Проектирование автоматизированнь1х станков и комплексов, страница 2

В конце обозначений моделейстанков с цикловой системой управления ставят букву Ц, а с оперативной си­стемой управления-букву Т(соответственнотокарный многорезцово­копировальный полуавтомат с цикловым программным управлением-дель 1713Ц, токарный станок с оперативной системой управлениямодель-мо­16К20Т1 ). Наличие в станке магазина инструментов отображается в обозначе­нии его модели буквой М, например 2350ПМФ2.1.1.2. КлассификациястанковПо степени универсальности станки подразделяют на универсальные,специализированные и специальные.Универсальные станки предназначены для обработки деталей широкойноменклатуры в единичном и мелкосерийном производстве.

Для этих станковхарактерен широкий диапазон регулирования скоростей и подач. К универ­сальнымотносятся токарные,токарно-винторезные ,токарно-револьверные,сверлильные, фрезерные, строгальные и другие станки как с ручным управ­лением, так и с ЧПУ.Специализированные станки используют для обработки деталей одногонаименования, но разных размеров. Это станки для обработки труб, муфт,коленчатых валов; зубо- и резьбообрабатывающие, токарно-затыловочные идр. Для специализированных станков характерна быстрая переналадка смен­ных устройств и приспособлений; они применяются в средне- и крупносе­рийном производстве.Специальные станки используют для обработки деталей одного наимено­вания и размера; их применяют в крупносерийном и массовом производстве.По точности станки делят на пять классов:нормальной точности (Н)к этому классу относится большинство уни­-версальных станков;повышенной точности (П)-станки этого класса изготовляют на базестанков нормальной точности, но предъявляют повышенные требования кточности обработки ответственных деталей станка, качеству сборки и регу­лировки;высокой точности (В)-точность станков этого класса достигается благо­даря специальной конструкции отдельных узлов, высоких требований к точно­сти изготовления деталей, качеству сборки и регулировки станка в целом;особо высокой точности (А)-требования, предъявляемые при изготовле­нии таких станков, еще более жесткие, чем при изготовлении станков класса В;особо точные (С), или мастер-станки,-на них изготавливают деталидля станков классов точности В и А.Прецизионные станки (классов точности В, А и С) желательно эксплуати­ровать в термоконстантных цехах, в которых температура и влажность регу­лируются автоматически.1.2.Образование поверхностей при обработке на метщиюобрабатывающих станках9В зависимости от массы станки подразделяют на легкие ( < 1 т), средн,ие(1 ...

10 т) и тяжелые(> 10 т) . В свою очередь тяжелые станки бывают круп­ные(10 ... 30 т), собственно тяжелые (30 .. . 100 т) и уникальные(> 100 т).По степени автоматизации различают станки с ручным управлением, по­луавтоматы и автоматы.В станках с ручн,ьтм управлен,ием пуск и останов станка, переключениескоростей и подач, подвод и отвод инструмента, загрузку станка заготовкамии разгрузку готовых деталей и другие вспомогательные операции выполняетрабочий.Полуавтомат-станок, работающий с автоматическим циклом, для по­вторения которого требуется вмешательство рабочего.

Например, загрузку настанок заготовки и разгрузку обработанной детали рабочий осуществляетвручную, после чего он включает станок для повторения следующего цикла.Автомат производит все рабочие и вспомогательные движения циклатехнологической операции и повторяет их без участия рабочего, которыйлишь наблюдает за работой станка, контролирует качество обработки и принеобходимости подналаживает станок, т. е. регулирует его для восстановле­ния достигнутых при первоначальной наладке точности взаимного располо­жения инструмента и заготовки, а также качества получаемой детали.

