Лабораторная работа
Изучение инструмента
Для обработки металлов резанием
(Продолжительность лабораторной работы 2 ч;
домашняя подготовка — 2 ч)
I. ВВЕДЕНИЕ
Процесс резания металлов заключается в срезании с обрабатываемой заготовкой слоя металла — припуска, специально оставленного на обработку, с целью получения детали с заданными чертежом формой, размерами и шероховатостью поверхностей.
Основными видами обработки резанием являются точение, строгание, сверление, фрезерование и шлифование. Обработка металлов резанием осуществляется на металлорежущих станках — токарных, строгальных, сверлильных, фрезерных и шлифовальных — с использованием различных режущих инструментов — резцов, сверл, фрез, шлифовальных кругов.
Удаляемый в процессе резания металл — припуск — превращается в стружку, при этом наличие стружки является характерным признаком всех разновидностей процесса резания металлов.
II. КРАТКИЕ ПРИКЛАДНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ
СВЕДЕНИЯ ПО ИЗУЧАЕМЫМ ВОПРОСАМ
Для осуществления процесса резания необходимо иметь главное движение резания и движения подачи (рис. 1, а). Главное движение резания (главное движение) Дr имеет наибольшую скорость и называется скоростью резания. Движение подачи Дs имеет скорость меньшую, чем скорость главного движения резания, и предназначено для срезания припуска со всей поверхности, подлежащей обработке. Это движение называется подачей. Главное движение и движение подачи в зависимости от вида обработки могут быть вращательными или прямолинейно поступательными и совершаться как заготовкой, так и режущим инструментом.
При точении главное движение Дr —вращательное движение заготовки, движение подачи Дs — прямолинейное поступательное движение режущего инструмента—резца (рис. 1, а). Перемещением резца относительно заготовки срезается ее исходная поверхность, которая называется обрабатываемой поверхностью 1, и образуется новая поверхность, которая называется обработанной поверхностью 3. Временно существующая поверхность в процессе резания между обрабатываемой и обработанной поверхностями называется поверхностью резания 2. Расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности, определяется глубиной резания ?. При точении глубина резания выражается уравнением ? = (D — d)/2, где D и d — диаметры обрабатываемой и обработанной поверхностей, мм.
Скорость резания при точении ? — линейная скорость точек обрабатываемой поверхности заготовки, м/мин, которая определяется следующим уравнением: ? = 10-3 ?Dп, где D — диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, мм; п—частота вращения заготовки, об/мин. Подача s при точении количественно оценивается расстоянием, на которое перемещается режущий инструмент – резец – в направлении движения подачи за один оборот заготовки, и имеет размерность мм/об.
Скорость резания ?, подача s и глубина резания ? являются параметрами режима резания при точении.
При строгании главное движение сообщается резцу, а движение подачи—заготовке (рис. 1,б) или как главное движение, так и движение подачи сообщается только резцу.
При сверлении (зенкеровании и развертывании) как главное движение, так и движение подачи обычно сообщается режущему инструменту — сверлу (зенкеру, развертке) (рис. 1, в), однако есть схемы сверления, в которых главное движение сообщается заготовке.
При фрезеровании главное движение сообщается режущему инструменту — фрезе, а движение подачи — заготовке (рис. 19, г), однако есть схемы фрезерования, согласно которым как главное движение, так и движение подачи сообщается фрезе.
При круглом (рис. 1, д) и плоском (рис. 1, е) шлифовании главное движение сообщается режущему инструменту — шлифовальному кругу, а движение подачи — заготовке.
Скорость резания ? при сверлении (зенкеровании и развертывании), фрезеровании и шлифовании определяется, так же как и при точении, только диаметром режущего инструмента. Скорость резания ? при шлифовании имеет вид ? = 10-3 ?Dп /60 м/с).
Скорость резания ? при строгании (м/мин) является линейной скоростью перемещения резца или заготовки.
