Билеты по технологии отрасли

322.

Синтетические сверхтвердые материалы (СТМ).

В их основе лежит кубический нитрид бора с добавлением Al2O3. Композит: эль

бор, гексанит.

При высоком давлении и высоких температурах происходит спекание нитридов,

которые синтезируются в виде столбиков h=4-6мм. Эти материалы по твердости

близки к алмазу ~на 10% меньше. По красностойкости превосходят алмаз 1300-

1400(С. Vр около 500м/мин (сталь). Vр около 1000м/мин (цв. сплавы)

Но большая хрупкость.

Абразивные материалы

Применяются для изготовления абразивных инструментов, применяемых при

абразивной обработке, которая обеспечивает получение наивысшей точности и

чистоты поверхности. 0,5-1 мкм, Rа 0,06 мкм

Их получают в виде хрусталиков, все искусственные. Материал имеет высокую

твердость, красностойкость 1800-2000(С, Vр=100м/с

Электрокорунд.

Al2O3, Недорогой, светлого вида, средней твердости. Применяется для

обработки сталей.

Карбид кремния SiC.

Получается искусственным путем. Порошок зеленого цвета (или черного). Более

твердый материал, но менее прочный. Применяется для обработки чугунов, для

заточки твердосплавного инструмента.

Синтетический алмаз

Мелкие кристаллы. Порошок светло-серого цвета. Применяются для механической

обработки, шлифования твердых и хрупких материалов, заточки твердосплавного

инструмента. Но низкая красностойкость 700(С

Нитрид бора.

Синтетический сверхтвердый. Применяется для обработки стальных, вязких

деталей.

№28. Металлорежущие станки, классификация.

Это машина для обработки изделий из металлов путем снятия стружки режущим

инструментом.

Это основное средство производства в механических цехах.

Деталь должна пройти обработку не на одном, а на нескольких станках. (от 3-

5 до 20-30 разнообразных станков). Станки применяются в определенном

сочетании, различаясь технологическим методом обработки.

Качество парков металлорежущих станков решающим образом определяют качество

продукции и эффективность производства. Все фирмы совершенствуют

оборудование. Уровень станкостроения определяет технический прогресс

государства.

В основу классификации МРС положен метод обр-ки, который характеризуется

видом обрабатываемых поверхностей и применяемых режущих инструментов.

1.Токарные: Обрабатываются разнообразные тела вращения, валы. Инструмент –

Разнообразные резцы.

2.Сверлильные и расточные: Для обработки отверстий. Сверление для

расточения и расширения отверстий. Инструмент – сверла, зенкеры.

3.Шлифовальные и доводочные. Поверхности всех видов. Абразивный инструмент.

4.Комбинированные: Электро-физические методы обработки.

5.Зубо-резьбо-обрабатывающие. Для обработки зубчатых колес, шестеренок,

очень сложные пов-ти.

6.Фрезерные. Плоские поверхности. Фрезы.

7.Строгальные, долбежные, протяжные

8.Разные. Разрезные, токарные и др. для резки металла в заготовительных

цехах.

9.Разные.Балансировочные.

Каждый из этих классов разделяются на 10 типов (токарные, револьверные,

винторезные). А внутри типов существует подразделение на типы размеров.

Согласно классификации станки имеют цифровой код:

Х Х А Х Х А

класс

тип

модернизация

(ХХ) типы размеров

модификация

Пример: 16К20 – токарный винторезный 200мм высота.; 2Н125 – сверлильный

вертикальный с мах диаметром отверстия 25мм; 6Н81 – фрезерный с 100*800

размер стола.

По степени точности станки делятся на определенные классы.

Основные: Н – нормальной

П – повышенной точности

Инструментальные:

В – высокой,

А – особо высокой,

С – особо точные станки (мастер)

По степени специализации различают:

1.универсальные – для выполнения разных операций над разными деталями.

2.специализированные – для выполнения ограниченного числа операций на

деталях широко номенклатуры.

3.специальные – одна операция над одной деталью.

Станки различают по степени автоматизации:

1) станки с ручным управлением (токарные).

2) полуавтоматы – загрузка заготовок ручная

3) автоматы с жестким циклом управления (револьверно-кулачковые автоматы).

4) станки с числовым программным управлением (быстрая переналадка).

№29. Обработка на токарных станках.

