pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 56
Текст из файла (страница 56)
Обрабатываемый материал: Х18М1ОТ (кривая 1); ХМЗЗВТЗ (кривая 2); РЖ102 (кривая 3) Стабильность шероховатости поверхности в значительной степени зависит от режима обработки. Это объясняется колебанием сил резания и температуры в зоне резания на режимах ПЧО и ПСР и интенсивностью изнашивания, которая на всех трех режимах неодинакова (минимальная на режиме ПТР). Стабилизация параметров процесса резания в режиме ПТР обеспечивает наилучшую стабильность шероховатости поверхности диска. Качество обработки на режиме ПТР характеризуется и качеством поверхностного слоя. Наивысшая производительность была достигнута при точении в режиме ПСР, несколько ниже она в режиме ПТР и значительно ниже в ре- 280 Азу 49 52 М Ж д Ю Амба Л 2Ф б' д д жиме ПЧО. Износ резцов в режиме ПТР в 1,5...2 раза выше, чем в режиме ПСР и в 2...5 раз выше, чем в режиме ПЧО. Изложенные выше результаты испытаний, проведенных на станке МК1бЗ, показали также, что преимущества автоматизированного режима ПТР в полной мере проявляются только при поддержании оптимальной температуры в зоне резания.
Тепловизионная термография обеспечивает непрерывное измерение поля температур у вершины резца. Этим методом определено, что температура в процессе резания изменяется чрезвычайно быстро; одной из причин этого является различная микротвердость заготовки. Такое высокое быстродействие рассмотренной установки позволяет создавать надежные системы диагностики процесса резания. Адаптивные системы с регулируемым принудительным нагревом державки резца обеспечивают компенсацию погрешностей, возникающих при обработке детали и обусловленных, например, их неравномерным тепловым расширением. Режущий инструмент 4 (рис.
9.11) с тепловым элементом 1 расположен в пазу 10 корпуса; он изолирован от рабочей 2 и зажимной 3 частей, а также от окружающей среды. В качестве теплового источника использовали электронагреватель 5. Рабочая часть 2, в которой Рис. 9.11. Режущий инструмент с тепловым регулятором установлена режущая вставка б, соединяется с зажимной частью 3 упругой перемычкой 7.
Надежный отвод теплоты из зоны резания обеспечивают каналы 8, расположенные в рабочей и зажимной частях; в них подается охлаждающая жидкость. Каналы 9 служат для охлаждения теплового элемента 1 воздухом. Настраиваемый вне станка рабочий размер инструмента А регулируется специальным контрольно-измерительным приспособлением. Применение этого инструмента позволяет снизить погрешности формы изготовленных деталей в 5...20 раз. Метод акустической эмиссии получил распространение как метод контроля таких технологических процессов, как сварка, гидроштамповка, опрессовка газовых труб, и, втом числе, как методдиагностики инстру- 281 иметь в виду, что расстояние между источником АЭ и датчиком можно уменьшить, увеличив частоту регистрируемого сигнала.
При токарной обработке датчик следует располагать в резцедержателе, при фрезеровании и сверлении — на шпинделе станка. В некоторых случаях датчик можно устанавливать непосредственно на обрабатываемой заготовке, оснастке или столе фрезерного, сверлильного, шлифовального станков. На рис. 9.13 показаны типичные зависимости стойкости режущих инструментов и соответствующее изменение сигналов АЭ от технологических параметров обработки — прежде всего скорости резания Р'и стойкости инструмента Т.
Была проведена экспериментальная проверка достоверности сигналов АЭ источника трения. Проводились испытания на стойкость образцов из ряда труднообрабатываемых материалов на операциях точения и фрезерования. При точении использовали резцы из твердого сплава марок Т15К6, ВК6, ВКб-М, ВКб-ОМ. Фрезерование осуществлялось концевыми фрезами из сталей Р6М5, РбМ4КЗ, Р18, РбМ5ФЗ. Для оценки связи между кривыми вычисляли коэффициент корреляции. Наибольшее его значение составляло 0,96, среднее 0,82, наименьшее 0,65. Т,мои одд д 2 3 4 Км/с Рис. 9.13. Изменение амплитуды сигналов акустической эмиссии А„(1, 2, 3) и стойкости У' инструмента (4, 5, 6) от скорости резания при точении материалов: 1, 4 — ХН67МВТЮ-ВК6-М; 2, 5 — ХН55ВМТКЮ-ВКб-М; 3, б — 2ОХ13Т15К6 Акустическая эмиссия инструментальных систем регистрирует упругие волны, генерируемые в зоне обработки.
Источниками возникновения волн являются процессы деформирования, трения и разрушения, протекающие в зоне взаимодействия инструмента с обрабатываемой заготовкой (рис. 9.14). Процессы, при которых регистрируются сигналы АЭ, характеризуются обычно как нагружением в упругой области деформаций, так и пластическим деформированием и разрушением при скоростях деформаций а= 106...10' с'. Волны напряжений, генерируемые в зоне резания, распространяются в упругой среде, например, по резцу или заготовке и достигают свободной поверхности, упругие смещения которой фиксируются датчиком.
