- •Конспект лекций
- •Оборудование машиностроительных производств
- •Содержание
- •Краткий исторический обзор, состояние и перспективы развития станкостроения
- •1 Общие сведения о металлорежущих станках
- •1.1 Назначение и структура металлорежущих станков
- •1.2 Классификация металлорежущих станков
- •1.3 Понятия о типаже, основных параметрах и размерных рядах станков
- •1.4 Система обозначений (нумерация) станков
- •1.5 Методы образования поверхностей деталей при обработке на металлорежущих станках
- •1.6 Движения в металлорежущих станках
- •1.7 Технико-экономические показатели станков
- •2 Основные узлы и механизмы станков
- •2.1 Базовые детали и направляющие
- •2.1.1 Назначение базовых деталей и направляющих
- •2.1.2 Виды базовых деталей
- •2.1.3 Материал для базовых деталей
- •2.1.4 Исполнения направляющих
- •2.1.5 Направляющие скольжения
- •2.1.6 Направляющие качения
- •2.1.7 Комбинированные направляющие
- •2.2 Приводы металлорежущих станков
- •2.2.1 Понятие о приводе. Кинематические пары, цепи, схемы
- •2.2.2 Зубчатые механизмы ступенчатого изменения скорости главного движения
- •2.2.3 Зубчатые механизмы ступенчатого изменения подач
- •2.2.4 Сменные зубчатые колёса
- •2.2.5 Механические вариаторы скоростей
- •2.2.6 Реверсивные механизмы
- •2.2.7 Механизмы прерывистого движения
- •2.2.7.1 Храповые механизмы
- •2.2.7.2 Мальтийские механизмы
- •2.2.7.3 Другие механизмы для осуществления периодических движений
- •2.2.8 Суммирующие механизмы
- •2.2.9 Механизмы обгона
- •2.2.10 Компоновки и конструктивные решения приводов главного движения
- •2.2.11 Ручное управление станками
- •2.3 Шпиндели и шпиндельные узлы
- •3 Кинематическая структура станков. Кинематический расчёт и настройка приводов
- •3.1 Кинематические связи в станках
- •3.2 Понятия о наладке и настройке станков
- •1 Оборот фрезы k/z оборота заготовки (или, сокращённо: 1 об.Фр k/z об.Заг).
- •3.3 Порядок настройки привода на требуемую скорость
- •3.4 Примеры кинематических решений универсальных станков
- •3.4.1 Вертикально-сверлильный станок
- •3.4.1.1 Привод главного движения (вращения шпинделя с инструментом)
- •3.4.1.2 Привод подачи (осевого перемещения шпинделя с инструментом)
- •3.4.2 Универсально-фрезерный станок
- •3.4.2.1 Привод главного движения (вращения шпинделя с инструментом)
- •3.4.2.2 Приводы подач (перемещений стола с заготовкой)
- •3.4.2.3 Приводы быстрых перемещений стола
- •3.4.3 Токарно-винторезный станок
- •3.4.3.1 Привод главного движения (вращения шпинделя с заготовкой)
- •3.4.3.2 Приводы подач, осуществляемых при включении ходового вала
- •3.4.3.3 Приводы винторезных подач
- •3.4.3.5 Приводы быстрых перемещений суппорта
- •3.5 Основные технические характеристики станков. Выбор кинематических характеристик
- •3.6 Регулирование частот вращения шпинделя
- •3.7 Геометрический ряд частот вращения
- •3.8 Предпочтительные числа и ряды предпочтительных чисел. Стандартные значения знаменателей геометрических рядов
- •3.9 Кинематический расчёт приводов станков
- •3.9.1 Основные определения и зависимости
- •3.9.1.1 Структура привода
- •3.9.1.2 Порядок переключения групп передач
- •Значения чисел некоторых геометрических рядов в пределах 1-9500
- •Продолжение табл. 3.6
- •3.9.1.3 Взаимосвязь передаточных отношений в группах передач привода
- •3.9.1.4 Развёрнутые структурные формулы
- •3.9.1.5 Предельные величины передаточных отношений в группах передач
- •3.9.1.6 Диапазоны регулирования привода и отдельных групп передач
- •3.9.1.7 Наибольшее допустимое структурой значение знаменателя ряда
- •3.9.2 Графоаналитический метод определения передаточных отношений
