Металлорежущие станки

Разработка кинематической схемы станка обычно начинается с составления эскизных вариантов структурных схем, на которых производится предварительная взаимная увязка движений рабочих органов проектируемого станка, особенно когда чти движения обусловливают формообразование обрабатываемой поверхности...

На машиностроительных предприятиях имеется большое количество металлорежущих станков, среди них много станков-автоматов и полуавтоматов. Размеры деталей, обрабатываемых на таких станках, в соответствии с заданными, выдерживаются в процессе резания автоматически. Последнее является одним из важнейших факторов, определяющих достижение более высокой производительности труда в условиях массового и крупносерийного производства. Эффективность использования металлорежущих станков, в том числе автоматов и полуавтоматов, в значительной мере зависит от способов настройки и наладки их.

Детали обрабатывают на металлорежущих станках для того, чтобы получить необходимые форму и размеры их с требуемой чистотой поверхности и точностью обработки. Требование к форме, размерам, классу чистоты и точности обусловлены назначением детали и условиями ее работы в машине. Конструкторы задают их в чертежах. Из простейшего, например, чертежа (фиг. 1) видно, что деталь имеет цилиндрическую ступенчатую форму с диаметром большего цилиндра 50 мм и меньшего 40 мм. Торцовые поверхности цилиндров — это плоскости, перпендикулярные к осям цилиндров. Чистота цилиндрических поверхностей должна быть не ниже седьмого класса, а торцовых — четвертого.

Применение водяного и конного приводов снимало ограничение размеров обрабатываемых предметов и позволяло повысить производительность труда. Кроме того, при устранении лучкового или очепного привода отпадали непроизводительные затраты времени на перетягивание веревки и обратный ход заготовки, отводы и подводы резца, устранялась неравномерность рода, благодаря чему конструкция станка и методы работы на нем могли беспрепятственно совершенствоваться. Можно было переходить к обработке весьма сложных изделий. Сложной продукцией были токарные художественные предметы вазы, украшения для стола, табакерки и т. д.) из кости и древесины твердых пород и, наконец, наиболее ответственные части машин — стальные волны и особенно винты.

Труд А. К. Нартова «Театрум Махинарум» содержит значительное количество изображений образцов продукции, изготовлявшейся на токарно-копировальных станках. На рис. 36 изображена выточенная из кости ваза. В печатных трудах XVIII в. приведено много образцов художественных токарных изделий: ваз, настольных украшений, барельефов, табакерок и т. п. В собраниях больших музеев (в том числе в собраниях Эрмитажа) имеется много предметов этого рода. Некоторые любители в XVII — XVIII вв. собирали целые коллекции затейливых токарных изделий. Одна из больших коллекций, собранная во Франции во второй половине XVII в., была в XVIII в. описана в специальной книге, дважды переиздававшейся. Некоторые исследователи истории искусства выявили много имен знатных ценителей произведений «токарного художества», собирателей и токарей-любителей.

Образцом рельефа, или, как иногда говорили, медали, может служить изображение св. Петра, изготовленное А. К. Нартовым из слоновой кости, которое было приобретено известным деятелем XVIII в. митрополитом Платоном. Оно хранится теперь в Загорском историческом музее (рис. 28). На рис. 29 представлена иллюстрация из «Театрум Махинарум» А. К. Нартова, изображающая различные виды сложных узоров («розов»), которые можно было наносить на токарно-копировальных станках. Этими узорами украшали плоскости, чаще всего крышки и донца табакерок. Такие табакерки имеются в собраниях Государственного Эрмитажа в Ленинграде.

Часть процесса производства, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда, называют технологическим процессом. Технологический процесс может быть отнесен к изделию, его составной части или к методам обработки, формообразования и сборки. К предметам труда относятся заготовки и изделия. В зависимости от метода выполнения различают следующие элементы технологических процессов.

Комплекс механизмов с источником движения, служащий для приведения в действие исполнительного органа станка с заданными характеристиками скорости и точности, называют приводом. Металлорежущие станки оснащают индивидуальным приводом; на многих станках главное движение, движение подачи, вспомогательные движения осуществляются от отдельных источников — электродвигателей и гидравлических устройств. Изменение скорости может быть бесступенчатым и ступенчатым.

