Технология машиностроений

 

 

Для измерения отклонений шага fptr от среднего значения по колесу используют накладные приборы (схема III на рисунке 11.2.2), с помощью которых шаг Рt определяют как расстояние между базовым 2 и измерительным 3 наконечниками. На измеряемом колесе 4 прибор устанавливают по упорным наконечникам 1 и 5. При измерении сравнивают значения всех шагов с первоначальным шагом, отсчитываемым по шкале головки 6.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 11.2.2 – Приборы для контроля плавности работы

 

Полнота контакта. Размеры пятна контакта определяют либо по следам приработки после некоторого периода работы передачи на контрольно-обкатных станках и приспособлениях, либо по следам краски, оставившей отпечаток на парном колесе. С помощью поэлементных методов измеряют осевой шаг по нормали, отклонение направления зуба, погрешность формы и расположения контактной линии и др. Так, на приборе БВ-5028 (схема I на рисунке 11.2.2) можно контролировать несколько параметров зубчатых колес — отклонения контактной линии Fkr, осевого шага Fpxnr и погрешности шага. Каретка с измерительным наконечником 1, предварительно установленным на угол наклона

 

контактной линии, перемещается по направляющей 3. При согласованном движении каретки и вращении контролируемого зубчатого колеса 2 наконечник 1 воспринимает непрямолинейность и отклонения от направления этой линии, которые фиксируются самописцем. Отклонение осевого шага воспринимается измерительным наконечником тогда, когда последний перпендикулярен винтовой линии.

Поворот зубчатого колеса на осевой шаг осуществляют с помощью микроскопа с оптическим диском. При измерении отклонений от направления зуба Fbr прямозубых колес на приборах, у которых существует каретка с точными продольными направляющими, измерительный наконечник перемещают вдоль оси измеряемого колеса. При контроле косозубых колес винтовую линию, воспроизводимую в приборе в результате поворота колеса и продольного перемещения измерительного узла или, как в ходомере БВ-5034 (схема II на рисунке 11.2.3), продольного перемещения стола 1 вместе с проверяемым колесом 4, сравнивают с реальной эвольвентой. Согласованность поступательного и вращательного движений колеса обеспечивают с помощью наклонной линейки и охватывающих шпиндель 3 лент, концы которых закреплены на поперечной каретке 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 11.2.3 – Приборы для контроля полноты контакта

 

Измерительный узел 5, установленный на станине, можно настраивать на необходимые параметры зубчатого колеса. Микроскоп 6 позволяет осуществлять точную установку линейки 7 на заданный угол. Боковой зазор между неработающими профилями зубьев в собранной передаче можно контролировать с помощью набора щупов, c помощью заложенной между зубьями свинцовой проволочки или методом люфтования. В последнем случае одно из зубчатых колес медленно вращается, а второе при этом совершает высокочастотные колебания, амплитуда которых характеризует боковой зазор. В реальном зубчатом колесе боковой зазор образуется в результате утонения зуба при смещении исходного режущего контура ЕHr на зуб колеса. Это смещение измеряют на тангенциальных зубомерах (схема I на рисунке 11.2.4), имеющих два базовых щупа 1 и 2, измерительный наконечник 3 и показывающий прибор 4. Перед измерением зубомер настраивают на заданный модуль по ролику расчетного диаметра.

С помощью тангенциальных зубомеров контролируют, по существу, положение постоянной хорды а – а относительно линии выступов b - b, а с помощью кромочных зубомеров измеряют толщину зуба S (параметр Ecr) на заданном расстоянии h от линии выступов (схема II на рисунке 11.2.4). Эти зубомеры имеют нониусные, микрометрические или индикаторные отсчетные устройства. В нониусных штангензубомерах требуемое положение постоянной хорды, т. е. координирующей губки 4, устанавливают с помощью нониусной пары

 

 

1 - 2, а измерения хорды осуществляют с помощью нониусной пары 7 - 6 путем введения измерительных наконечников 3 и 5 во впадины зубчатого венца.

 

 Рисунок 11.2.4 – Приборы для контроля бокового зазора

 

Существуют различные приборы для контроля цилиндрических, конических, червячных, червяков и прочих колес станкового и накладного типов, разделяемых по классам точности на три группы: А, АВ и В. Интенсивно разрабатываются полуавтоматические и автоматические приборы, в том числе приборы активного контроля, использующие экранную оптику, цифровой отсчет, запись результатов измерения, машинную обработку результатов, управление производственным процессом и т. п.