Подача s и глубина резания ? определяются аналогично точению, только при строгании подача s имеет размерность мм/дв.ход (дв.ход — двойной ход резца или заготовки), а при сверлении (зенкеровании, развертывании) и фрезеровании также рассматривается подача на режущую кромку (зуб) режущего инструмента sz, которая определяется уравнением sz = s/z, где z — количество режущих кромок (зубьев) инструмента. При фрезеровании рассматривается также минутная подача s, которая численно оценивается значением перемещения фрезы относительно заготовки за минуту и имеет размерность мм/мин. При шлифовании подача s (мм/об) определяется в долях ширины шлифовального круга В: s = kB, где В — ширина шлифовального круга, мм, a k — коэффициент, принимаемый в зависимости от точности обработки 0,2—0,8.
Режущим инструментом называется инструмент для обработки металлов резанием. Наиболее распространенный режущий инструмент — резец — состоит из режущей части Б и стержня А (рис. 2). Режущая часть имеет переднюю поверхность 1и несколько задних поверхностей 3 и 4, из которых одна называется главной задней поверхностью 4, а остальные — вспомогательными задними поверхностями 3. Передняя поверхность 1обращена по ходу главного движения в сторону срезаемого слоя на обрабатываемой заготовке и по ней перемещается стружка. Главная задняя поверхность 4 обращена к поверхности резания, вспомогательная задняя поверхность 3 к обработанной поверхности заготовки.
Передняя и задние поверхности, пересекаясь, образуют главную 6 и вспомогательную 2 режущие кромки. Точка пересечения главной и вспомогательной режущих кромок образует вершину 5 режущей части резца. Режущие кромки и примыкающие к ним контактные поверхности на передней и задних поверхностях образуют соответственно главное и вспомогательное лезвия. На всех инструментах лезвия в поперечном сечении имеют форму клина.
Положение поверхностей и кромок режущей части инструмента координируется относительно его державки угловыми размерами, называемыми геометрическими параметрами. Геометрические параметры инструмента рассматриваются с использованием основной плоскости, а также плоскостей резания и главной секущей (рис. 3).
Основная плоскость I — плоскость, параллельная продольной и поперечной подачам и совпадающая с основанием державки резца.
Плоскость резания II — плоскость, касательная к поверхности резания и проходящая через главную режущую кромку.
Главная секущая плоскость III — плоскость, перпендикулярная проекции главной режущей кромки на основную плоскость.
Главные углы рассматриваются в главной секущей плоскости (рис. 4, а).
Главный передний угол ? — угол между передней поверхностью инструмента и плоскостью, перпендикулярной плоскости резания и проходящей через главную режущую кромку. Главный задний угол ? — угол между главной задней поверхностью и плоскостью резания. Угол заострения ? — угол между передней и главной задней поверхностями. Угол резания ? — угол между плоскостью резания и передней поверхностью.
Углы в плане измеряются в основной плоскости (рис. 4, б).
Главный угол в плане (? — угол между проекцией главной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.
Вспомогательный угол в плане (?1 — угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и направлением подачи.
Инструментальные материалы. Металлорежущий инструмент может производить срезание слоя материала с поверхности заготовки в том случае, если его режущая часть изготовлена или оснащена инструментальным материалом, обладающим высокой твердостью, прочностью, температуростойкостью и износостойкостью.
Под температуростойкостью ?к инструментального материала понимается наибольшая температура, при которой он сохраняет высокое значение твердости и прочности.
Износостойкость материала определяет его способность сопротивляться истирающему действию материала, с которым он находится в контакте.
В качестве инструментальных материалов для лезвийных инструментов используются быстрорежущие стали, твердые сплавы (металлокерамика), минералокерамические сплавы (керметы), сверхтвердые материалы, синтетические алмазы.
Быстрорежущие инструментальные стали являются высоколегированными сталями с добавками вольфрама (обозначается буквой Р), молибдена (М), ванадия (Ф), кобальта (К) при содержании примерно 4 % хрома и 1 % углерода. Наибольшее распространение в настоящее время находят следующие марки этих сталей: Р18, Р9Ф5. Р6МЗ, Р6М5, Р9К5, Р9К5Ф5. Твердость сталей находится в пределах HRA 62—64, температуростойкость 620—640 °С.
