Классификация станков по типам

Станки одного и того же типа могут отличаться компоновкой (например, фрезерные универсальные, горизонтальные, вертикальные), кинематикой, т.е. совокупностью звеньев, передающих движение, конструкцией, системой управления, размерами, точностью обработки и др.

Стандартами установлены основные размеры, характеризующие станки каждого типа. Для токарных и круглошлифовальных станков это наибольший диаметр обрабатываемой заготовки, для фрезерных станков - длина и ширина стола, на который устанавливаются заготовки или приспособления, для поперечно-строгальных станков - наибольший ход ползуна с резцом.

Группа однотипных станков, имеющих сходную компоновку, кинематику и конструкцию, но разные основные размеры, составляет размерный ряд. Так, по стандарту, для зубофрезерных станков общего назначения предусмотрено 12 типоразмеров с диаметром устанавливаемого изделия от 80 мм до 12,5 м.

Конструкция станка каждого типоразмера, спроектированная для заданных условий обработки, называется моделью. Каждой модели присваивается свой шифр - номер, состоящий из нескольких цифр и букв. Первая цифра означает группу станка, вторая - его тип, третья цифра или третья и четвертая цифры отражают основной размер станка. Например, модель 16К20 означает: токарно-винторезный станок с наибольшим диаметром обрабатываемой заготовки 400 мм. Буква между второй и третьей цифрами означает определенную модернизацию основной базовой модели станка.

Классификация станков по степени универсальности. Различают следующие станки - универсальные, которые используют для изготовления деталей широкой номенклатуры с большой разницей в размерах. Такие станки приспособлены для различных технологических операций:

• специализированные, которые предназначены для изготовления однотипных деталей, например, корпусных деталей, ступенчатых валов сходных по форме, но различных по размеру;
• специальные, которые предназначены для изготовления одной определенной детали или одной формы с небольшой разницей в размерах.

Классификация станков по степени точности. Станки разделены на 5 классов:

• Н - станки нормальной точности;
• П - станки повышенной точности;
• В - станки высокой точности;
• А - станки повышенной точности;
• С - особо точные или мастер-станки;

В обозначение модели может входить буква, характеризующая точность станка: 16К20П - токарно-винторезный станок повышенной точности.

Классификация станков по степени автоматизации. Выделяют станки-автоматы и полуавтоматы. Автоматом называют станок, в котором после наладки все движения, необходимые для выполнения цикла обработки, в том числе загрузка заготовок и выгрузка готовых деталей, осуществляется автоматически, т.е. выполняется механизмами станка без участия оператора.

Цикл работы полуавтомата выполняется также автоматически, за исключением загрузки-выгрузки, которые производит оператор, он же осуществляет пуск полуавтомата после загрузки каждой заготовки.

С целью комплексной автоматизации для крупносерийного и массового производства создают автоматические линии и комплексы, объединяющие различные автоматы, а для мелкосерийного производства - гибкие производственные модули (ГПМ).

Автоматизация мелкосерийного производства деталей достигается созданием станков с программным управлением (цикловым), в обозначение моделей вводится буква Ц (или числовым буква Ф). Цифра после буквы Ф обозначает особенность системы управления:

• Ф1 - станок с цифровой индикацией (с показом чисел, отражающих, например, положение подвижного органа станка) и предварительным набором координат;
• Ф2 - станок с позиционной или прямоугольной системой;
• Ф3 - станок с контурной системой;
• Ф4 - станок с универсальной системой для позиционной и контурной обработки, например, модель 1Б732Ф3 - токарный станок с контурной системой ЧПУ.

Классификация станков по массе. Станки подразделяют на:

• легкие - до 1 т;
• средние - до 10 т;
• тяжелые - свыше 10 т. Тяжелые станки делят на крупные - от 16 до 30 т, собственно тяжелые - от 30 до 100 т;
• особо тяжелые - свыше 100 т;

вопрос 24

вопрос 25

Скорость шлифования.Скорость вращения обрабатываемой детали по сравнению со скоростью шлифовального круга очень мала, то ею пренебрегают и скоростью шлифования называют скорость шлифовального круга.

Скорость вращения круга имеет большое значение для процесса шлифования. Производительность процесса шлифования возрастает с увеличением скорости круга.

Выбирать скорости нужно по наибольшим допустимым значениям, указанным в ГОСТ 4785-64 (в зависимости от формы круга, связки, обрабатываемого материала, вида шлифования, конструкции станка).

Пример. Определить скорость шлифовального круга v_к, если известно D_к = 600 мм и n_к = 1100 об/мин.

Решение:

Поэтому стараются пользоваться кругом наибольшего диаметра, который может быть установлен на станке, и выбирают возможно большее число оборотов шпинделя. Ограничением скорости круга является, как уже говорили, прочность его и жесткость станка, приспособления, детали. При малой жесткости системы высокие скорости приводят к вибрациям, уменьшающим точность, класс шероховатости обрабатываемой поверхности, увеличивающим износ круга.

Яндекс.Директ

Антикризисное управление бизнесомАнтикризиное управление на семинарах в MBS. В январе курс MBA бесплатно!О бизнес-школеКорпоративные программыВебинарыАкцииmbschool.ruАдрес и телефон

Между скоростью детали v_д, обрабатываемым материалом, стойкостью круга, поперечной и продольной подачами имеется такая зависимость

где v_д - скорость детали при наружном круглом шлифовании, м/мин; C_v - коэффициент, зависящий от материала детали, термообработки, шлифовального круга; d - диаметр обрабатываемой поверхности, мм; Т - стойкость круга, мин; s_t - поперечная подача, мм/ход; s_пр - продольная подача в долях ширины круга; ρ, m, х, у- показатели степени.

Значения C_v, ρ, m, х, у приводятся в справочниках.

Получив расчетное значение v_д находят соответствующее число оборотов, детали n_д

По паспорту станка находят ближайшее меньшее число оборотов n_ст и на этих оборотах ведут обработку. При этом действительная скорость вращения детали будет несколько меньше расчетной. Она определяется по формуле

Яндекс.Директ

Ваши тельняшки ждут Вас!Тельняшки и майки с доставкой по всей России! От 24 до 66 размера!МужскиеЖенскиеДетскиеАксессуарыmagazin-telnyashek.ru

Глубина шлифования (поперечная подача). При черновом шлифовании выгодно работать с наибольшей глубиной резания (шлифования), допускаемой зерном круга, деталью и станком. При этом глубина резания не должна превышать пяти сотых поперечного размера зерна. Так, для круга зернистостью 50 она должна быть менее 0,025 мм. При увеличении глубины резания более допустимой поры круга быстро заполняются металлической стружкой и круг засаливается.

Глубину шлифования следует уменьшать при обработке нежесткой детали, слабо закрепленной на станке, и при появлении прижогов. При отделочном шлифовании глубина шлифования должна быть небольшой, что повышает точность и класс шероховатости обработки.

Твердые и прочные материалы шлифуют на меньшую глубину. С увеличением глубины шлифования возрастает мощность, затрачиваемая на трение и дробление стружки.

Продольная подача. Продольная подача измеряется в долях ширины круга. Для чернового шлифования она составляет 0,4-0,85 ширины круга за один оборот детали. Большую величину подачи, чем 0,9 принимать нельзя, ибо при большей подаче на поверхности шлифуемой детали останется винтовая непрошлифованная полоса.

При чистовых работах продольная подача колеблется от 0,2 до 0,4 ширины круга за один оборот детали. Чем больше подача, тем выше производительность, но больше шероховатость поверхности. Наиболее рациональные режимы резания (v_к, v_д, s_пр) выбираются по нормативам, приведенным в справочниках.

При определении режимов резания по нормативам вначале определяют скорость детали v_д (при принятой скорости круга, размерах детали), затем продольную подачу s_пр и поперечную s_t (табл. 7 и 8).

Яндекс.Директ

Скачать бланк/документ/образецОбразцы, бланки, формы документов в MS-Word Excel на сайте КонсультантПлюсЗаконодательство РФКодексы РФКонституция РФКаталог рассылокconsultant.ruАдрес и телефон

7. Режимы круглого наружного шлифования

Вид и характер шлифования	Окружная скорость детали, м/мин	Глубина шлифования (мм) или поперечная подача (мм/об)	Продольная подача в долях ширины круга	Шероховатость обработанной поверхности
Шлифование с поперечной и продольной подачей
Предварительное:
на один ход стола	10-25	0,01 -0,025	-
на двойной ход стола	20-30	0,015-0,05	0,3-0,7
Чистовое	15-75	0,005-0,019	0,2-0,4
Шлифование с поперечной подачей
Предварительное	30-50	0,0025-0,075	-
Чистовое	20-40	0,001 -0,005	-

Примечания:

1. Параметры режима шлифования следует умножить на коэффициент 0,5-0,8 при обработке жаропрочной стали и на 1,3-1,8 при обработке чугуна.

2. Для чистового шлифования значения поперечной подачи на ход стола не должны превышать значения поперечной подачи предварительного шлифования.

3. При шлифовании деталей, закрепленных в патроне, надо выбирать минимальные значения поперечной подачи.

Яндекс.Директ

Литейное производствоОтливки от 200 кг до 2000 кг по технологии ЛГМ, ХТС и ПГС.gidromehs.ruАдрес и телефон

4. Для достижения необходимой шероховатости поверхности в конце шлифования рекомендуется провести один-два прохода без поперечной подачи.

8. Режимы внутреннего шлифования

Тип станков	Вид шлифования : предварительное (П); чистовое (Ч)	Режимы шлифования
окружная скорость детали, м/мин	глубина шлифования или поперечная подача, мм/дв. ход	продольная подача в долях ширины круга	шероховатость обработанной поверхности
Простые, универсальные	П	20-60	0,005 -0,02	0,50-0,70
Ч	0,0025-0,01	0,25-0,50
Полуавтоматические	П	50-150	0,0025-0,005	0,50-0,75
Ч	0,0015-0,0025	0,25-0,50

Вопрос 26

Применение керметов при обработке сталиКлассификацию типовых поверхностей деталей следует осуществлять с учетом общих требований к разработке ТП. А. П. Соколовский считает, что ТП обработки детали (заготовки) определяется: формой (конфигурацией), точностью обработки и качеством обработанной поверхности, материалом детали, размерами, объемами общего производственного задания и общей производственной обстановки, куда входят: наличный парк оборудования, наличие инструментальной базы, расположение оборудования, схема организации производства. Соответственно ТП (как совокупность МО) типовых поверхностей детали также должен учитывать перечисленные выше условия (требования, данные и т. п.). Однако применительно к типовой поверхности перечень определяющих факторов может быть несколько сужен. Наиболее существенные показатели для типовой поверхности с точки зрения выбора МО могут быть названы следующие: форма (вид) поверхности, точность и качество поверхности, вид материала детали (заготовки).

Размерность детали оказывает существенное влияние на характер оборудования и в меньшей мере — на МО. Детали одинаковой формы, но различных размеров имеют сходные процессы обработки (МО), однако при весьма значительной разнице в размерах различие в МО может стать более заметным. Например, обработка коленчатого вала бензинового двигателя весом около 50 кг и коленчатого вала фреонового компрессора домашнего холодильника будет иметь различия в МО поверхностей названных деталей. Однако различия будут в большей мере относиться к типам применяемого оборудования (а не МО) и трудоемкости изготовления.

В этой связи рассматриваются следующие виды типовых поверхностей: плоские, цилиндрические, конические, внутренние и наружные, фасонные, торцовые. Фасонные поверхности охватывают следующие их виды: сферические, сложной формы (геометрия определяется гидро-, аэродинамическими параметрами или другими требованиями). Особо рассматриваются зубья шестерен, резьбовые, шлицевые поверхности.
На основании изложенного будем рассматривать обработку следующих типовых поверхностей:
1) наружных цилиндрических — гладких и ступенчатых;
2) конических наружных;
3) внутренних цилиндрических (отверстий) — гладких и ступенчатых, сквозных и глухих;
4) конических внутренних;
5) плоских (в том числе торцовых и прерывистых);
6) фасонных;
7) резьбовых;
8) шлицевых;
9) зубьев (различного профиля).

Вопрос 27

Вопрос 28

Отклонения от геометрической формы и размеров, возникающие в процессе обработки заготовки, должны находиться в пределах допусков, определяющих максимально допустимые значения погрешностей размеров и формы детали. При механической обработке обеспечение заданной точности зависит от выбора технологических баз и схемы установки заготовок.

Погрешность установки заготовки можно рассчитать по формуле:

где,

Ε_Б - погрешность базирования;

Ε_З - погрешность закрепления;

Ε_П.З - погрешность положения заготовки.

где,

Ε_УС - погрешность вызванная неточностью изготовления и сборки установочных элементов приспособления;

Ε_И - погрешность вызванная износом установочных элементов приспособления;

Ε_С - погрешность установки приспособления на станке.

Погрешность базирования возникает в результате базирования заготовки в приспособлении по технологическим базам, не связанным с измерительными базами. При базировании по конструкторской основной базе, являющейся и технологической базой, погрешность базирования не возникает. Погрешность закрепления образуется из поверхностей, возникающих до приложения силы зажатия и при зажатии. При работе на предварительно настроенных станках режущий инструмент, а также упоры и копиры устанавливают на размер от установочных поверхностей приспособления до приложения нагрузки, поэтому сдвиг установочных баз приводит к погрешностям закрепления. Погрешности закрепления можно определять расчетным и опытным путем для каждого конкретного способа закрепления заготовки.

Допуск выполнения заданных размеров l может быть определен как.

где,

ω - средняя экономическая точность обработки на металлообрабатывающих станках;

Для принятых методов обработки и схемы установки заготовки расчетное значение допуска T_l должно быть меньше заданного [T_l]:

Для расчета ожидаемой точности инженер-технолог должен определить:

• погрешности базирования в зависимости от принятой схемы установки заготовки в приспособлении;
• погрешности закрепления в зависимости от непостоянства сил зажима, неоднородности шероховатости и волнистости поверхностей заготовок, износа установочных элементов приспособлений;
• погрешности вызываемые износом установочных элементов Ε_И
• исполнительные размеры установочных элементов, обеспечивающие заданную точность обработки и возможность установки заготовок.

Один из важнейших факторов обеспечивающих точность изготовления деталей является точность приспособления. В процессе работы изнашиваются их установочные и направляющие элементы, и приспособление теряет требуемую точность.

Линейный износ (u) установочных элементов приспособления (опор) определяет погрешность Ε_И

Для опор: Ε_И=u

Для призм:

где,

α - угол призмы.

Величину u можно определить по формуле

где,

N - число установленных заготовок;

K_У - коэффициент, учитывающий условия обработки;

L - длина пути скольжения заготовки по опорам при досылке её до упора, мм (из условий эксплуатации приспособления);

t_m - машинное время обработки заготовки в приспособлении, мин;

m, m₁, m₂ - коэффициенты;

П_l - критерий износостойкости;

Q - нагрузка на опору, Н;

F - площадь касания опоры с базовой поверхностью заготовки, мм²;

HV - твердость материала;

Рекомендации по выбору m, m₁, m₂, П_l, F, HV можно найти в справочнике под редакцией Б.Н. Вердашкина и др. «Станочные приспособления».

Допустимая величина износа [u] определяется допустимой величиной погрешности[Ε_И]

Для опор:[u]= [Ε_И]

Для призм:

Величина [Ε_И] в предположении что погрешности Ε_УС и Ε_С можно компенсировать настройкой станка, определяется как

При установке заготовок на отверстие с гарантированным зазором погрешность базирования является основной составляющей погрешности установки и обуславливается величиной зазора между технологической базой и установочным элементом. Максимально возможное значение зазора определяют по уравнению:

где,

T_D - допуск базового отверстия заготовки (или центрирующей втулки);

S_min - минимальный зазор в сопряжении;

T_d - допуск на размер установочного элемента (или базовой поверхности заготовки).

Это основные формулы для расчета погрешности базирования и закрепления заготовки. В следующей статье перейдем к практике и рассмотрим расчет погрешностей базирования и закрепления на примерах.

Вопрос 29

В процессе обработки заготовки возникают отклонения действительных размеров от заданных чертежом. Эти отклонения называются погрешностью обработки. Эта погрешность складывается из первичных погрешностей, которые образуются из погрешностей установки заготовки, настройки станка и самой обработки

Погрешность установки заготовки eу возникает при установке заготовки непосредственно на станке или в приспособлении и складывается из погрешностей базирования eб и погрешности закрепления eз.

Погрешность закрепления e _з возникает под действием сил зажима, за счёт контактных деформаций заготовки и упругих деформаций приспособления. При работе на предварительно настроенных станках режущий инструмент, а также упоры и копиры устанавливают на размер от установочных поверхностей приспособления до приложения нагрузки, поэтому деформация установочных поверхностей приводит к погрешностям закрепления. Погрешности закрепления определяют расчетным и опытным путем для каждого конкретного способа закрепления заготовок (значения их приводят в справочных таблицах).

Погрешностью базирования e _б называется разность предельных расстояний от измерительной базы заготовки до установленного на размер инструмента. Она возникает в результате установки заготовки в приспособление по технологическим базам, не совпадающим с измерительными базами и определяется для конкретного размера при данной схеме установки. Поэтому величине e _б в расчетах присваивают индекс соответствующего размера.

Для приближенного определения допустимой погрешности базирования можно пользоваться формулой

где d — допуск на размер;

D — погрешность размера, определяемая точностью обработки, заданной по чертежу.

Значения величины D для некоторых видов обработки приводятся в справочной литературе или в паспорте станка.

Действительная погрешность базирования должна быть всегда меньше допустимой:

Рассмотрим, как рассчитывают действительные погрешности базирования при установке а) на плоскость, б) по отверстию на палец и в) по наружной цилиндрической поверхности на призму.

Рисунок 1 - Определение погрешности базирования

На рис. 1. приведена схема базирования обрабатываемой заготовки при фрезеровании с установкой на плоскость.

На рис. 1а плоскость I является измерительной базой и используется как установочная база, поэтому погрешность базирования возникающая при фрезеровании размера А равна 0.

На рис. 1б измерительной базой является плоскость III, а плоскость I является установочной базой. В этом случае погрешность базирования неизбежна, так как при неизменном настроечном размереН, размер В колеблется в пределах допуска на размер 50 ± 0,14. Следовательно, погрешность базирования будет определяться:

Чтобы исключить полученную погрешность базирования нужно изменить условия закрепления заготовки так, как это показано на рис.1в.

Рисунок 2 - Базирование заготовки по отверстию

Рассмотрим пример базирования обрабатываемой заготовки по отверстию (рис. 2). При установке обрабатываемых заготовок на оправку или палец возникают погрешности базирования из-за зазора.

На рис. 2 показана установка заготовки 3 базовым отверстием на палец 4 приспособления. При посадке без зазора (разжимной палец) погрешность базирования для размера С e _б^С = 0, т.к. конструкторская и технологическая база совмещены, а для размера А равна половине допуска на диаметр D заготовки т.е.

При наличии зазора (жесткий палец) погрешность базирования для этого же размера возрастает на величину диаметрального зазора D:

Рисунок 3 - Базирование заготовки на призму

Погрешности базирования при установке в призму являются функцией допуска на диаметрцилиндрической поверхности заготовки и зависят от погрешностей ее формы. Общий случай погрешности базирования можно представить из схемы установки, приведенной на рис. 3. Сплошной окружностью показана заготовка, выполненная по наибольшему предельному размеру, штриховой — по наименьшему размеру. При выдерживании размера H₁ установочными базами служат образующие К (К₁), а измерительной базой — образующая А (А₁).

Расстояние между точками A’ и A₁’ и есть погрешность базирования, отнесенная к размеру H₁.

В конечном итоге —

Для общего случая:

Все необходимые формулы для определения погрешности базирования на призмы, для частных случаев, приведены в справочной литературе.

Выводы и рекомендации:

1. Черновая база всегда должна использоваться для обработки установочных баз. Черновыми установочными базами могут служить поверхности, относительно которых при первой операции обрабатываются чистовые базы.

2. В качестве черновых баз у заготовок, следует принимать поверхности с наименьшими припусками. Не следует принимать за черновые базы поверхности разъема, а также неровные поверхности со следами от прибылей, литников и другими дефектами.

3. Чистовые установочные базы следует выбирать так, чтобы они совпадали с конструкторскими -принцип совмещения баз. Это исключает погрешности базирования. Чистовые базовые поверхности должны иметь наибольшую точность формы и размеров и малую шероховатость.

4. Установочные базы должны обладать наибольшей устойчивостью при базировании и обеспечивать наименьшие деформации заготовки от зажатия и воздействия силы резания.

5. При выборе чистовых баз необходимо стремиться к тому, чтобы обработку поверхностей на всех операциях (установах) осуществлять с использованием одних и тех же установочных баз. Это требование называется принципом постоянства баз.

Вопрос 30