Самая многочисленная группа оборудования, встречающаяся на самых различных

заводах и предприятиях. (до 30%). Широкий спектр работ и преобладание пар

вращения в машинах и механизмах. Основной вид обработки точение,

обтачивание деталей форм вращения (валы и др.)

Самый древний тип станков.

Перемещение с помощью винта.

Основной вид применяемого инструмента – резец.

1 проходной прямой. 2 проходной, 3 упорный, 4 отрезной. Стрелка направление

S.

Резец характеризуется поперечным сечением державки, bxh – 16*16mm,30*40mm.

Основное приспособление:

Патрон

С ручным приводом, пневматическим.

Для зажима длинных заготовок - задний центр.

Для обработки полых заготовок(втулок) применяются оправки

Рассмотрим некоторые типы токарных станков.

1.токарные одно-шпиндельные автоматы (11)

Предназначены для автоматического изготовления мелких деталей из длинного

прутка, в приборостроении, часовой промышленности.

Автоматическое перемещение всех рабочих органов станка осуществляется от

одного распределительного вала с набором кулачков.

Сложные в наладке (от 3-3 часов до 2-8 смен). Обеспечивают высокую

производительность 100-150 дет/час. Высокая точность деталей.

3.Револьверные станки.

В место задней бабки станки имеют револьверную головку. Она шестигранная с

вертикальной осью и несет очень много инструментов для обр-ки.

Наличие дополнительных инструментов позволяет расширить объем работ, и

поэтому они второй тип по распространенности.

6.Токарно-винторезные станки

Наличие ходового винта, обеспечивающего согласованное перемещение супорта с

вращением шпинделя, что позволяет получить сложные винтовые поверхности.

2.Токарные многошпиндельные станки

В крупносерийном и массовом производстве.

5.Карусельные станки.

У стола вертикальная ось вращения. D (диаметр) до 12м. Тяжелые детали.

7.Токарные многорезцовые полуавтоматы.

Суппорт несет до 10-15 инструментов. Обрабатывает сразу, применяются в

крупносерийном производстве.

№30. Обработка на сверлильных и расточных станках.

Сверление – метод получения отверстий в сплошном металле с помощью

специальных инструментов – сверл.

Наиболее широко используются вертикально-сверлильные станки.

Основной инструмент:

1.сверла – d=1-40мм, из быстрорежущих материалов, сплавов, 11-12 квалитет.

2.Зенкеры для увеличения диаметра уже имеющихся отверстий – 9-10 квалитет,

d=6-30мм, большие d=20-120 мм.

3.Развертка – многозубый инструмент, 7-8 квалитет, z=6-12

4.Метчик – для прорезния резьбы в отверстиях, М4 - М 14 (метрическая

резьба).

Расточные станки – используются для круглых отверстий в больших деталей с

большим диаметром 100-1000мм. Наиболее часто встречаются:

Горизонтально-расточные станки

Стол станка устанавливается на салазках.

Вращение обеспечивает обработку со всех сторон. Основной горизонтальный

инструмент – борштанга:

Хвостовик – часть инструмента, в который вставляется шпиндель.

Координатно-расточные

– особенность заключается в том, что столб перемещается с высокой

точностью по координатам X Y. Предназначены для обработки деталей с

очень точно расположенными отверстиями.

Отличаются высокой точностью 0.001мм, дорогие, напоминают

вертикально-расточные станки, должны использоваться при t:

20С(0,2С,нужно выдержать очень

№31. Обработка на фрезерных станках.

Фрезерование –высокопроизводительный способ обработки многолезвийным

инструментом – фрезой (для обр-ки плоских поверхностей, открытых, уступов,

канавок, фасонных поверхностей).

Режущий инструмент –фрезы:

-Цилиндрическая для обработки плоских поверхностей.

-Торцевая- режущая часть из дорогих инструментов (для обр-ки крупных

деталей) - самый многочисленный вид.

-Концевая – обраб-ет уступы, универсальные инструмент.

-Дисковые:

Основные типы станков.

Горизонтально-фрезерные:

Горизонтально-фрезерный станок состоит из следующих основных узлов:

Станина - служит для крепления всех узлов и механизмов станка. Некоторые из

них расположены внутри станины и не видны (электродвигатель, коробка

скоростей).

Хобот - предназначен для поддержания свободного конца фрезерной оправки.

Хобот может выдвигаться на различные расстояния от станины в зависимости от

длины используемой оправки.