Твердые сплавы делятся на три группы: вольфрамокобальтовую (ВК), вольфрамотитанокобальтовую (ТК) и вольфрамотитанотанталокобальтовую (ТТК). При обозначении марок твердых сплавов процентное содержание карбидов титана (Т), суммарное содержание карбидов титана и тантала (ТТ) и металлического кобальта (К), остальным является карбид вольфрама. В твердых сплавах указанные порошкообразные карбиды соединяются в монолит металлическим кобальтом. В конце обозначения марки твердого сплава могут стоять буквы М, ОМ, Б, что означает зернистость: мелкозернистый, особо мелкозернистый и крупнозернистый.
Твердые сплавы группы ВК (ВКЗМ, ВК4, ВК6М, ВК6-ОМ, ВК8, ВК10-ОМ), группы ТК (Т5К10. Т15К6, ТЗОК4) и группы ТТ (ТТ7К12, ТТ8К6, ТТ10К8-Б).
Твердость указанных марок твердых сплавов составляет HRA 87-91, температуростойкость 800—1250 °С.
Покрытие твердых сплавов тонким слоем (5—15 мкм) карбидов (титана, ниобия), боридов, нитридов позволяет повысить их износостойкость в 5—6 раз.
Основой минералокерамических сплавов (керметов) является корунд—оксид алюминия Al2O3. Температуростойкость минералокерамики и керметов составляет 1500—1300 °С.
Сверхтвердые материалы являются синтетическими материалами на основе гексагонального или кубического нитрида бора, который по твердости превосходит керметы и уступает только синтетическому алмазу. Температуростойкость композитов и нитрида бора достигает 1300–1800 °С.
Синтетические алмазы образуются при спекании углерода под высоким давлением и при значительной температуре. В зависимости от технологии выращивания кристаллы алмазов имеют различное строение; следовательно, различные физико-механические свойства и по твердости приближаются к природным монокристаллам алмаза. Температуростойкость алмазов невелика — примерно 650 °С, но она компенсируется их чрезвычайно высокой твердостью, износостойкостью и теплопроводностью.
В процессе резания при перемещении режущего инструмента относительно заготовки ему приходится преодолевать силу сопротивления обрабатываемых материалов пластической деформации, силу сопротивления пластически деформированных слоев металла разрушению в местах возникновения новых (обработанных) поверхностей и силы трения стружки по передней поверхности инструмента и обработанной поверхности о его задние поверхности. Результирующая этих сил называется силой резания Р. Для удобства расчетов силу резания Р рассматривают в декартовой координатной системе XYZ с центром, совпадающим с вершиной разреза 1 (рис. 5), причем ось Y совпадает с геометрической осью державки резца, ось Х параллельна оси вращения обрабатываемой заготовки, а ось Z совпадает с вектором скорости резания ? и проходит через вершину резца — точку 1. При этом опорная плоскость державки резца параллельна плоскости XY, а вектор скорости подачи ?s проходит через вершину резца — точку 1.
Проекция силы Р на оси ZYX называется соответственно вертикальной (главной) Рz радиальной Рy и осевой Рx составляющей силы резания.
При угле ? == 45° соотношение между составляющими Рz : Ру : Рx = 1 : 0,4 : 0,25. Зная составляющие Рz, Ру, Рx, можно вычислить силу резания по следующей зависимости:
.
Механическая работа, затрачиваемая на пластическую деформацию и разрушение металла в процессе стружкообразорания и образования новой поверхности, а также работа сил тренья по передней и задним поверхностям инструмента почти полностью превращается в теплоту. Теплота, выделяемая в зоне резания, нагревает стружку, обрабатываемую заготовку и режущий инструмент, в которых образуются температурные поля. Наибольшая температура, возникающая в процессе резания, не должна превышать температуростойкости инструментального материала.
В процессе резания происходит непрерывный износ режущего инструмента по передней и задним поверхностям.