От удобного расположения рукояток и механизмов управления на основных узлах станка в процессе его эксплуатации зависят затраты вспомогательного времени. Детали и узлы станка могут управляться при воздействии на них механических, гидравлических, электрических и пневматических устройств. Чаще всего применяются средства механического управления. Вся система управления станком делится на ряд цепей. Эти цепи могут быть независимы друг от друга или некоторые из них связаны блокировочными устройствами.

Реверсивные механизмы предназначены для изменения направления вращательного и поступательного движения механизмов станка. На рис. 25, а показан трензель с цилиндрическими зубчатыми колесами. С помощью рукоятки осуществляется переключение из положения I в положение II, при этом паразитные зубчатые колеса входят в зацепление с колесом z1, и изменяется направление вращения ведомого вала, на котором сидит зубчатое колесо z2.

Для системы ЧПУ типа CNC характерны следующие режимы работы.Режим ввода информации. ввод управляющей программы (УП) или исходных данных для нее с внешнего носителя вручную либо по каналу связи; анализ информации; вывод ошибок на устройства индикации; размещение УП в памяти системы.Автоматический режим: обработка детали по УП; автоматическое регулирование подачи; ускоренная отработка УП; накопление эксплуатационной информации (счет числа деталей, регистрация времени обработки и др.).

Благодаря оснащению многоцелевых станков (МС) устройствами ЧПУ и автоматической смены инструмента существенно сокращается вспомогательное время при обработке и повышается мобильность переналадки. Сокращение вспомогательного времени достигается благодаря автоматическим установке инструмента (заготовки) по координатам, выполнению всех элементов цикла, смене инструментов, кантованию и смене заготовки, изменению режимов резания, выполнению контрольных операций, а также большим скоростям вспомогательных перемещений.

Числовое программное управление (ЧПУ) — это управление, при котором программу задают в виде записанного на каком-либо носителе массива информации. Управляющая информация для систем ЧПУ является дискретной и ее обработка в процессе управления осуществляется цифровыми методами. Управление технологическими циклами практически повсеместно осуществляется с помощью программируемых логических контроллеров, реализуемых на основе принципов цифровых электронных вычислительных устройств.

Функции обслуживающего персонала на станках с ЧПУ сводятся к установке, закреплению и выверке приспособлений и инструмента, вводу программ или к установке программоносителя и заготовок, замене режущего инструмента, снятию обработанных деталей и наблюдению за работой станка. На металлорежущем станке с ЧПУ смена режущего инструмента автоматизирована...

Станки с ЧПУ имеют расширенные технологические возможности при сохранении высокой надежности работы. Конструкция станков с ЧПУ должна, как правило, обеспечить совмещение различных видов обработки (точение — фрезерование, фрезерование — шлифование), удобство загрузки заготовок, выгрузки деталей (что особенно важно при использовании промышленных роботов), автоматическое или дистанционное управление сменой инструмента и т.д.

Для каждого станка разрабатывают конструкторские документы, в которых содержатся графические и текстовые материалы, определяющие их устройство, а также необходимые данные для разработки технологии обработки, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

Развитие автоматизированного проектирования происходит под влиянием, с одной стороны, бурного процесса совершенствования вычислительной техники, с другой стороны, лучшего понимания самого процесса проектирования и места в нем ЭВМ. Сегодня общепринятой является точка зрения, когда термин «автоматизированное проектирование» можно применять только к системам автоматизированного проектирования, которые характеризуются совокупностью следующих основных принципов их построения.

Процесс проектирования можно рассматривать как совокупность процедур переработки информации, в результате чего возникает конечный продукт этого процесса в виде проекта технического объекта, например, металлорежущего станка, промышленного робота, автоматической линии и т. п. Таким образом, проект — это информационный аналог реального технического объекта.

Перед выездом на завод поставщика для проведения приемки или подетальной инспекции станков приемщик должен проверить наличие этих материалов, необходимых для обеспечения качественной проверки поставляемого оборудования, и тщательно ознакомиться с ними.

В процессе работы металлообрабатывающих станков, имеющих гибкий привод от электродвигателя к коробке скоростей, возникает необходимость в периодическом его натяжении. Гибким приводом может быть клиноременная, ременная и цепная передачи. В процессе работы от действия сил на ременную или клиноременную передачу происходит их растяжение, а следовательно, возникает потеря чисел оборотов на ведущем валу, что также приводит к потере мощности на шпинделе.