Консоль - представляет собой жёсткую чугунную отливку, установленную на

направляющих станины. Консоль может перемещаться по направляющим вверх и

вниз, и служит для закрепления стола.

Стол - станка предназначен для закрепления обрабатываемой детали и

сообщения ей движения подачи. Стол может перемещаться в продольном и

поперечном направлениях, а также в вертикальном вместе с консолью.

Шпиндель - станка служит для закрепления фрезерной оправки и передачи

вращения фрезе.

Коробка скоростей - предназначена для передачи вращения шпинделю и

изменения числа его оборотов.

Вертикально-фрезерные - применяются торцевые и кольцевые фрезы.

Вертикально-фрезерный станок отличается от горизонтального

только вертикальным расположением шпинделя и отсутствием

хобота.

Продольно-фрезерные (в массовом и крупносерийном производстве)

Детали ездят на подвижном столе, и когда деталь проходит мимо фрезы

срезается слой материала.

№32. Обработка на шлифовальных станках.

Шлифование

- процесс обработки заготовки резанием специальным инструментом –

абразивном кругом. При изготовлении абразивных кругов абразивные зерна

равномерно размешивают в связке и спекают.

При вращении круга каждое зерно срезает с поверхности тоненькую стружку, их

очень много (100 млн в мин)

За счет этого и достигается высокая точность 6-7кв, низкая шероховатость

Ra=0,1-1мкм.

Шлифование – чистовой отделочный метод обработки и шлифовальные станки

заканчивают технологический процесс. Это единственный метод, которым можно

обрабатывать деталь после закалки с высокой твердостью, можно обработать

поверхности любой формы.

Но наиболее часто встречается шлифование внутренних и наружных

цилиндрических поверхностей.

Круглое наружное шлифование.

Стружка вылетает в виде искр, за каждый двойной ход осуществляется глубина

резания. Процесс происходит медленно, но точно. Глубина срезания t=0,0002-

0,01, Vk=30-50 м/с.

Абразивный круг быстро изнашивается, тупиться. Но возможно самозатачивание:

затупившиеся зерна будут вырываться, а на их место будут появляться новые

острые, но этот процесс неуправляем. Поэтому необходимо останавливать

станок и править алмазным карандашом. Чем точнее обработка, тем чаще

приходится править круг.

Основные типы станков.

1) круглошлифовальные - для наружноние цилиндрических пов-стей. Круг –

Dк=700-1500мм.

2) Внутришлифовальные станки – для внутренних точных отверстий. Dк=5-60мм,

частота вращения – n=10-12тыс. об/мин.

3) плоскошлифование – для больших плоских поверхностей, Dк=400-700мм.

4) Зубошлифовальние и резьбошлифовальные.

Все станки отличаются высокой точностью, качеством. Они очень дорогие,

самые дорогие. Их выделяют в отдельную группу, помещают в отдельное

помещение, т.к. часть абразива попадает в воздух. Работа высокой вредности.

№33. Основные принципы программного управления технологическим

оборудовантем. Технологические возможности станков с ЧПУ.

Изобретение механического привода позволило освободить человека от

физического труда, но управление осуществлялось в ручную. Развитие

производства привело к автоматизации. К середине нашего века сложилась

система: САУ - система автоматического управления механического типа, т.е.

программа управления осуществляется в виде реально существующих аналогов.

Кулачки (муз. Шкатулка):

Физическим носителям информации свойственны 2 недостатка:

1. Информация чертежа детали из цифровой превращается в аналоговую в виде

сложной криволинейной поверхности, это преобразование связано с потерей

информации, а такая материальная форма связана с износом программы-

носителя.

2. Необходимо изготавливать программы-носители в металле с высокой

точностью, и останавливать оборудование на длительный период для

осуществления его наладки.

Цифровые системы электронного управления:

ЧПУ - такая система, в которой программа перемещения рабочих органов и

технологии команды передаются в управляющую ЭВМ в виде цифровых алфавитных

кодов.

Система ЧПУ на всем пути подготовки передачи информации имеет дело только

с цифровой ее формой.

Эта форма информации позволяет применять все современные средства

микропроцессорной техники, т.е. автоматизировать подготовку самой

программы, и быстро менять программное управление. Переналаживание на новую

программу станка ЧПУ занимает 1-2 мин.