Износ режущего инструмента во времени протекает монотонно, но не равномерно (рис. 6). В I период происходит приработка режущего инструмента, во II — его нормальный износ, а в III — катастрофический износ режущего инструмента вплоть до его разрушения. Так как разрушение режущего инструмента в процессе его работы недопустимо, необходимо прекратить им процесс резания до наступления периода его катастрофического износа и произвести переточку. Время работы режущего инструмента до его затупления hзкр называется стойкостью, при этом величина hзкр называется критерием затупления режущего инструмента.
Обработка на токарных станках. Точение производится на токарных станках и применяется для обработки наружных и внутренних тел вращения: цилиндрических, конических, сферических и фасонных.
При точении заготовка закрепляется в установленном на шпинделе станка патроне и вращается, а закрепленный в резцедержателе резец совершает поступательное движение в продольном sпр и поперечном sпоп направлениях.
Токарно-винторезный станок общего назначения показан на рис. 7. На основании 1 закреплены станина 11 и корыто 12 для сбора стружки. На станине 11 размещены передняя бабка 3 с коробкой скоростей для вращения заготовки с различной частотой и коробка подач 2 для перемещения режущего инструмента с различными подачами sпр и sпоп. По направляющим станины 11 перемещается суппорт 6 с закрепленным в резцедержателе резцом и фартуком 9, а также задняя бабка 7, предназначенная для поддержания конца длинной заготовки. Привод станка — электродвигатель — установлен в основании 1 и закрыт кожухом.
Движение от коробки скоростей 2 передается механизмам фартука 9 через ходовой вал 8 (при точении) или через ходовой винт 10 (при нарезании резьбы резцом). На передних стенках передней бабки 3, коробки передач 2 и фартука 9 расположены рукоятки управления станком. Экран 4 и щиток 5 обеспечивают безопасность работы на станке. Электрооборудование станка сосредоточено в электрошкафу 13.
Обработка на сверлильных станках. Сверлильные станки предназначены для изготовления отверстий в деталях. Для повышения точности и качества отверстий после их обработки используются зенкеры и развертки.
Сверла, зенкеры и развертки применяются для изготовления сквозных, глухих, ступенчатых и глубоких отверстий с отношением глубины отверстия к его диаметру более пяти.
На рис. 8 показаны основные части сверла (а), зенкера (б) и развертки (в). Режущая часть 1 у сверл имеет две режущие и поперечную кромки, у зенкеров — несколько режущих кромок (3—4 и более), у разверток режущая часть может иметь начальный конус 1 и заборный конус 2 с большим числом режущих кромок (6—12 и более).
Направляющая часть 2 у сверл имеет две ленточки и обратный конус (D D1) с углом (?’ = 1—3° для уменьшения сил трения сверла о стенки разрабатываемого отверстия; у зенкеров направляющая часть 2—несколько ленточек и угол (?’=1—2°; развертки кроме направляющей имеют калибрующую часть 3, точное изготовление которой обеспечивает получение/ отверстии с высокой точностью и качеством обработанной поверхности.
Рабочая часть 3 у сверл и зенкеров включает режущую 1 и направляющую 2 части, а у разверток рабочая часть 5 дополнительно имеет обратный конус 4 с углом (?1=4—5°
Шейка 4 у сверл и зенкеров и шейка 6 у разверток является переходной частью от рабочей части инструмента к его хвостику 5 (7 у разверток). Лапка 6 предназначена для выбивания инструмента из патрона.
У сверл и зенкеров угол наклона винтовых канавок 8 для выхода стружки из обрабатываемого отверстия составляет соответственно 52—40 и 20—30°.
Угол при вершине сверла 2? находится в пределах 60—140°, угол 2? у зенкеров —в пределах 90—120°, угол 2?0 разверток— 90°, а угол ? =1,5°.
Обработку отверстий, как правило, производят на вертикально- и радиально-сверлильных станках с вертикальным расположением шпинделя.
