Основные рабочие органы станков, автоматов и автоматических линий

Категория:
Металлорежущие станки


Основные рабочие органы станков, автоматов и автоматических линий

Деталь может иметь ряд поверхностей различного вида, подвергающихся механической обработке. Различные виды поверхностей, как правило, обрабатываются на станках различного типа. На станке определенного типа осуществляется обработка ограниченного числа видов поверхностей или даже поверхностей одного вида, ограниченного числа классов деталей. Размеры деталей, которые могут быть обработаны на станке определенного типоразмера, также ограничены.

Чем больше число видов поверхностей, которые могут быть обработаны на станке, тем больше число видов профилирующих движений и движений подачи, а также установочных перемещений рабочих органов станка, тем шире пределы изменений скоростей главного рабочего движения и движений подачи, тем сложнее его конструкция. Таким образом, расширение универсальности станка приводит к усложнению его конструкции и повышению стоимости, что, в свою очередь, вызывает повышение себестоимости операции, выполняемой на станке. С другой стороны, ограничение универсальности станка может привести к его недогрузке. Поэтому правильный выбор степени универсальности станка применительно к конкретным производственным условиям, для работы в которых он предназначается, имеет весьма существенное значение.

По степени универсальности станки могут быть разбиты на ряд групп.
1. Универсальные станки широкого назначения.
2. Универсальные станки суженного назначения.
3. Специализированные станки.
4. Специальные станки.

Универсальные станки широкого назначения предназначаются для обработки ряда видов поверхностей, нескольких классов деталей, размеры которых могут изменяться в более или менее значительных пределах.

К числу универсальных станков широкого назначения относятся универсальные токарно-винторезные станки, на которых можно обрабатывать наружные и внутренние поверхности вращения, торцовые поверхности, BHHtoBbie поверхности деталей в форме тел вращения; горизонтальные и вертикальные консольнофрезерные станки, пригодные для выполнения любых фрезерных операций, горизонтальнорасточные станки, предназначенные для обработки внутренних поверхностей вращения корпусных деталей любыми инструментами и фрезерования плоскостей; вертикальные и радиальносверлильные станки и др.

Универсальные станки широкого назначения Выполняют как черновые, так и чистовые операции.

Станки этой группы имеют более или менее значительное число рабочих органов, которые перемещаются в направлении нескольких координатных осей, чем обеспечивается выполнение различных профилирующих движений, движений подачи и установочных перемещений. Скорости главного рабочего движения и движений подачи изменяются в широких пределах, необходимых для выполнения различных операций.

Основное применение станки широкого назначения находят в условиях мелкосерийного и индивидуального производства. Исключение составляют револьверные станки и токарные автоматы и полуавтоматы, которые применяются в условиях серийного и массового производства.

Универсальные станки суженного назначения в отличие от станков широкого назначения предназначаются для обработки меньшего числа видов поверхностей в условиях серийного производства. Соответственно они имеют меньший диапазон регулирования скоростей и подач, меньшее число установочных перемещений и движений подачи и более простую конструкцию. Благодаря более простой конструкции, меньшему числу подвижных органов они могут быть выполнены более жесткими и пригодны для работы при повышенных режимах.

В эту группу станков входят токарные станки без ходовых винтов, с упрощенной коробкой подач, без верхних суппортов; консольнофрезер-ные станки без поперечных салазок и т. п.

Станки этого типа называются также продукционными станками.

Специализированные станки предназначаются для выполнения определенных операций по обработке деталей однозначно заданной конфигурации, размеры которых изменяются в определенном интервале. К их числу относятся станки для шлифования желобов колец шарикоподшипников, станки для фрезерования канавок сверл й др.

Специальные станки предназначаются для выполнения определенных операций при обработке деталей однозначно заданной конфигурации и размеров. К их числу относятся различные многошпиндельные сверлильные, расточные, фрезерные станки с постоянным расположением шпинделей, станки для обработки шеек коленчатых валов автомобильных двигателей и т. п.

В соответствии с назначением станка его рабочие органы должны совершать главное рабочее движение, профилирующие движения подачи и установочные перемещения.

