Машина и ее служебное назначение

Резка проката и слитков — самая распространенная операция металлообработки. Кривошипные ножницы выполняют резку заготовок сдвигом одной части заготовки относительно другой.

Резка на кривошипных  ножницах высоко производительна и происходит без отходов (вызванных самим процессом резки).

Недостатком является искажение формы заготовки, косина, смятие и утяжины. Не всегда удовлетворительна и точность резки. Для уменьшения искажений формы заготовки выпускаются ножницы для резки с дифференциальным зажимом. Для того чтобы избежать косины торцов, применяют резку с наклоном прутка. Резку с предварительным подогревом применяют для предотвращения дефектов (трещин), снижения усилия и повышения точности отрезаемых заготовок.

Разрезка в штампах на прессах позволяет добиться более высокой (чем на ножницах) точности размеров и формы, особенно при применении резки с осевым подпором (закрытая резка). Закрытой резкой можно получать точные короткие заготовки длиной не менее 0,2 поперечного размера заготовки. Применяется также холодная ломка на прессах проката, на который предварительно нанесены канавки - концентраторы напряжений; точность ломки невысока.

Отрезка заготовок со снятием стружки на отрезных стайках отличается высокой точностью и практически отсутствующим искажением сечения заготовки в зоне реза, однако имеет меньшую производительность и сопровождается отходом металла в стружку.

Применяется также газокислородная резка сортового проката и листового проката.

Для резки листа применяются  ножницы кривошипные листовые с наклонным ножом наибольшим усилием 2240 кН. Они могут резать листы толщиной до 32 мм, шириной до 3150 мм, производя до 30 резов в минуту. Мелкие листовые ножницы могут делать до 100 резов в минуту.

Ножницы листовые гидравлические с наклонным ножом применяются для резки листа толщиной до 32 мм и шириной до 3150 мм, скашивания кромок на заготовках под сварку или прямолинейной резки с одновременным скашиванием кромок.

Комбинированные пресс-ножницы предназначены для резки сортового, фасонного и листового проката и пробивки отверстий при любой серийности производства.

Ножницы высечные применяются для фигурной резки листового материала, отбортовки и рифления.

Ножницы листовые двухдисковые с наклонным ножом применяются дль фигурной резки, отбортовки и гибки листового материала. Ножницы многодисковые служат для резки рулонного материала на ленты.

Промышленность выпускает комплексы оборудования на базе ножниц.

1. Разрезные стенки

Для разрезания сортового  и фасонного материала могут  использоваться универсальные металлорежущие станки (токарные, фрезерные, строгальные). Однако ввиду низкой производительности их применяют для этой цели лишь в небольших механических цехах. В условиях серийного и массового производства в заготовительных цехах и отделениях машиностроительных предприятий применяют специализированные разрезные станки различных конструкций.

Наиболее распространены для разрезания материала любого профиля и размера фрезерно-отрезные станки, работающие дисковыми пилами диаметром 350—1500 мм и толщиной 4—12 мм. Пилы изготовляют составными со вставными зубьями или приклепываемыми сегментами из быстрорежущей стали. Фрезерно-отрезные станки обладают высокой производительностью. Недостаток их — большой отход материала в стружку (из-за широкого прореза), что ограничивает их применение разрезанием черных металлов.

Ножовочные  станки применяют для разрезания сортового и профильного металла и труб при наибольшем размере разрезаемого материала 250—300 мм. Достоинства этих станков: простота обслуживания (один рабочий может обслужить пять-шесть ножовок) и малый отход металла в стружку (полотно имеет малую толщину), что позволяет разрезать дорогостоящие цветные металлы. К числу недостатков следует отнести низкую производительность и опасность получения косого прореза при неправильной заточке ножовочного полотна.

Ленточные пилы применяют как для разрезания сортового и фасонного материала, так и для фигурного выпиливания по контуру в плоских заготовках различной толщины. Достоинства ленточной пилы: высокая производительность и малая ширина прореза. Недостаток: быстрое изнашивание и нередкие разрывы ленточной пилы.

Фрикционные пилы можно  использовать для разрезания твердых материалов. Они весьма производительны, но требуют для привода электродвигатель большой мощности.

Токарно-отрезные станки, работающие отрезными резцами, применяют для разрезания круглых и шестигранных прутков а также труб. Достоинства станков: высокая производительность, простота и невысокая стоимость станка и инструмента. Недостаток: широкий прорез (3—5 мм).

Абразивно-отрезные станки, работающие тонким (2—3 мм) абразивным кругом на эластичной (вулканитовой) связке, применяют для разрезания труднообрабатываемых и закаленных материалов.

Для разрезания труднообрабатываемых токопроводящих материалов — жаропрочных, коррозионно-стойких и закаленных сталей — применяют анод но-механические станки. Анодно-механическая обработка заключается в сочетании электрохимического растворения металла с механическим удалением продуктов растворения. Это существенно повышает эффективность анодно-механической резки.