Вертикально-сверлильный станок показан на рис. 9. Обрабатываемая деталь закрепляется на столе 2, который с помощью винта 1 устанавливается на определенную высоту в зависимости от высоты заготовки и закрепляется рукояткой 8 относительно станины 9. Режущий инструмент закрепляется в шпинделе 3, получающем вращательное движение от электродвигателя 7 через коробку скоростей 6 и движение подачи от коробки подач 5. Вертикальное перемещение шпинделя 3 также может осуществляться вручную с помощью маховика 3.
Радиально-сверлильные станки предназначены для обработки тяжелых и крупногабаритных заготовок, которые сложно или невозможно обработать на вертикально-сверлильных станках. Продольно-строгальные станки применяются для обработки крупногабаритных и тяжелых заготовок.
Обработка на фрезерных станках.Фрезерные станки предназначены для обработки плоских и фасонных поверхностей, пазов, канавок, выступов, зубчатых колес, наружных и внутренних резьб.
Фрезерование осуществляется режущим инструментом—фрезой, представляющей собой тело вращения, на образующей и(или) торцевой поверхности которого расположены режущие зубья. Главное движение при фрезеровании— вращение фрезы; движение подачи совершает заготовка (иногда фреза).
Фрезы (рис. 10) могут быть самых различных конструкций, из которых наиболее распространенными являются цилиндрические (а), дисковые (б), концевые (в), торцевые (г) и фасонные (д).
Из группы фрезерных станков наибольшее распространение находят горизонтально-фрезерные, вертикально-фрезерные и продольно-фрезерные.
В горизонтально-фрезерном станке (рис. 11) шпиндель 6 расположен горизонтально. На станине 2 размещен хобот 7, несущий поддерживающую серьгу 8. Фреза или набор фрез укрепляется в оправке, один конец которой устанавливается в шпиндель 6, а второй — в отверстие серьги 8. Консоль 1 перемещается в вертикальном направлении по направляющим станины 2. По направляющим консоли 1 перемещаются салазки 3. На консоли 7 установлена поворотная плита 5. По направляющим плиты салазок 3 перемещается стол 4, на котором закрепляется обрабатываемая заготовка.
Вертикально-фрезерный станок имеет вертикально расположенную шпиндельную головку, которая при обработке наклонных поверхностей может поворачиваться в вертикальной плоскости. Продольно-фрезерные станки предназначены для обработки крупногабаритных и тяжелых заготовок.
Обработка шлифованием. Шлифованием называется способ обработки материалов резанием, осуществляемый массовым скоростным (?=8—50 м/с и более) микрорезанием (царапаньем) поверхностных слоев твердых тел большим числом мельчайших зерен, сцементированных в инструмент с помощью связки.
Процесс шлифования используется как завершающая чистовая обработка с получением размером детален с точностью по 6—7-му квалитетам и шероховатостью поверхности Rа=0,08 — 0,32 мкм и как обдирочная обработка при очистке литья, поковок и т. д. Шлифование осуществляется особым видом инструментов — шлифовальными кругами.
Шлифовальный круг представляет собой геометрически правильное тело, состоящее из шлифовальных (абразивных) зерен, связки и промежутков (пор) между ними. В зависимости от процентного содержания абразивных зерен в объеме шлифовальных кругов их структура может быть плотной (62—56 %), средней (54—46%), открытой (44—38%) и очень открытой (36—22%). Структура круга обозначается номером: соответственно 0—3, 4—8, 9—12, 13—20.
Шлифовальные круги имеют различную форму и изображены на рис. 12.
Для изготовления шлифовальных кругов используют следующие искусственные абразивные материалы: электрокорунд (кристаллы оксида алюминия AlgOa с добавками), нормальный корунд (условное обозначение 12А, 13А, …, 16А), белый корунд (22А, …. 2Ж), хромистый корунд (с добавками соединений хрома 32А, …, 34JI), монокорунд (кристаллы Al2O3 правильной формы 43А, …. 45л), карбиды кремния (SiC) черный (53С, …, 55С) и зеленый (63С, б4С), алмазы природные (А) и синтетические (АС), нитрид бора (эльбор, ЛО и ЛП).