- •3.9.2.1 Построение структурных сеток
- •3.9.2.2 Анализ структурных сеток и выбор оптимального варианта
- •3.9.2.3 Построение диаграммы (графика, картины) частот вращения валов привода
- •3.9.2.4 Выбор оптимального варианта дчв
- •3.9.3 Расчёт чисел зубьев передач групп
- •3.9.4 Особенности расчёта приводов со сменными обратимыми зубчатыми колёсами
- •3.9.5 Особенности расчёта приводов с многоскоростными электродвигателями
- •3.9.6 Расширение диапазона регулирования приводов
- •3.9.6.1 Приводы с переборами (ступенями возврата)
- •3.9.6.2 Приводы с перекрытием (повторением) части ступеней скорости шпинделя
- •3.9.6.3 Применение составных (ломаных) геометрических рядов
- •3.9.6.4 Приводы со сложенной структурой
- •3.9.7 Бесступенчатое регулирование скорости
- •3.9.8 Анализ кинематической структуры привода главного движения
- •3.9.9 Особенности расчета и проектирования коробок подач
- •4 Системы автоматического управления станками
- •4.1 Общие понятия
- •4.2 Классификация систем управления станками
- •4.3 Копировальные сау прямого действия
- •4.4 Системы управления с распределительными валами
- •4.5 Следящие сау
- •4.6 Системы циклового программного управления
- •4.7 Числовое программное управление (чпу)
- •4.8 Самоприспособляющиеся (адаптивные) системы управления
- •5 Станки токарной группы
- •5.1 Токарно-винторезные станки
- •5.3 Карусельные (токарно-карусельные) станки
- •5.2 Токарные станки
- •5.2 Револьверные (токарно-револьверные) станки
- •5.4 Токарно-затыловочные станки
- •5.5 Токарные станки с программным управлением
- •6 Фрезерные станки
- •7 Станки сверлильно-расточной группы
- •7.1 Сверлильные станки
- •7.1.1 Вертикально-сверлильные станки
- •7.1.3 Станки для сверления глубоких отверстий
- •7.2 Расточные станки
- •7.2.1 Универсальные горизонтально-расточные станки
- •7.2.1.1 Общие сведения
- •7.2.1.2 Кинематика станка модели 262а
- •7.2.2 Координатно-расточные станки
- •7.2.3 Отделочно-расточные (алмазно-расточные) станки
- •8 Строгальные, долбёжные и протяжные станки
- •8.1 Строгальные и долбёжные станки
- •9 Станки для абразивной обработки
- •9.1 Шлифовальные станки
- •9.1.1 Круглошлифовальные станки
- •9.1.2 Внутришлифовальные станки
- •9.1.3 Бесцентровошлифовальные станки
- •9.1.4 Плоскошлифовальные станки
- •9.1.5 Правка шлифовальных кругов
- •9.1.6 Шлифовальные станки с чпу
- •9.2 Отделочные процессы и станки
- •9.2.1 Хонингование
- •9.2.2 Суперфиниширование
- •9.2.3 Притирка
- •9.3 Заточные станки
- •10 Станки для электрофизических и электрохимических методов обработки
- •10.1 Назначение и область применения станков
- •10.2 Электроэрозионные станки
- •10.3 Ультразвуковые станки
- •11 Зубообрабатывающие станки
- •11.1 Классификация станков
- •11.2 Способы работы станков
- •11.2.1 Способ копирования
- •11.2.2. Способ обката
- •11.3 Зубофрезерные станки
- •11.3.1 Компоновки станков
- •11.3.2 Кинематика станка модели 5к32
- •11.3.3 Кинематическая настройка станка модели 5к32 на различные виды работ
- •11.4 Зубодолбёжные станки
- •1 Об.Долбяка оборотов заготовки,
- •1 Дв.Ход.ДолбSрад мм/дв.Х
- •11.5 Станки для нарезания конических зубчатых колёс
- •11.5.1 Нарезание конических колес с прямыми зубьями
- •11.5.2 Нарезание конических колес с круговыми зубьями
- •11.6 Зубозакругляющие станки
- •11.7 Зубоотделочные станки
- •11.8 Зубообрабатывающие станки с чпу
- •12 Резьбофрезерные станки
- •13 Токарные автоматы и полуавтоматы
- •13.1 Токарные одношпиндельные автоматы
- •13.1.1 Фасонно-отрезные автоматы
- •13.1.2 Автоматы продольного точения
- •13.1.3 Токарно-револьверные автоматы