2. Оборудование для разделительных операций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Металлорежущие станки

Металлообрабатывающий станок — это машина, предназначенная для обработки заготовок в целях образования заданных поверхностей путем снятия стружки или путем пластической деформации. Обработка производится преимущественно путем резания лезвийным или абразивным инструментом. Получили распространение станки для обработки заготовок электрофизическими методами. Станки применяют также для выглаживания поверхности детали, для обкатывания поверхности роликами. Металлообрабатывающие станки осуществляют резание неметаллических материалов, например, дерева, текстолита, капрона и других пластических масс. Специальные станки обрабатывают также керамику, стекло и другие материалы.

1. Типовые группы металлорежущих станков
2. Токарные станки. Токарные станки с ЧПУ

Токарные станки предназначены для обработки резцами поверхностей тел вращения, для нарезания резьбы; для сверления, зенкерования и развертывания отверстий, для накатывания и т. д. Эти станки являются самыми распространенными из металлообрабатывающих станков. Среди них преобладают универсальные токарно-винторезные станки, применяемые в единичном и серийном производстве. Из универсальных станков выделяют только токарные станки (без ходового винта). Токарные станки характеризуются двумя параметрами: наибольшим диаметром обрабатываемой заготовки над направляющими станины (100...5000 мм) и наибольшей длиной заготовки (125...24 000 мм).

К группе токарных станков относятся также токарно-револьверные и токарно-карусельные станки. Токарно-револьверные станки предназначены для изготовления мелких деталей из прутка; они позволяют обрабатывать заготовку одновременно несколькими режущими инструментами. Токарно-карусельные станки позволяют обтачивать заготовки крупных деталей, у которых радиальные размеры больше размеров вдоль оси. К отдельным типам токарных станков относятся одно- и многошпиндельные токарные автоматы и полуавтоматы.

Во всех токарных станках  главным движением является вращение заготовки.

В мелкосерийном и  среднесерийном производстве с частой сменой изготавливаемых изделий  наибольшее распространение получили автоматизированные станки с ЧПУ. Программа работы станка записывается на перфоленту, перфокарту или набирается на штекерной панели. В последних моделях станков с ЧПУ составление управляющей программы осуществляется оператором с помощью клавиатуры микроЭВМ, а редактирование программы в режиме диалога с графическим дисплеем. Ввиду того, что программа составляется заранее, то благодаря быстрой смене программоносителя станок с ЧПУ переналаживается в короткое время на обработку заготовки другой детали.

Основные преимущества станков с ЧПУ следующие: простота модификации технологического процесса путем внесения корректирующих программ на программоноситель или в запоминающее устройство микроЭВМ; высокие режимы обработки с использованием максимальных возможностей станка; исключение предварительных ручных разметочных и пригоночных работ; повышение производительности труда за счет сокращения вспомогательного и машинного времени обработки; повышение точности и идентичности деталей; сокращение числа переустановок деталей при обработке и сроков подготовки производства.

Функции станочника упрощаются и сводятся к установке заготовки и съему детали, контролю за циклом обработки, смене инструмента. Благодаря автоматическому позиционированию устраняются ошибки оператора при установке координат. Коэффициент использования станков с ЧПУ выше, чем универсальных, благодаря сокращению времени наладки, смены инструментов, контроля и повышению процента машинного времени в цикле работы станка (до 75 %). Поэтому срок окупаемости станков с ЧПУ составляет 2—3 года.

3. Фрезерные станки

 

4. Шлифовальные станки
5. Сверлильные станки
6. Классификация и система обозначения станков.

Металлообрабатывающие станки классифицируют по различным  признакам, в зависимости от вида обработки, применяемого режущего инструмента  и компоновки. Все серийно выпускаемые  станки разделены на девять групп, в каждой группе предусмотрены девять типов (табл. 1).

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.

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:

1. специализированные, которые предназначены для изготовления однотипных деталей, сходных по форме, но различных по размеру;
2. специальные, которые предназначены для изготовления одной определенной детали или детали одной формы с небольшой разницей в размерах.

По  степени точности станки разделены на 5 классов: Н — станки нормальной точности, П — станки повышенной точности, В — станки высокой точности, А — станки особо высокой точности, С — особо точные или мастер-станки. В обозначение модели может входить буква, характеризующая точность станка: 16К20П — токарно-винторезный станок повышенной точности.

По  степени автоматизации выделяют станки-автоматы и полуавтоматы. Автоматом называют такой 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. выполняются 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; ФЗ — станок с контурной системой; Ф4 — станок с универсальной системой для позиционной и контурной обработки, например, модель 1Б732ФЭ — токарный станок с контурной системой ЧПУ.

По  массе станки подразделяются на легкие — до 1 т, средние — до 10 т, тяжелые — свыше 10 т. Тяжелые станки делят на крупные — от 16 т до 30 т, собственно тяжелые — от 30 до 100 т, особо тяжелые — свыше 100 т.