 

      11.3  Средства  автоматизации  по  проектируемым  технологическим 

                                                     процессам

 

Необходимо  стремится  автоматизировать  работу  приспособлений  для  повышения  производительности,  облегчения  труда  и  высвобождения  обслуживающих  рабочих.  При  полной  автоматизации  приспособления  и  цикла  обработки  технологическая  операция  может  выполняться  без  участия  рабочего.  Он  должен  лишь  своевременно  загружать  магазин  и следить  за  работой  станка  и  приспособления.

 

 

 

Применение  автоматизированных  приспособлений  позволяет  автоматизировать  технологические  процессы,  используя  универсальные  станки  и «превращая »  их  в  полуавтоматы  и  автоматы. Однако, нужно  иметь  дополнительно  управляющие  и транспортирующие  устройства.

При  конструировании  автоматизированных  станочных  приспособлений  особое  внимание  должно  быть  обращено  на  удаление  стружки (например с помощью  конвейеров  и т.д.). Мелкую  стружку  необходимо  удалять  из  труднодоступных  мест  струей  сжатого  воздуха. В  других  случаях  стружку  удаляют  механически  скребками  или  щетками.

В  автоматизированных  приспособлениях  необходимо  исключить  возможность  неправильной  установки  заготовки. Для этого необходимо  применять  блокировочные  габариты.  При неправильном  положении  заготовки  станок  останавливается  и  обработка  прекращается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     12  Изучение  оборудования  оснащенного  системами  ЧПУ

 

Одним из главных направлений автоматизации процессов механической обработки заготовок мелкосерийного и серийного машиностроения является применение станков с числовым программным управлением (ЧПУ). Под числовым программным управлением (ЧПУ) (ГОСТ 20523—80) понимается управление обработкой заготовкой на станке по управляющей программе, в которой данные приведены в цифровой форме. При этом управляющая программа представляет  собой совокупность команд на языке программирования, соответствующих заданному алгоритму функционирования станка по обработке  конкретной детали.

Станки с ЧПУ представляют собой полуавтоматы или автоматы, все подвижные органы которых совершают рабочие и вспомогательные движения автоматически по заранее установленной программе, записанной на бумажной перфорированной (иногда на магнитной) ленте или диске.

Эффективность применения станков с ЧПУ выражается:

 а) в  повышении точности и однородности размеров и формы обрабатываемых заготовок, полностью определяемых правильностью программирования и точностью автоматических перемещений соответствующих узлов стайка; это особенно важно при обработке конструктивно-сложных заготовок, имеющих точные фасонные поверхности и большое число выдерживаемых размеров;

 б) в  повышении производительности обработки, связанной с уменьшением доли вспомогательного времени с 70—80 % для обычных станков с ручным управлением до 40—50 % (при использовании обрабатывающих центров до 20— 30 %), а в некоторых случаях и с интенсификацией режимов резания; в среднем при переводе обработки па станки с ЧПУ производительность возрастает: для токарных станков — в два-три раза, для фрезерных — в три-четыре раза и для обрабатывающих центров (OI.I,) — в пять-шесть раз;

 

 

 

 в) в  снижении себестоимости обработки, связанном с повышением производительности, понижением требовании К квалификации станочника, а в ОП и в снижении затрат на приспособления, потребность в которых (в связи с обработкой заготовок с одного установа) значительно уменьшается;

г) в значительном снижении потребности к высококвалифицированных станочниках, связанном с упрощением изготовления сложных и точных заготовок на настроенных и автоматически работающих станках с ЧПУ, а также с применением их многостаночного обслуживания; в современных условиях острого дефицита высококвалифицированных рабочих-станочников на машиностроительных предприятиях расширение применения станков с ЧПУ способствует решению крупной народнохозяйственной   проблемы дальнейшего   развития   промышленности.

Применение станков с ЧПУ в промышленности страны развивается в двух направлениях:

Первое направление — обработка очень сложных заготовок уникальных деталей, имеющих сложную конфигурацию и различные фасонные поверхности, изготовление которых на традиционных станках невозможно или требует больших затрат времени и труда, и том числе высококвалифицированного или тяжелого физического труда (турбинные лопатки, роторы, фасонные поверхности гребных винтов, рабочих колес гидротурбин и т. п.). Целесообразность применения станков с ЧПУ в подобных случаях бесспорна и не требует особых доказательств.

Второе направление — обработка заготовок обычных машиностроительных деталей с точностью IT6—-1Т8 и шероховатостью Rа = (3÷10)  мкм

Современные системы ЧПУ позволяют изменять режимы резания в процессе обработки заготовок внутри отдельных переходов. Это создает принципиально новые возможности оптимизации процессов  обработки   сложных   фасонных   поверхностей   посредством назначения наиболее рациональных режимов обработки отдельных участков поверхностей,обеспечивая их высокое качество и снижение  затрат машинного времени на 20—25 %.

 

 Наличие  на современных станках с ЧПУ  систем, позволяющих производить  ручное редактирование программ  непосредственно с пульта станка, существенно упрощает и ускоряет  трудоемкий процесс отработки  новых  программ.

При   установке современных систем ЧПУ и управления приводами достигаются следующие преимущества:

• повышение надежности работы станка;
• выпуск деталей с заданными точностными параметрами;
• повышение производительности и удобства работы;
• расширение технологических возможностей для работы современным режущим инструментом;
• улучшение ремонтопригодности;
• возможность диагностики, составления и установки управляющих программ с удаленного компьютера;
• возможность включения станка в единую компьютерную сеть для контроля его загрузки и простоев;
• обеспечивают высокоскоростную обработку;
• однородную структуру для эксплуатации, программирования и визуализации процесса обработки.

Преимущества технологий для ЧПУ постоянно растут. Они связаны с увеличением "открытости" программ, развитием средств передачи информации и возможностью интеграции с другими инструментами, в том числе и от сторонних производителей.

Одной  из  распространенных систем для  станков  с ЧПУ (которая применяется  на  базовом  предприятии)  является Siemens Sinumerik 840D.

Siemens Sinumerik 840D – это автоматизированная численная система для управления 20-коорди-натной приводной системой Sinamics S120. Контроллер Sinumerik построен на основе открытого программного обеспечения и оборудования, он предназначен для создания распределенной

 

автоматизированной системы управления с программируемыми логическими схемами ввода/ вывода и приводами как с участием компьютера, так и без него. Sinumerik разработан для механических, модернизированных, специализированных станков и робототехнических систем. Система отличается возможностью простой передачи данных по интерфейсам USB, Ethernet, программного обеспечения и приложений стандартного персонального компьютера.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13  Подбор  и  анализ  спецчасти  курсового  проекта

 

«Анализ  технологических условий и эксплуатационного применения наплавляемых поверхностей тел вращения»

 

13.1 Способы наплавки

 

Из числа разнообразных способов сварки, имеющих промышленное применение, для наплавки используют только сварку плавлением, удовлетворяющую перечисленным требованиям: 1) обеспечение неглубокого и равномерного проплавления основного металла; 2) образование ровного валика с хорошим внешним видом; 3) отсутствие склонности к возникновению дефектов: несплавлений в местах перекрытия соседних валиков, застреваний шлака в наплавленном металле, подрезов, пор и трещин; 4) высокая технологичность процесса, малая чувствительность к состоянию поверхности и форме наплавляемой поверхности детали; 5) высокая скорость процесса.

С целью повышения производительности и уменьшения глубины проплавления основного металла применяют ряд перечисленных ниже технологических приемов, используемых как при обычной сварке плавлением, так и при наплавке. К этим приемам относятся многоэлектродная сварка (наплавка), использование подогрева наплавочной электродной проволоки электросопротивлением, применение присадочных материалов и поперечных колебаний электрода.

1. Многоэлектродную  наплавку выполняют несколькими  электродами, что повышает производительность процесса за счет увеличения поступления металла в наплавляемый слой.

 

 

 

 

 

Варианты многоэлектродной наплавки:

При наплавке широко применяют многоэлектродные головки, получающие питание от нескольких источников. Многоэлектродную наплавку обычно осуществляют под флюсом или в среде различных защитных газов.