Подциклом понимают промежуток времени от начала до конца периодически по­вторяющейся операции независимо от числа одновременно обрабатываемыхзаготовок.В зависимости от расположения шпинделя станки бьmают горизон,таль­н,ые, вертикальн,ые и н,аклон,н,ые.По степени концентрации операций станки подразделяют на одно- и мно­гопозиционные. Кон,цен,трация операции-это возможность одновременнойобработки на станке различных поверхностей заготовки многими инструмен­тами.

При этом развитие шло по двум направлениям: создание одн,опозицион,­н,ь1х мн,огоин,струмен,тальн,ых станков, когда одновременно несколькими ре­жущими инструментами обрабатываются различные поверхности одной заго­товки, и разработка мн,огопозицион,н,ых мн,огоин,струмен,тальн,ых станков,одновременно обрабатывающих две заготовки и более.1.2. ОБРАЗОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПРИ ОБРАБОТКЕНА МЕТАЛЛООБРАБАТЬШАЮЩИХ СТАНКАХ1.2.1.

Методыформообразования поверхностейпри различных видах обработкиНа металлорежущих станках можно воспроизводить поверхности на об­рабатываемой заготовке различной конфигурации. Существует четыре мето­да формообразования при резании.При методе касан,ия (рис.1.1,а) образующая линия инструментается касательной к поверхности заготовки1.2явля­Касание происходит в точке, в101.Общие сведения и кинематика станков2баРис.а-в1.1. Методы формообразования поверхностей заготовки:касания; б -копирования; в -следа;1-заготовка;режущий2-ИJ-1струментданном случае выполняются два формообразующих движения: вращениефрезы и поступательное перемещение заготовки.Метод копирования (рис.1.1,б) основан на том, что режущие кромкиинструмента выполняют по форме обрабатываемой поверхности.

В приве­денном примере имеют место два формообразующих движения: вращениефрезы2и прямолинейное перемещение заготовки1.Кроме того, при фрезе­ровании всех зубьев необходимо повернуть заготовку зубчатого колеса наугол, соответствующий шагу зацепления, т. е . осуществить делительноедвижение.При методе обката образующая линия возникает в форме огибающей ря­да положений режущей кромки инструмента по мере его движений относи­тельно заготовки. Например, если сообщить вращение заготовке и согласо­ванное с ним прямолинейное перемещение инструмента с профилем рейки,то в своем движении относительно заготовки режущий контур инструментазаймет множество положений относительно заготовки. Их огибающей будетобразующая линия в виде эвольвенты.

В этом случае требуются три формо­образующих движения: вращение заготовки, поступательное перемещение ееоси и перемещение инструмента вдоль оси зубчатого колеса.Метод следа состоит в том, что образующая линия получается как следдвижения точки режущего инструмента, например точки А при сверленииотверстия (рис.1.1, в).В данном случае требуется выполнить два формообра­зующих движения: вращение сверла и перемещение его вдоль своей оси.Помимо обработки резанием на станке можно получать поверхности ме­тодом пластического деформирования, например изготовление резьбы нанаружной цилиндрической поверхности накатыванием.1.2.2. Виды движенийв станкахПри изготовлении деталей на станках инструментом или заготовкой мо­гут выполняться следующие движения: главное, подачи, деления, обката,дифференциальное и вспомогательное.В процессе резания главное движениеDr обеспечиваетснятие стружки сзаготовки с наибольшей скоростью.

Оно может быть вращательным и прямо-1.2.Образование поверхностей при обработке на метщиюобрабатывающих станкахлинейным поступательным (рис.1.2).11Это движение могут совершать как за­готовка, так и режущий инструмент.У станков токарной группы главным движением является вращение заго­товки (см. рис.1.2,скорость резания v:а-в). Частота вращения п заготовки определяется черезпгде п -1в мин- ;= 103vl(n dзаг),в м/мин; dзаг -V -диаметр заготовки, мм.DsтD~~вбаDsвt~~rсв"!дгзеик12LлРис.1.2..мнВиды главного движеIШЯ и подач в токарных (а--в), фре­зернь~х (г, д), сверлильнь~х (е), шлифовальнь~х (ж, з), зубофрезернь~х(и, к), строгальнь~х (л) станках и токарнь~х автоматах (м, н)121.Общие сведения и кинематика станковВ сверлильных, фрезерных, шлифовальных, зубофрезерных станках глав­ное движение сообщается режущему инструменту (см.