Установив круг операций, для выполнения которых предназначается станок, необходимо выбрать с учетом( требований к точности и производительности методы обработки и профилирования, которыми определяется характер движений рабочих органов станков, их компоновка, а также в значительной мере и общая компоновка станка. При одних методах обработки и профилирования можно использовать одни и те же движения подвижных элементов рабочих органов станка для одновременного или попеременного выполнения различных функций, благодаря чему уменьшается число подвижных элементов и упрощается конструкция станка, при других — приходится вводить дополнительные подвижные элементы или специальные рабочие органы, что вызывает усложнение конструкции.

Так, например, в случае геометрического профилирования образующей в форме дуги окружности при обработке тороидных поверхностей на продольном суппорте устанавливается большое число подвижных элементов, необходимых для выполнения профилирующего движения и установочных перемещений. При профилировании по копиру рабочий орган может состоять всего из двух подвижных элементов, перемещающихся в продольном и поперечном направлениях, однако возникает необходимость в дополнительных элементах для установки копира.

Следует заметить, что относительное перемещение обрабатываемой детали и режущего инструмента в направлении нескольких координат можно осуществить, используя либо один рабочий орган с несколькими подвижными элементами, перемещающимися в направлении соответствующих координат, либо несколько рабочих органов, имеющих меньшее число подвижных элементов. Выбор того или иного решения оказывает существенное влияние как на конструкцию отдельных рабочих органов, так и на общую компоновку станка.

Чем меньше число подвижных элементов рабочего органа, тем проще конструкция рабочего органа и передач, осуществляющих перемещение подвижных элементов.

При разработке компоновки рабочих органов и общей компоновки станка необходимо уделять большое внимание установочным перемещениям, так как отсутствие необходимых установочных перемещений и соответствующих отсчетных устройств приводит к значительному увеличению затрат времени на настройку станка. Следует заметить, что в процессе настройки станка требуются как грубые, так и точные установочные перемещения. Грубые установочные перемещения используются для предварительного сближения детали и режущего инструмента в соответствии с габаритами обрабатываемой детали, точные — для точной координации взаимного расположения обрабатываемой детали и режущей кромки инструмента.

Грубые и точные установочные перемещения могут осуществляться при передвижении одних и тех же элементов рабочих органов. Однако в ряде случаев приходится вводить специальные подвижные элементы либо для грубых, либо для точных установочных перемещений.

Для каждого конкретного технологического задания необходимо рассмотреть на основе принятых методов профилирования и обработки различные варианты компоновки рабочих органов и общей компоновки станка, сравнив их с точки зрения производительности, точности, удобства обслуживания, стоимости, занимаемой площади пола, металлоемкости, себестоимости операции, и выбрать оптимальный из возможных вариантов. Так как варианты компоновок определяются конфигурацией обрабатываемых деталей, видом обрабатываемых поверхностей, принятым методом образования поверхностей, то рассмотреть все многообразие возможных компоновок не представляется возможным. Однако можно выделить наиболее характерные варианты компоновок и присущих им сочетаний движений рабочих органов, являющиеся общими для различных типов станков. Изучение этих вариантов создаст необходимые предпосылки для разработки различных специальных вариантов компоновок применительно к конкретным технологическим задачам.

При рассмотрении характерных вариантов компоновок они могут быть разбиты на ряд групп:
1) компоновки и движения при двухкоординатном прямолинейном перемещении рабочих органов;
2) компоновки и движения при трехкоординатном прямолинейном перемещении рабочих органов;
3) компоновки и движения станков с револьверными головками;
4) компоновки и движения станков для многосторонней обработки деталей;
5) компоновки и движения станков для многопозиционной обработки деталей;
6) компоновки и движения станков для непрерывной обработки деталей.

Первая и вторая компоновки объединяют в одну группу станки в соответствии с числом координатных осей, в направлении которых происходят прямолинейные перемещения рабочих органов, так как именно число и направление прямолинейных перемещений в значительной мере определяют общую компоновку станка.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум