальное для сборочных и электромонтажных работ, стойка поворотная для сборки и монтажа панелей 5. Стол электромонтажника, электротигель, бухторазматыватель	3,5 3,5 3,5 3,0 2,0

При использовании на станках вспомогательных средств автоматизации и механизации, которые замещают или облегчают вспомогательные рабочие функции установки и закрепления заготовки, замены орудия труда (пристаночные подъемные устройства, станочные приспособления или механизмы зажима заготовки, механизмы замены инструмента, устройства активного контроля и др.) следует увеличить звенность станков на величину D Z = 0,25[1].

Выводы

Таким образом, металлорежущий станок - машина для обработки резанием металлических и др. материалов, полуфабрикатов или заготовок с целью получения из них изделий путём снятия стружки металлорежущим инструментом.

Все металлорежущие станки классифицируются по определенным признакам, зависящим от рода технологического процесса, режущего инструмента, компоновки станка.



Список литературы

1. Козлов В.Н. Проектирование механосборочных цехов. Учебное пособие.- Томск, Изд. ТПУ, 2009 г. - 144 с.

2. Металлорежущие станки: учебник для вузов: в 2 т. / Под ред. В.В. Бушуева. - М.: Машиностроение, 2011

3. Станочное оборудование машиностроительных производств: учеб. для вузов: в 2 ч. / А. М. Гаврилин [и др.]. - Старый Оскол: ТНТ, 2012.

4. Схиртладзе А.Г. Технологическое оборудование машиностроительных производств: учебное пособие для вузов / А.Г. Схиртладзе, Т.Н. Иванова, В.П. Борискин. - 2-е изд., перераб. и доп. - Старый Оскол: Тонкие Наукоемкие Технологии, 2009. - 706 с.

5. Черпаков Б.И. Металлорежущие станки: учебное пособие / Б.И. Черпаков, Т.А. Альперович. - 3-е изд., стер. - М.: Академия, 2008. - 366 с.

6. Хватов, Б.Н. Х304 Проектирование машиностроительного производства. Технологические решения : учебное пособие / Б.Н. Хватов, А.А. Родина. - Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2013. - 144 с.

7. Чернов Н.Н. Технологическое оборудование (металлорежущие станки): учебное пособие / Н.Н. Чернов. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2009. - 493 с.

Размещено на Allbest.ru

...