Абразивные зерна в зависимости от размеров делятся на следующие группы: шлифзерна (№200—16), шлифпорошки (№ 12—4), микропорошки (М40—М5).
Связки шлифовальных кругов делятся на неорганические и органические. Наиболее распространенная из неорганических связок керамическая (условное обозначение К), состоящая из огнеупорной глины, жидкого стекла, полевого шпата и других компонентов, а из органических — бакелитовая (Б) и вулканитовая (В), основой которых соответственно являются бакелит и каучук.
Шлифовальные круги обладают способностью частично или полностью самозатачиваться, т. е. самоудаляться под действием сил резания затупившихся абразивных зерен и обнажать острые грани зерен следующего ряда. Это свойство шлифовальных кругов характеризуется твердостью. Под твердостью шлифовального круга понимают сопротивляемость выравниванию абразивных зерен под действием сил резания. По твердости шлифовальные круги делятся на мягкие (М), среднемягкие (СМ), средние (С), среднетвердые (СТ), твердые (Т), весьма твердые (ВТ) и чрезвычайно твердые (ЧТ), при этом чем мягче круг, тем легче могут быть вырваны из связки абразивные зерна, и наоборот. Для шлифования деталей с высокой твердостью используют мягкие круги, и наоборот.
Шлифовальные станки подразделяются на станки для круглого шлифования и станки для плоского шлифования.
На рис. 13 показан круглошлифовальный станок, реализующий схему круглого шлифования (см. рис. 1). По направляющим станины 1 возвратно-
поступательно перемещается стол 3 с передней 6 и задней 4 бабками, между центрами которых размещается обрабатываемая деталь, имеющая вращательное движение от привода передней бабки 6. Вращательное движение детали совместно с ее возвратно-поступательным перемещением обеспечивает обработку всей ее цилиндрической поверхности вращающимся кругом, установленным на шлифовальной бабке 6. Шлифовальная бабка размещена на поперечных салазках, которые с помощью маховика 9 получают поперечное относительно детали перемещений для установки заданной глубины шлифования. Для автоматического ревер-сирования поступательного перемещения стола 3 служат кулачки 2. взаимодействующие с рычагом 8 управления станком; ручное перемещение стола 3 осуществляется маховиком 7. Для шлифования конических деталей стол 3 поворачивается на определенный угол в горизонтальной плоскости.
Станки с числовым программным управлением. Более 70 % изделий в машиностроении изготовляется в условиях серийного и мелкосерийного производства. Эффективным средством автоматизации мелкосерийного и серийного производства является использование систем числового программного управления (ЧПУ) металлорежущими станками. В станках с ЧПУ управление рабочими органами в процессе обработки производится автоматически по заранее разработанной программе без непосредственного участия человека.
По заданной программе происходит перемещение исполнительных органов станка на необходимую величину, а также происходит смена режущего инструмента. Производительность труда при работе на станках с ЧПУ увеличивается в 3 —5 раз по сравнению с универсальными станками без автоматического управления при изготовлении продукции в мелкосерийном и серийном производстве. Эффективность использования станков с ЧПУ в этих производствах обусловлена незначительным временем, необходимым для переналадки системы для обработки другого типа — размера детали.
При механической обработке заготовок должна быть обеспечена определенная последовательность рабочих и холостых движений в станках, которая называется программой. При автоматическом управлении программа должна выполняться без непосредственного участия человека. Запись программы в станках с ЧПУ, как правило, осуществляется на перфоленту.
Перфолентой называется специального типа лента, на которой пробиты в определенном порядке отверстия. Перфолента имеет восемь дорожек, ширину 25,4 мм с шагом перфорации 2,5 мм. Перфолента может быть бумажной или пластмассовой.
Станки с ЧПУ имеют такую же компоновку, как и рассмотренные ранее станки с ручным управлением.