- •13.2 Токарные горизонтальные многошпиндельные автоматы последовательного действия
- •13.4 Токарные вертикальные многопозиционные полуавтоматы. Шестишпиндельный полуавтомат мод. 1284
- •13.4.1 Назначение, принцип работы и компоновки полуавтоматов
- •13.4.3 Цикл работы станка мод. 1284
- •13.4.4 Устройство и работа отдельных механизмов и узлов полуавтомата
- •14 Агрегатные станки
- •15 Автоматические станочные линии
- •15.1 Основные понятия
- •15.2 Классификация автолиний
- •15.3 Типы и состав автоматических линий
- •15.4 Системы управления автолиниями
- •15.5 Транспортные устройства ал
- •16 Станки и станочные комплексы с числовым программным управлением
- •16.1 Станки с чпу. Обрабатывающие центры
- •16.1.1 Эффективность перехода в станках к чпу
- •16.1.2 Особенности устройства станков с чпу
- •16.1.3 Приводы подач станков с чпу
- •16.1.5 Шпиндельные группы станков с чпу
- •16.1.6 Накопители инструментов и обрабатываемых заготовок
- •16.1.7 Устройство, кинематика и работа обрабатывающего центра модели ир-500мф4
- •16.1.7.1 Назначение и возможности станка
- •16.1.7.2 Общее устройство и работа станка
- •16.1.7.3 Кинематика станка. Назначение гидроцилиндров
- •16.1.7.4 Устройство и работа некоторых механизмов станка
- •16.1.7.5 Цикл работы станка
- •А Цикл автоматической смены инструмента
- •Б Цикл автоматической смены спутников
- •16.2 Промышленные роботы
- •16.3 Гибкие производственные системы и интегрированные автоматизированные производства
- •17 Понятие об эксплуатации оборудования
- •Список литературы Основная литература
17 Понятие об эксплуатации оборудования
Эксплуатация станков представляет собой систему мероприятий, включающую консервацию и упаковку, транспортирование и монтаж, настройку и наладку оборудования, контроль геометрической и технологической точности, уход и обслуживание.
Консервация и упаковка производится для предохранения станков, приспособлений, принадлежностей, инструмента от механических и физико-химических воздействий при транспортировании и хранении. Перед упаковкой станков производится консервация всех металлических поверхностей, не имеющих лакокрасочного покрытия. Обезжиренные поверхности сушат, затем наносят ингибированную смазку. Упаковывается станок во внутреннюю и внешнюю тару. В качестве внутренней тары применяются чехлы из полимерных плёнок, в качестве внешней тары – деревянные ящики. Чехлы должны быть герметичными, а для предотвращения конденсации влаги внутрь чехла закладывают влагопоглощающее вещество.
Транспортирование станков осуществляется строго по инструкции, указанной в руководстве по эксплуатации. Перемещать станки по цеху (при отсутствии крана) можно лишь волоком на листе или на специальной тележке. Тяжелые станки для удобства ремонта и обслуживания располагают в зоне действия подъёмно-транспортных средств.
Установка и монтаж станков. Станки нормальной точности, лёгкие и средние, устанавливают на общее бетонное полотно цеха с тщательной выверкой положения уровнями и регулировкой с помощью клиньев. Надёжное крепление осуществляется посредством фундаментных болтов и заливкой основания станка бетоном.
Точные и тяжёлые станки устанавливают на индивидуальные фундаменты (рис. 17.1). Так же на индивидуальные виброизолирующие фундаменты ставятся станки с большими динамическими нагрузками и повышенной вибрацией при работе с тем, чтобы изолировать станок от другого оборудования и воспрепятствовать передаче колебаний через грунт.
Жёсткость системы станина-фундамент определяется высотой фундамента и жёсткостью станины, жёсткостью клиновых и резьбовых опорных элементов, качеством стыков.