рис.1.2, г-к).Частотувращения режущего инструмента определяют по приведенной выше форму­ле, только в нее вместо диаметра заготовки подставляют диаметр режущегоинструмента: сверла (dев), фрезы (dфр) и шлифовального круга (dш.к)у долбежных, зубодолбежных,продольно- ипоперечно-строгальных,протяжных станков главным движением является возвратно-поступательноепрямолинейное движение.

На рис.1.2, лпоказана схема обработки поверхно­сти на поперечно-строгальном станке, где главное движение совершает ре­жущий инструмент, что характерно и для долбежного, зубодолбежного ипротяжного станков. На продольно-строгальном станке главное движениесообщается столу, т. е. заготовке. Для долбежных и строгальных станков ско­рость резания, т. е. скорость рабочего хода V p.x ползуна или стола, связана счастотой п двойного хода следующей зависимостью:Vp.x= 10-3Ln(1 + q),где L - путь, равный сумме длины обработки/ и перебегов / 1 и /2 инструмен­L = / + + /2; q = Vp.xlVx.x; Vx.x - скорость холостого хода.z,та,Иногда главное движение получают сложением (вычитанием) двух вра­щений.

Например, в токарных автоматах для обеспечения заданной скоростирезания при сверлении отверстия малого диаметра заготовку вращают в од­ном направлении, а сверло-в другом (см. рис.1.2, м).В этом случае ско­рость резания определится по формуле= 10-3 пdев (пев + nзаг),мм; пев, nзаг частота вращения сверла и заготовкиVгде dсв-диаметр сверла,соответственно, мин-'Когда необходимо обеспечить невысокую скорость резания, напримерпри нарезании резьбы на токарных автоматах методом обгона (см. рис.1.2,н),частота вращения плашки должна быть больше, чем у заготовки, и скоростьрезания рассчитывают следующим образом:vгдеdp -= 10-31tdp(nпл - nзаг),диаметр нарезаемой резьбы, мм; nпл, nзаг-частота вращения плаш­ки и заготовки соответственно, мин-'Для показанных на рис.1.2,н направлений вращения будет нарезана ле­вая резьба.

Для нарезания правой резьбы заготовка и плашка должны вра­щаться в противоположных направлениях. Отметим, что когда плашка наре­жет резьбу и остановится, произойдет свертывание плашки с резьбы.Движение подачиDsпозволяет подвести под режущую кромку инстру­мента новые участки заготовки, тем самым обеспечить снятие стружки совсей обрабатываемой поверхности. Скорость подачи V s при лезвийной обра­ботке задают в миллиметрах в минуту (мм/мин).Подачей S называется отношение расстояния, пройденного рассматрива­емой точкой режущей кромки (или заготовки) вдоль траектории этой точки в1.2.Образование поверхностей при обработке на метщиюобрабатывающих станках13движении подачи, к числу циклов или долей цикла другого движения во вре­мя резания. Под циклом движения понимается полный оборот, двойной ходили ход режущего инструмента (заготовки), а под долей цикла-например,угловой поворот на один зуб.

В связи с этим существуют понятия подачи наодин зубSz, подачи на оборот So, подачи на ход Sx, подачи на двойной ход S2x.В зависимости от направления движения инструмента по отношению кобрабатываемой заготовке различают продольную Sпр (см. рис.1.2, а, г, ж),рис. 1.2, в), вер­поперечную Sпоп (см. рис.тикальнуюS01.2, 6, д, з), тангенциальную Sт(см.1.2, е, к), круговую Sкруг (см. рис.