Сигнал с датчика поступает в блок обработки и из него — в регистрирующее устройство (рис. 9.14,б). 283 Рис. 9.14. Источники акустической эмиссии при обработке резанием (а) и схема ее измерения (б): 1 — зона первичной деформации; П вЂ” зона деформации на передней поверхности инструмента; П1 — зона трения на передней и задней поверхностях инструмента; Хà — зона разрушения инструментального материала; ~' — зона разрушения стружки; 1 — апериодический преобразователь; 2 — предварительный усилитель; 3 — блок фильтров; 4 — дискриминатор; 5 — широкополосный усилитель; 6 — пиковый детектор; 7 — интенсиметр; 8 — запоминающий осциллограф; 9 — блок измерения силы резания; 10 — блок измерения температуры; 11 — регистрирующее устройство СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Васильев В.Н.
Организация, управление и экономика гибкого интегрированного про- изводства в машиностроении. — М.: Машиностроение, 1986. — 312 с, Инструмент для станков с ЧПУ, многоцелевых станков и ГПС/ИЛ. Фадюшин, Я.А. Музыкант, А.И. Мещеряков и др. — М.: Машиностроение, 1990. — 272 с. Нахапетян ЕХ. Контроль и диагностирование автоматического оборудования.
— М.: Наука, 1990. — 272 с. Обработка материалов резанием, справочник технолога / А.А. Панов, В.В. Аникия, Н.Г. Боум и др. — М.: Машиностроение, 1988. — 730 с. Операционная технология обработки деталей общемашиностроительного применения на токарных станках с ЧПУ / М.А. Эстерзон, В.Д. Рыжова, Б.О. Черноморский и др.- М.: ВНИИТЭМР, 1985. — 92 с. Глава 10. ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ ГИБКИХ ПРОИЗВОДСТВ И РОБОТЫ 10.1. Структура транспортно-накопительных систем Транспортно-накопительные системы ГПС выполняют две основные функции: транспортирование и накопление обрабатываемых заготовок.
Они транспортируют заготовки на позиции загрузки и выгрузки станков комплекса, на позиции контроля и на приемные позиции для дальнейшей обработки вне ГПС. Транспортирование заготовок между рабочими пози- циями или станками можно выполнять несколькими способами: прежде всего — в таре и закрепленными на приспособлениях-спутниках (палетах).
Наибольшей универсальностью обладают приспособления-спутники, ко- торые можно применять для ориентации и закрепления различных по кон- струкции заготовок и их транспортирования. Спутники легко кодировать, поэтому на гибкой автоматической линии или ГПС можно одновременно обрабатывать две или более различные заготовки. Транспортно-нако- пительные системы ГПС также транспортируют по станкам комплекса ре- жущий инструмент и приспособления при смене объекта обработки и спе- циальную тару со стружкой на сборный пункт.
Существуют два основных конструктивных варианта построения ав- томатизированных транспортно-складских систем (АТСС): с совмещен- ными и раздельными транспортной и складской подсистемами. В обоих вариантах склад может состоять из нескольких универсальных или 2 7 4 специализированных секций для хранения заготовок, готовых деталей, технологической оснастки и М'.-~~» межоперационных заделов, полу- Ш ШШ П3 фабрикатов. АТСС раздельной компоновки выполняют односекционными (ра- Ю зомкнутыми и замкнутыми) и многосекционным и.
На рис. 10.1, а показана схема 1 3 У 4 Х Б 7 ГПС с совмещенной транспортно- складской системой. Станки 1 расположены параллельно стеллажу- накопителю 2. Кран-штабелер 4 Ш Б или транспортная тележка перемещается вдоль станков и обслу- Ш П3 03 живает как стеллаж-накопитель 2, так и станки 1. По команде от системы управления штабелер 4 забирает из определенной ячейки стеллажа 2 необходимую заготовку и перемещает ее на перегрузочный стол 3 соответствующего станка.
Рис. 10.1. Схемы ГПС с транспортно- накопительными системами: а — совмещенная; б — раздельная Готовые детали штабелер забирает с перегрузочного стола и переносит их в свободные ячейки стеллажа-накопителя. В данном случае не требуется специальной транспортной системы для обслуживания станков, так как эти функции выполняет кран-штабелер.
По этой схеме выполнена система АТСС в ГПС мод. Ск-4 см фирмы 01йпа МасЬшегу жоана, Ь|с1 (Япония) и др. Схема раздельной транспортно-накопительной системы с четырьмя стеллажами-накопителями 1 и двумя кранами-штабелерами 2 показана на рис. 10.1, б. В данной системе автоматическая транспортная тележка б, перемещаясь по прямолинейному транспортному рельсовому пути 7, обслуживает несколько единиц технологического оборудования ГПС.
Из стел- лажного склада кран-штабелер 2 подает заготовки в таре на перегрузочный стол 3. Далее транспортная тележка 6 по мере необходимости согласно программе забирает с перегрузочного стола 3 тару с заготовками и транспортирует ее к накопителям 5 станков 4. Установив тару с заготовками на накопитель 5, перегрузочное устройство транспортной тележки 6 забирает тару с готовыми деталями и транспортирует ее на перегрузочный стол 3 стеллажного склада.
Затем кран-штабелер по команде от системы управления забирает тару с готовыми деталями и устанавливает ее в свободную ячейку стеллажа. В зависимости от регламента работы оборудования ГПС транспортная система может последовательно или выборочно обслужить накопительные устройства 5 станков 4 системы. По этой схеме выполнена система АТСС в ГПС мод. 107 фирмы Ргодпсбоп Маваг (Япония) и др. Схемы транспортных систем с замкнутыми трассами показаны на рис. 10.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
