Инструмент заготовка

На рис. 6.45 показан радиально-сверлильный станок. К фундаментной плите / прикреплена неподвижная колонна 2 с поворотной гильзой 3, по которой перемещается в вертикальном направлении и устанавливается в нужном положении с помощью механизма 5 траверса 4. По горизонтальным направляющим траверсы перемещается шпиндельная головка 6, в которой расположены коробка скоростей 7 и коробка подач 8. Шпиндель 9 с инструментом получает главное вращательное движение и вертикальную подачу. Заготовку закрепляют на столе 10 или непосредственно на фундаментной плите /. Инструмент устанавливают в рабочее положение поворотом траверсы вместе с гильзой 3 и перемещением шпиндельной головки по направляющим траверсы.

В единичном и мелкосерийном производствах при изготовлении корпусов высокой точности применяют координатно-расточ-ные станки. В этих станках инструмент устанавливают либо непосредственно в шпинделе, либо в концевой оправке. Координация шпинделя относительно оси отверстия обеспечивает погрешность межосевых расстояний не более 5 мкм, а погрешность размеров и геометрической формы отверстий — не более 2 ... 3 мкм.

Проектируя сборочную операцию, уточняют содержание технологических переходов и определяют схему базирования и закрепления базового элемента (детали, узла), выбирают технологическое оборудование, приспособления, рабочий и измерительный инструмент, устанавливают режимы работы, норму времени и разряд работы.

Маслоудерживающий рельеф по виду г создают виброобкатыванием предварительно обработанных поверхностей до Параметров шероховатости Ra = 0,02 4- 0,08 мкм с помощью закругленного алмазного инструмента (Rz = 1,5-4-2 мм),, которому наряду с движением продольной подачи (s.== = 0,8 -г 1,2 мм/об) придают продольные колебания с амплитудой 1 —1,5 мм. В результате на поверхности образуется сетка винтовых синусоидальных канавок, которые в зависимости от величины подачи и амплитуды колебаний могут располагаться эквидистантно (вид в), соприкасаться (вид УК) или пересекаться (вид з). Инструмент устанавливают в подпружиненной державке; ширина и глубина канавок регулируются силой затяжки пружины;

3) Ш.с. в деревообработке служат для поверхностной зачистки изделий при помощи шлифовальной ленты, закрепл. на вращающихся дисках, бобинах или цилиндрах. ШЛИФОВАНИЕ, шлифовка (от польск. szlifowac, нем. schleifen - точить, полировать, шлифовать), - 1) чистовая обработка поверхностей деталей абразивными инструментами. Ш. метаплич. деталей осуществляют на шлифовальных станках; для изделий со сложным профилем и из трудно-обрабат. металлов применяют элек-тролитич. Ш. К Ш. обычно относят и затачивание реж. инструментов на заточных станках. Ш. изделий из древесины производят шлифовальными лентами после строгания, фрезерования или циклёвки, а также после грунтовки и шпатлёвки перед окраской или покрытием лаком. При Ш. камней и изделий из камня используют торцовый алмазный или иной абразивный (напр., карбидкремние-вый) инструмент с разл. крупностью зёрен. Используют круги, бруски, сегменты или плиты, к-рые применяют последовательно в неск. стадий, уменьшая крупность зёрен абразива (от 800-1250 мм до 10-28 мкм), производя обдирку, среднее и тонкое Ш., доводку (лощение). Инструмент устанавливают на шлифовально-по-лировальных станках-агрегатах и др., в ручных шлифовальных машинах.

В условиях серийного производства применяется несколько отличный метод получения заданных размеров. Он заключается в том, что при обработке каждой детали режущий инструмент устанавливают в исходное положение по лимбу, а обрабатывают деталь за один проход. В данном случае на точность обработки влияют субъективные факторы двух видов: один из них связан с погрешностью установки необходимого деления лимба (погрешность настройки), другой — с повторяющейся для каждой детали погрешностью установки режущего инструмента по найденному делению лимба.

Маслоудерживающий рельеф по виду г создают виброобкатыванием предварительно обработанных поверхностей до параметров шероховатости Ra = 0,02 -г 0,08 мкм с помощью закругленного алмазного инструмента (R2 = 1,5-4-2 мм),, которому наряду с движением продольной подачи (s — = 0,8 -^ 1,2 мм/об) придают продольные колебания с амплитудой 1 -1,5 мм. В результате на поверхности образуется сетка винтовых синусоидальных канавок, которые в зависимости от величины подачи и амплитуды колебаний могут располагаться Эквидистантно (вид ё), соприкасаться (вид ж) или пересекаться (вид з). Инструмент устанавливают в подпружиненной державке; ширина и глубина канавок регулируются силой затяжки пружины:

тельного привода (фиг. 5). Правку однони-точных резьбошлифовальных кругов, а также окончательную обработку мелкозернистых кругов производят шлифовальным кругом способом шлифования. Этот же способ правки с использованием привода станка применяют при наружном круглом шлифовании и внутреннем шлифовании. При этом правящий инструмент устанавливают вместо обрабатываемой детали в первом случае на оправке, а во втором— в патроне станка.

При обработке деталей методом пробных проходов рабочий после каждого прохода устанавливает инструмент «на размер», обрабатывает небольшой участок детали, полученный размер измеряет универсальным инструментом, корректирует положение инструмента, после чего обрабатывает всю поверхность. При точных работах инструмент устанавливают «на размер» после двух-трех пробных проходов.

Обработка конусных поверхностей. Фасонным резцом обрабатывают короткие наружные и внутренние конусы. Обработку можно вести с продольной и поперечной подачами. При высоких требованиях к точности инструмент устанавливают по шаблону с учетом деформации системы.

Отверстия диаметром до 250 мм обрабатывают на станках с револьверной головкой. Весь необходимый режущий инструмент устанавливают в определенной последовательности в позициях 1 — 4 револьверной головки (рис. 48).

Для создания теоретических основ технологии машиностроения большое значение имели работы Н. А. Бородачева по анализу качества и точности производства; К. В. Вотинова, осуществившего обширные исследования жесткости технологической системы станок — приспособление — инструмент — заготовка и ее влияния на точность обработки; А. А. Зыкова и А. Б. Яхина, положивших начало научному анализу причин возникновения погрешностей при обработке. В 1959 г. вышла книга В. М. Кована «Основы технологии машиностроения», обобщившая научные положения технологии машиностроения и методику технологических расчетов, относящиеся к различным отраслям машиностроения. Задачи экономии металла и повышения производительности труда при механической обработке теоретически обоснованы Г. А. Шаумяном.

Погрешности, возникающие вследствие деформации упругой технологической системы станок — приспособление — инструмент — заготовка. При обработке заготовок на металлорежущих станках технологическая система упруго деформируется под действием сил резания, сил зажима и ряда других факторов. Возникновение деформации объясняется наличием зазоров в стыковых соединениях частей станка, упругой деформацией отдельных его частей, деформацией приспособления, инструмента и детали. Упругие деформации технологической системы вызывают рассеяние размеров деталей в обрабатываемой партии, а также являются основной причиной возникновения волнистости.

Система станок — приспособление — инструмент — заготовка образует замкнутую упругую систему тел. В процессе фрезерования возникает сила резания, которая действует через один элемент этой системы — инструмент на все остальные элементы системы. При обработке резанием интерес представляют деформации, вызывающие погрешности формы и размеров заготовок. Значение жесткости J дает отклонения составляющей силы резания Ру, направленной по нормали к обрабатываемой поверхности, к смещению заготовки в том же направлении или инструмента в обратном направлении J = Pyly-

4. Как деформируется технологическая система станок—приспособление— инструмент—заготовка под действием сил резания?

На уровне 1-го ранга СПУ формируется информация с помощью соответствующих преобразователей о положении исполнительных органов, о состоянии системы механизмов и параметрах возмущений, действующих в системе, о правильном ходе рабочих процессов и возникающих неполадках и способах их устранения. Например, па металлорежущих станках по информационным каналам 1-го ранга передается информация датчика обратной связи о положении исполнительных органов; датчиков, измеряющих температурные и силовые деформации, силовые параметры процесса резания, текущий износ инструмента, колебания в системе станок приспособление инструмент — заготовка, колебания припуска на заготовке, колебания твердости материала.

Прохождение электрического токи высокой Плотности непосредственно через рабочий инструмент, очаг деформации и заготовку обуславливает значительные изменении кик в процессах пластического деформирования металла, так ив контактном взаимодействии инструмента с заготовкой, а также и внутренних компонент заготовки. Все' эти изменения вызваны показными термическими аффектами как на поверхности раздела инструмент заготовка, а также внутри объема металла, состоящего, кик правило, H::I неоднородных компонент (зерна, примеси, включения, дефекты и пр.), влияющих на распределение плотности электрического тока.

На уровне 1-го ранга СПУ формируется информация с помощью соответствующих преобразователей о положении исполнительных органов, о состоянии системы механизмов и параметрах возмущений, действующих в системе, о правильном ходе рабочих процессов и возникающих неполадках и способах их устранения. Например, на металлорежущих станках по информационным каналам 1-го ранга передается информация датчика обратной связи о положении исполнительных органов; датчиков, измеряющих температурные и силовые деформации, силовые параметры процесса резания, текущий износ инструмента, колебания в системе станок — приспособление — инструмент — заготовка, колебания припуска на заготовке, колебания твердости материала.

Природа трения и изнашивания двух находящихся во фрикционном контакте тел (в данном случае пара инструмент—заготовка) объясняется закономерностями молекулярно-механической теории трения. Трение в процессе резания имеет ряд специфических особенностей, характерных только для механической обработки металлов резанием: наличие довольно высоких температур на контактных площадках инструмента и заготовки, значительные давления, сопровождающие процесс резания. При работе инструментов весьма затруднен подвод смазочно-охлаждающих средств в зону резания. Кроме того, в отличие от трения обычной фрикционной пары контактные площадки на рабочих поверхностях инструмента находятся в соприкосновении с ювенильными металлическими поверхностями.

Одним из путей снижения износа инструмента в процессе резания является создание в зоне контакта пары инструмент—заготовка условий для проявления эффекта ИП, выражающегося в образовании на рабочих поверхностях тонкой пленки меди, имеющей значительную механическую прочность на сжатие и низкое сопротивление тангенциальному сдвигу. Такая твердая смазывающая пленка может быть получена в результате хемо-сорбционного взаимодействия некоторых медьсодержащих химических веществ, введенных в зону трения, с поверхностно-активными веществами и с поверхностями трения [23]. Если во время работы инструмента в зону контакта его с заготовкой подавать компоненты, из которых образуется такая хемосорбционная пленка, то она будет сохраняться на рабочих поверхностях инструмента непрерывно в течение всего процесса резания. Наличие пленки уменьшает коэффициент трения за счет уменьшения времени непосредственного контакта поверхностей инструмента и заготовки, понижает температуру резания и, следовательно, уменьшает износ инструмента.

Инструмент Заготовка Деталь, осуществляющая отводные движения

риала) устраняется. Неравномерное распределение шага значительно улучшает также качество обработки отверстия, особенно когда система станок—инструмент—заготовка не обладает достаточной жесткостью. На рис. 67 приведены способы выполнения неравномерного деления на развертке с четным и нечетным числом зубьев. Указанные способы распределения зубьев позволяют производить необходимые замеры диаметра развертки микрометром. Число оборотов рукоятки универсальной делительной головки при фрезеровании развертки определяется по формуле простого деления в зависимости от величины центрального угла каждого зуба