Назначение и содержание паспортов металлорежущих станков

Дата 1.10.2021

специальность 15.02.09 Технология машиностроения

гр.43тм – заочное

преподаватель Наливайко С.А.

Дисциплина МДК 03.01. Реализация технологических процессов изготовления деталей

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИИ
по теме 1.2 «Наладка и эксплуатация оборудования»

1. Эксплуатация металлорежущих станков. Назначение и содержание паспортов металлорежущих станков

План лекции

1.	Основные сборочные единицы станков
2.	Приводы в металлорежущих станках
3.	Движения в металлорежущих станках 4. Назначение и содержание паспортов металлорежущих станков Контрольные вопросы

1.	Основные сборочные единицы станков

К основным сборочным единицам станка относятся:

•	станина, корпусные детали (поперечины, хоботы, ползуны, плиты, столы, суппорты и др.) и направляющие;
•	привода станков;
•	шпиндели и их опоры;
•	коробки подач;
•	бесступенчатые приводы;
•	механизмы прямолинейного движения.

Станина. Станина служит для монтажа деталей и узлов станка, относительно нее ориентируются и перемещаются подвижные детали и узлы. Станина, как и другие элементы несущей системы, должна обеспечивать в течение срока службы станка возможность обработки заготовок с заданными режимами и точностью. Это достигается правильным выбором конструкции, материала станины и технологии ее изготовления для обеспечения необходимой жесткости, виброустойчивости и износостойкости направляющих.

Станины делят на горизонтальные и вертикальные (стойки). Форма сечения горизонтальных станин (рис. 1.2.1.1, а) определяется многими факторами: расположением направляющих, условиями удаления стружки и СОЖ, условиями размещения резервуаров для СОЖ и защитных устройств, необходимостью установки на ней подвижных и неподвижных узлов, требованиями жесткости, удобством проведения ремонтных работ и т.п. Форма сечения вертикальных станин (рис. 1.2.1.1, б) определяется главным образом требованиями к жесткости. В целях повышения жесткости станины выполняют с двойными стенками или сплошного сечения с замкнутым контуром, увеличенным числом перегородок и ребер; с этой же целью исключают люки и окна или уменьшают их размеры.

Направляющие. Требуемое взаимное расположение узлов станка и возможность относительного перемещения инструмента и заготовки обеспечивают направляющие. Для перемещения узла направляющие должны допускать только одну степень свободы движения. Это достигается соответствующей конструкцией направляющих или силовым замыканием (действием сил тяжести, подпружиненных элементов и т.п.).

По назначению и конструктивному исполнению направляющие можно классифицировать по следующим признакам:

•	по виду движения: направляющие главного движения (например, стол-станина продольно-строгального станка); направляющие движения подачи; направляющие перестановки сопряженных и вспомогательных деталей и узлов, неподвижных в процессе обработки;
•	по траектории движения: направляющие прямолинейного и кругового движения;
•	по направлению траектории перемещения узла в пространстве: горизонтальные, вертикальные и наклонные;
•	по геометрической форме: призматические, плоские, цилиндрические, конические (только для кругового движения) и их сочетания.

Рис. 1.2.1.

Сечения горизонтальных (о) и вертикальных (б) станин

Кроме указанных можно отметить такие дополнительные признаки классификации направляющих, как способность восприятия отрывающих сил и опрокидывающих моментов (замкнутые направляющие), способ выполнения направляющих (за одно целое с подвижным узлом или станиной либо накладные, прикрепленные к узлу или станине).

Наибольшее распространение в станках получили направляющие скольжения и качения.

2.	Приводы в металлорежущих станках

Приводом называется совокупность механизмов, служащих для приведения в движение исполнительных звеньев станка. В привод входит также источник движения. Привод должен обеспечивать возможность регулирования скорости движения исполнительных звеньев станка.

Приводы станков подразделяются на ступенчатые и бесступенчатые. К первым относятся приводы со ступенчатыми шкивами, приводы с шестеренными коробками скоростей и приводы в виде многоскоростных асинхронных электродвигателей. Возможны также ступенчатые приводы, являющиеся комбинацией упомянутых выше механизмов. К бесступенчатым приводам можно отнести приводы с механическими вариаторами, электродвигатели постоянного тока с регулируемой частотой вращения, гидравлические приводы и комбинированные, представляющие собой сочетание регулируемого электродвигателя постоянного тока или привода с вариатором со ступенчатой коробкой скоростей, или, наоборот, механического вариатора с многоскоростным асинхронным электродвигателем переменного тока.

Шпиндель – одна из наиболее ответственных деталей станка. Он передает вращение закрепленному в нем инструменту или обрабатываемой заготовке.

В качестве основного материала для шпинделей применяют среднеуглеродистую конструкционную сталь 45 с последующим улучшением (закалкой с высоким отпуском до твердости HRC 22-28). При повышенных требованиях к шпинделю и необходимости обеспечения высокой твердости его поверхности применяют сталь 40X с закалкой и отпуском до HRC 40-50. При особо высоких требованиях к поверхностной твердости шеек шпинделя применяют малоуглеродистые стали типа 20X с последующей цементацией, закалкой и отпуском до HRC 56-62. Для слабонагруженных шпинделей особо точных станков применяют сталь 35ХМЮА, которую подвергают азотированию с последующей закалкой и отпуском до HV 850-1000. Для шпинделей тяжелых станков применяют марганцовистые стали типа 50Г2 с последующей нормализацией или закалкой и высоким отпуском до HRC 28-35. Для изготовления полых шпинделей большого диаметра иногда целесообразно применять серый или высокопрочный чугун с шаровидным графитом в литой структуре.

Конструктивная форма шпинделей определяется способом крепления на нем зажимных приспособлений или инструмента, посадками элементов привода и типом применяемых опор. Шпиндели, как правило, изготовляют пустотелыми для возможности прохода прутка, а также для уменьшения веса. Передние концы шпинделей станков общего назначения стандартизованы.

В качестве опор шпинделей станков применяют подшипники качения и скольжения. Так как от шпинделей требуется высокая точность вращения, то подшипники качения, используемые в опорах шпинделей, должны быть высоких классов точности. Выбор класса точности подшипника определяется допуском на биение переднего конца шпинделя, который зависит от требуемой точности обработки. Обычно в передней опоре применяются более точные подшипники, чем в задней.

Коробки подач предназначены для получения требуемых величин подач и сил подачи при обработке на станке различных деталей.

Коробка подач в большинстве случаев приводится от шпинделя станка или от отдельного электродвигателя. Значения подач должны обеспечивать требуемый класс чистоты поверхности, а также высокую стойкость инструмента и производительность станка. Подачи в общем случае должны располагаться по геометрической прогрессии.

Изменение величины подачи может производиться различными способами: при помощи механизмов с зубчатыми передачами и без применения зубчатых передач (например, электрическим или гидравлическим путем, храповым или кулачково-рычажными механизмами и т.д.).

Бесступенчатые приводы применяют для плавного и непрерывного изменения частоты вращения шпинделя или подачи. Они позволяют получать наивыгоднейшие скорости резания и подачи при обработке различных деталей. Кроме того, они дают возможность изменять скорость главного движения или подачу во время работы станка без его остановки.

В станках применяют следующие способы бесступенчатого регулирования скоростей главного движения и движения подачи:

1. Электрическое регулирование производится изменением частоты вращения электродвигателя, который приводит в движение соответствующую цепь станка.

2. Гидравлическое регулирование применяется главным образом для регулирования скоростей прямолинейных движений (в строгальных, долбежных, протяжных станках), значительно реже – вращательных движений.

3. Регулирование при помощи механических вариаторов. Большинство механических вариаторов, применяемых в станках, является фрикционными вариаторами.

3.	Движения в металлорежущих станках

В современных металлорежущих станках для осуществления прямолинейных движений используют преимущественно следующие механизмы:

•	зубчатое колесо-рейка;
•	червяк-рейка;
•	ходовой винт-гайка;
•	кулачковые механизмы;
•	гидравлические устройства;
•	электромагнитные устройства типа соленоидов.

Механизм зубчатое колесо-рейка применяют в приводе главного движения и движения подачи, а также в приводе различных вспомогательных перемещений.

Механизм червяк-рейка применяется в виде двух типов передач: с расположением червяка под углом к рейке, что позволяет (в целях большей плавности хода передачи) увеличить диаметр колеса, ведущего червяк, и с параллельным расположением в одной плоскости осей червяка и рейки, когда рейка служит как бы длинной гайкой с неполным углом охвата винта-червяка. Условия работы этой передачи значительно благоприятнее условий работы передачи зубчатое колесо-рейка.

Ходовой винт-гайка является, широко применяемым механизмом для осуществления прямолинейного движения. С помощью этого механизма можно производить медленные движения в приводе подач.

Винтовые пары качения. Винтовые пары скольжения из-за больших потерь при скольжении в резьбе и связанного с ним износа заменяются винтовыми парами качения. Они имеют малые потери на трение, высокий к.п.д., кроме того, в них могут быть полностью устранены зазоры в резьбе в результате создания предварительного натяга.

Кулачковые механизмы, преобразующие вращательное движение в прямолинейное поступательное, применяются главным образом на автоматах. Различают кулачковые механизмы с плоскими и цилиндрическими кулачками.

Для получения на металлорежущем станке детали требуемой формы и размеров рабочим органам станка необходимо сообщить определенный, иногда довольно сложный комплекс согласованных друг с другом движений. Эти движения можно подразделить на основные (рабочие) и вспомогательные. К основным движениям относятся главное движение, называемое также движением резания, и движение подачи. При помощи этих движений осуществляемся процесс снятия стружки с обрабатываемой заготовки. Скорость главного движения определяется оптимальной скоростью резания, а величина подачи зависит от требуемого класса чистоты обработанной поверхности.

Главное движение в металлорежущих станках бывает чаще всего двух видов – вращательное и прямолинейное (возвратно-поступательное). В отдельных станках главное движение может иметь и более сложный характер, но определяется оно также через вращательное и поступательное движения. Главное движение может сообщаться либо обрабатываемой заготовке, либо инструменту. Например:

•	у станков токарной группы главным движением является вращение обрабатываемой заготовки;
•	у фрезерных, шлифовальных и сверлильных – вращение инструмента;
•	у долбежных, протяжных, части зубообрабатывающих и некоторых других – возвратно-поступательное движение инструмента;
•	у продольно-строгальных станков – возвратно-поступательное движение заготовки.

В некоторых станках главное движение получается в результате одновременного вращения заготовки и инструмента (например, при сверлении отверстий малого диаметра на токарных многошпиндельных автоматах).

Движение подачи у металлорежущих станков может быть непрерывным или прерывистым (периодическим), простым или сложным, состоять из нескольких самостоятельных движений или вовсе отсутствовать. Например, у токарных, фрезерных, сверлильных и других станков движение подачи является непрерывным. Прерывистым оно бывает, например, у продольно-строгальных станков. Примером сложного движения подачи может служить движение подачи в зубофрезерном станке при нарезании косозубого цилиндрического колеса. У круглошлифовальных станков несколько движений подачи — вращательное движение детали (круговая подача), продольное осевое перемещение детали или шлифовального круга (продольная подача) и, наконец, поперечная подача, сообщаемая шлифовальному кругу. В протяжных станках движение подачи отсутствует.

Вспомогательные движения необходимы для подготовки процесса резания, обеспечения последовательной обработки нескольких поверхностей на одной заготовке или одинаковых поверхностей на различных заготовках, К числу вспомогательных движений относятся:

•	движения для настройки станка на заданные режимы резания;
•	движения для наладки станка в соответствии с размерами и конфигурацией заготовки;
•	движения управления станком в процессе работы;
•	движения соответствующих рабочих органов для подачи и зажима прутка или штучных заготовок;
•	движения для закрепления и освобождения рабочих органов станка.

Вспомогательные движения могут выполняться как автоматически, так и вручную. В станках-автоматах все вспомогательные движения автоматизированы и выполняются механизмами станка в определенные моменты времени в соответствии с технологическим процессом обработки детали.

Назначение и содержание паспортов металлорежущих станков

Документ, содержащий необходимые кинематические, динамические и конструктивные сведения, а также ряд общих данных о станке, называют паспортом станка. Наличие паспортов у станков позволяет технологам разрабатывать наиболее рациональные технологические процессы при правильном и эффективном использовании станочного парка; механикам — заранее готовиться к ремонту станков и быстро производить исправления при случайных поломках; нормировщикам — правильно назначать технически обоснованные нормы и т. д. Кроме паспорта, завод-изготовитель прилагает к станку руководство или инструкцию по уходу и обслуживанию, содержащую необходимые сведения о правильной эксплуатации станка.

Паспорта станков составляют по специальным разработанным формам, а при отсутствии утвержденной формы для данного типа станка — по форме, наиболее похожей на утвержденную форму на сходные по типу станки. В паспорт вписывают: общие сведения о станке, общий вид станка с обозначением органов управления, спецификацию органов управления, основные данные о станке, габаритные размеры рабочего пространства, посадочные и присоединительные базы станка, габаритные размеры станка в плане, сведения о ремонте станка, данные о комплектации и т. д.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.	Назовите основные сборочные единицы станков.
2.	По каким признакам классифицируются направляющие станков?
3.	Какие направляющие получили наибольшее распространение в станках?
4.	Какой механизм называется приводом в металлорежущих станках?
5.	Какие механизмы для осуществления прямолинейных движений используются в металлорежущих станках?
6.	Назовите главные движения для станков токарной, фрезерной, сверлильной, протяжной и шлифовальной групп.

7.Для чего нужен паспорт станка

8.Основные данные, которые указывают в паспорте станка

ЛИТЕРАТУРА

1.	Черпаков Б.И., Вереина Л.И. Технологическое оборудование машиностроительного производства: учебное пособие. – М.: Академия., 2015. – 416 с. с.8-34
2.	И.Н. Чернов. Металлорежущие станки. – М.: Машиностроение, 1988. – 482 с. с.7-77
3.	Металлорежущие станки: Учебник для нач. проф. обрабования / Б.И. Черпаков, Т.А. Альперович. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 368 с. с.106-130

Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 46; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!