! Генеральное направление современного прогресса -замена всех мех. систем

электронными и создание единого цифрового поля.

Конструктивно ЧПУ представляет автономный электронный агрегат, состоящий

из: БТК - блок технологических команд; МП - микропроцессор управляет двумя

координатами (сейчас до 20).

Различают:

- NC(Numeral Control) - числовое управление; система с покадровым чтением

перфоленты.

- SNC(Stored Numeral Contral) - хранимая программа; управляющая команда

считывается 1 раз и по ней осуществляются циклы обработки.

- CNC(Computer NC) - устройство ЧПУ со встроенной ЭВМ, которое может

хранить одновременно несколько десятков программ, корректировать,

редактировать их.

- DNC(Director NC) - прямое управление станком от ЭВМ. Управление порядком

опер., целым участком.

- HNC(Handed NC) - оперативное програмное управление; ручной набор данных

на пульте управления.

По принципу управления движением различают 3 группы оборудования:

1. С позиционной системой ЧПУ, управляется автоматически инструментом от

точки к точке, на пути осущ. обработка:(сверлильные станки).

2. С контурной системой ЧПУ; перемещение по сложной траектории происходит

непрерывно (фрезерные станки).

3. С комбинированной системой ЧПУ, сочетает в себе 1 и 2 системы

управления, поэтому самая дорогая.

По кол-ву используемого инструмента различают станки:

1. С одним инструментом

2. Много инструментальные с РГ (револьверная головка управления

инструментом) до 12 штук.

3. Многоцелевые; снабжены спец. магазином инструментов и манипулятором для

смены инструментов (от 12 до 80-120 шт.)

Индексация станков с ЧПУ:

Ц- цикловое управление.

Ф1- цифровая индексация, станок. снабжается простыми устройствами, на

экране читается информация (мало используется).

Ф2-позиционное ЧПУ.

Ф3-контурное.

Ф4-комбинированное, также в обозначении используют:

Р-ЧПУ с револьвером.

М-ЧПУ при наличии магазина инструментов (сохраняется индикация точности)

П.В.А.(П - повышенная точность, В - высокая точность, А - особая высокая

точность)

Пример:

6Б76ПМФ4(6-на фрезерном многоцелевом станке, П -повышенная точность, М-с

магазином инструментов, 4-комбинированная сис-ма управления).

! Главная технологическая особенность станков ЧПУ - на одном станке на

одном рабочем месте происходит высокая концентрация обработки.

Следовательно, число операций уменьшается в 10-15 раз, за 2-3 операции

происходит выполнение всего технологического процесса, длительность

операций уменьшается на несколько часов.

Эти особенности накладывают дополнительные условия организации для станков

ЧПУ. Сейчас 15-20% от парка составляют станки с ЧПУ.

Ограничение применения ЧПУ: дорогое оборудование со сложной механикой и

электроникой. В современном производстве – 15-20% от парка станков с ЧПУ.

№34. Промышленные роботы.

Самыми трудоемкими, неквалифицированными являются погрузочно-разгрузочные

транспортные операции. Они плохо поддаются автоматизации.

Вторая революция НТР привела к появлению роботов.

Промышленный робот - автоматическая машина, представляющая собой

совокупность манипулятора и программированного устройства управления для

выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций

человека.

Благодаря быстрой переналадке они обеспечивают наибольший эффект, т.к.

робот может работать 3 смены подряд не ошибаясь и не уставая с высокой

точностью выполняя монотонные и однообразные операции.

Основные структурные элементы промышленного робота:

1. Исполнительное устр-во - манипулятор

2. Сис-ма ПУ

3. Информационная сис-ма, датчики, которые снабжают робота данными об

окружающем мире

В зависимости от выполняемых функций пром. роботы делятся на 3 группы:

1. Подъемно-транспортные

Для выполнения действий типа: взять-положить, используются при обслуживании

технологического оборудования для операций транспортировки, установки

заготовок, снятия готовых деталей, замене инструмента.

«+»: повышенная мощность, грузоподъемность

«-»: низкая точность

2. Производственные (технологичные)

Для выполнения некоторых технич. операций: сварочные, сборочные.

«+»: высокая точность, поэтому дорогие и сложные.

3. Универсальные

Наиболее сложные и дорогие, выполняют операции 1-го и 2-го. Для любых

операций.

Возможности робота определяются типами программного управления:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7