На рис. 14 показан многооперационный станок с ЧПУ с автоматической сменой режущего инструмента, предназначенный для обработки призматических и корпусных деталей с разных сторон и выполнения операций сверления, зенкерования, развертывания, нарезания резьбы, фрезерования, подрезания торцов и. др. Стойка 8 перемещается по горизонтальным направляющим станина в направлении, параллельном оси шпинделя 1 станка. Стол станка выполнен из двух частей: нижняя часть 10 перемещается по горизонтальным направляющим станины в направлении, перпендикулярном оси шпинделя 1 станка; верхняя часть 11 выполнена поворотной. Шпиндельная бабка 2 перемещается в вертикальном направлении по направляющим стойки 3. Выполненный в виде бесконечной ленты инструментальный магазин 5 несет гнезда, в которых размещаются оправки с различными инструментами. Автоматическая смена режущего инструмента производится с помощью автооператора 4, который по команде системы ЧПУ станка извлекает из соответствующего гнезда магазина 5 необходимый режущий инструмент и перемещает его в шпиндель для закрепления. Приспособление-спутник 7 с закрепленной на нем заготовкой 6 размещается на установленном на станине 8 дополнительном столе 9. В начале цикла обработки приспособление-спутник 7 с заготовкой 6 перемещается по столу 9 в направлении установленного в положении загрузки стола 10. Затем приспособление-спутник 7 с заготовкой 6 размещается на поворотной части 11 стола, фиксируется относительно него, стол перемещается в зону обработки и заготовка обрабатывается со всех сторон. Во время обработки заготовки 6 на дополнительном столе 12 готовится к обработке следующая заготовка 6. После обработки деталь 6 возвращается на дополнительный стол 9, а заготовка 6 со стола 12 аналогично описанному перемещается в зову резания.
Промышленные роботы и роботизированные технологические комплексы (РТК). Станок с ЧПУ является полуавтоматом, так как рабочий цикл обработки детали осуществляется автоматически по программе, записанной на перфоленте или магнитной ленте. Участие человека в работе станка с ЧПУ сводится в основном к перемещению детали в зону закрепления детали и после автоматической обработки детали — к ее раскреплению и перемещению из зоны обработки. Действия рабочего при работе на станке с ЧПУ в настоящее время успешно заменяются действиями автоматической машины — промышленного робота.
Промышленный робот — автоматическая машина, заменяющая функции человека при перемещении предметов производства и (или) технологической оснастки.
Промышленные роботы повышают производительность труда, позволяют осуществить комплексную автоматизацию производства, освобождают человека от монотонных, тяжелых, опасных и вредных работ. Важным достоинством промышленных роботов является возможность их быстрой переналадки в условиях частой смены объектов производства, т. е. в условиях серийного и мелкосерийного производства в комплексе со станками с ЧПУ; они называются роботизированными технологическими комплексами.
Роботизированный технологический комплекс (РТК) состоит из станка с ЧПУ, промышленного робота и тактового стола. Тактовый стол предназначен для хранения запаса заготовок и подачи их в зону захвата промышленного робота.
Гибкие производственные системы. Любое изделие, используемое в народном хозяйстве морально, устаревает, т. е. становится не соответствующим настоящему уровню развития науки и техники и должно быть заменено на более совершенное изделие. Кроме того, каждое предприятие, как правило, изготовляет целую номенклатуру изделий и для их выпуска должно в определенный календарный срок переходить с изготовления одного изделия на другое. Для эффективного перехода с изготовления одного изделия на другое широко начинают использоваться гибкие производственные системы.
Гибкая производственная система (ГПС) — совокупность нескольких или отдельной единицы технологического оборудования и системы обеспечения ее функционирования в автоматическом режиме, которая обладает свойством автоматизированной переналадки при производстве изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик.
ГПС представляет собой комплекс, состоящий из ЭВМ, нескольких станков с ЧПУ, устройств транспортирования, загрузки заготовок и разгрузки деталей, контрольно-измерительной системы и системы замены режущего инструмента.
ГПС является мощным средством совершенствования производства и имеет высокую производительность, низкую себестоимость массового производства и мобильность мелкосерийного производства, обеспечивает работу технологического оборудования в режиме, «безлюдной технологии», повышает качество продукции и уменьшает количество рабочих, занятых в производстве.
Технология пуска приема очистного устройства