Из-за неравномерной осадки фундамента и необходимости регулировки станки устанавливают на регулируемые башмаки (рис. 17.2) и крепят анкерными болтами. Для лучшего прилегания опорных поверхностей башмака и станины может быть предусмотрена самоустанавливающаяся шайба (см. рис. 17.2,б).
Фундаменты станков особо высокой точности и особо точных кроме высокой жёсткости должны обладать высокими виброизолирующими свойствами. В большинстве случаев может быть рекомендован упругоопёртый бетонный блок (см. рис. 17.1), который обеспечивает необходимую жёсткость несущей системы станка и гашение вынужденных колебаний, вызываемых динамическими нагрузками в станке. Считается, что уменьшение амплитуды колебаний примерно пропорционально увеличению массы. Упругими элементами являются стальные пружины или резиновые коврики.
При высокой жёсткости несущей системы и незначительных динамических нагрузках станки устанавливают на виброизолирующие опоры или прокладки (коврики). Существует большое разнообразие виброизолирующих опор и ковриков, отличающихся материалом упругого элемента, конструктивными признаками и типоразмерами. На рис. 17.3 показана конструкция наиболее распространённой резино-металлической опоры с равночастотной характеристикой. Принцип её работы основан на непрерывном прогрессивном уменьшении свободной поверхности резины без изменения площади нагруженной поверхности. При малых нагрузках площадь свободной поверхности равна сумме площадей наружной цилиндрической поверхности, внутренней и наружной цилиндрической поверхности в пазах, внутренней цилиндрической поверхности резинового элемента; при этом жёсткость опоры минимальна. При увеличении нагрузки резина выпучивается по всем свободным поверхностям, постепенно заполняя зазоры, площадь свободной поверхности уменьшается и соответственно увеличивается жёсткость опоры. Выбором Δ1 и Δ2 можно изменять характер зависимости жёсткости от сжимающей нагрузки и, в частности, обеспечить в некотором диапазоне нагрузки постоянство собственной частоты опоры.
Для увеличения жесткости в горизонтальных направлениях к нижнему основанию прикреплено кольцевое ребро жесткости 5. Жесткость опоры может быть изменена также за счет вкладыша 10, который уменьшает площадь свободной поверхности в промежутках Δ1 и Δ2, в результате чего увеличивается жёсткость опоры в направлении, перпендикулярном оси вкладыша, на 30-50%; в направлении оси вкладыша – в 2-2,5 раза. Регулятор высоты установки имеет гофрированную пружину 6, с которой скреплена гайка 7, имеющая опорную поверхность для установки станка.
Наличие гофров и их форма позволяет уменьшить силу для деформирования пружины и увеличить предел регулирования высоты.
|
Для повышения демпфирующих свойств в упругий элемент введен демпфер 4 жидкостного трения, представляющий из себя пластину, соединенную с верхним основанием опоры, на которой имеются штырьки в виде гребенки, погруженные в вязкую жидкость, заполняющую полость в толще упругого элемента опоры. Это обеспечивает демпфирование колебаний в разных направлениях. Основным видом испытаний станков являются приёмочные испытания, включающие: 1) испытание станка на холостом ходу, проверку работы механизмов и проверку паспортных данных; 2) испытание станка в работе под нагрузкой, а специальных станков – и на производительность; 3) проверку станка на геометрическую точность, точность обрабатываемой заготовки и параметры шероховатости; 4) испытание станка на жёсткость и виброустойчивость при резании. Часть серийного выпуска станков помимо перечисленных испытаний подвергают выборочным испытаниям, к которым относятся измерение КПД привода станка, более глубокие испытания на виброустойчивость, проверка на уровень шума, измерения статической жёсткости всех основных механизмов, проверка мощности и т.д. Уход и обслуживание включает чистку и смазку станка, осмотр и контроль состояния его механизмов и деталей, уход за гидросистемой, системами смазывания и подачи СОЖ, регулировку и устранение мелких неисправностей.
Основная задача рациональной эксплуатации металлорежущих станков – обеспечение длительной и безотказной обработки на них деталей с заданной производительностью, точностью и качеством поверхности. |
