Шпаргалка по "Технологии станкостроения"

20.Технология  изготовления станин  и рам. Служебное  назначение и классификация.  Станина металлорежущего станка является основной и ответственной деталью. От ее качества в значительной степени зависит качество обрабатываемых на станке деталей. Основное назначение станины — соединять и координировать взаимное положение основных узлов станка, поэтому она часто называется базовой деталью. Технологическая последовательность механической обработки станин для всех видов производства принципиально одинакова и заключается в следующем: 1) черновая обработка основания и направляющих плоскостей; 2) чистовая обработка тех же плоскостей; 3) обработка крепежных и других отверстий; 4) отделочная обработка направляющих. После черновой обработки часто включают операцию «старение» (естественное или чаще искусственное), имеющую цель освободиться от внутренних напряжений, возникающих как при застывании металла, так и при предварительной механической обработке (обдирке). Обязательному «старению» подвергаются станины прецизионных станков. По расопложению станины могут быть горизонтальными, вертикальными и наклонными. Станины могут быть цельными и составными. В соответсвии со служебным назначением все станины можно разделить на две группы: 1. Станины без направляющих, в слежебное назначение которых входит только обеспечение требуемого относительного положения присоединяемых к ним сборочных единиц и деталей; 2. Станины с направляющими, в служебное назначение которых входит помимо обеспечения требуемого положения обеспечение требуемых движений устанавливаемых на направляющие узлов: кареток, суппортов, столов и т.п.

21.Материалы  и заготовки для  станин и рам.  Технические условия  на изготовление.  Для станин широко используют модифицированный чугун. Для получения высококачественных отливок применяют нелегированный чугун оптимизированного состава марок СЧ20, СЧ25, СЧ30.  Сварные станины изготовляют из листовой стали марок СТ3, Ст4, Ст5 и других толщиной 3…12 мм. Целесообразно использовать сталь ВСт3. Тонкостенные станины менее металлоёмки по сравнению с толстостенными, но сложнее в изготовлении из-за большего числа перегородок и рёбер, необходимых для обеспечения требуемой жёсткости. В сварных станинах широко используют элементы, изготовленные из профильного проката, в том числе швеллеры, полые профили прямоугольного сечения, а также гнутые и гнутосварные профили. Станины и основания некоторых станков могут быть изготовлены из бетона, железобетона и полимербетона. Бетонные конструкции необходимо армировать стальным каркасом и создавать предварительный натяг в конструкции, что бы противостоять действию растягивающих напряжений. Железобетонные станины находят ограниченное применение, в основном в тяжёлых станках. Требования точности включают: точность поверхностей баз; точность относительного положения поверхностей баз в каждом комплекте; точность относительного положения комплектов баз. Точность работы станка в значительной степени определяется точностью направляющих станины и их износоустойчивостью. Непрямолинейность направляющих станины допускается не более 0,01—0,05 мм, на длине 1000 мм для станков нормальной точности. Для прецизионных станков непрямолинейность ужесточается в 5—10 раз. Непараллельность направляющих станины допускается в пределах 0,01—0,05мм на 1000 мм для станков нормальной точности. Шероховатость направляющих поверхностей для обычных станков 7—8-го классов, для прецизионных — 11—12-го классов.

22.Технологический  маршрут механической  обработки станин. Технологическая последовательность механической обработки станин для всех видов производства принципиально одинакова и заключается в следующем: 1) черновая обработка основания и направляющих плоскостей; 2) чистовая обработка тех же плоскостей; 3) обработка крепежных и других отверстий; 4) отделочная обработка направляющих. После черновой обработки часто включают операцию «старение» (естественное или чаще искусственное), имеющую цель освободиться от внутренних напряжений.  Обязательному «старению» подвергаются станины прецизионных станков. Припуски на обработку станин больших станков в индивидуальном производстве принимают от 12 до 25 мм на сторону, для станин же средних станков в крупносерийном производстве — 6—8 мм. В индивидуальном и мелкосерийном производстве станины обрабатываются по разметке на универсальных станках с применением простейших приспособлений. В крупносерийном производстве применяют высокопроизводительные многошпиндельные станки и приспособления с механическими и другими приводами. Обработка станин в единичном и мелкосерийном производстве начинается с разметки, которая заключается в нанесении рисок рейсмасом. При разметке проверяют геометрические размеры и правильность формы главных элементов отливки с выявлением образованных стержнями перекосов внутренних плоскостей отливки относительно внешних плоскостей, а также равномерно распределяют припуски на обработку. С помощью разметочных рисок устанавливают отливку станины на станках на первых операциях и проверяют правильность положения режущих инструментов на тех же операциях и при обработке крепежных и других отверстий. Станины тяжелых и уникальных станков, изготовляемых в единичном и мелкосерийном производстве, как правило, начинают обрабатывать с направляющих, что позволяет своевременно выявить литейный брак. Обработку станин токарных, продольно-фрезерных, продольно-строгальных, расточных и других станков средних размеров обычно начинают с основания — базисной поверхности. В этой первой операции заготовку станины устанавливают по черным (необработанным) поверхностям направляющих, которые в данном случае являются технологическими установочными базами. Это позволяет в следующей операции снимать с направляющих слой металла небольшой толщины, обеспечивая сохранение наиболее плотного, однородного и износоустойчивого слоя металла на направляющих, подвергающихся наиболее интенсивному изнашиванию при эксплуатации станка. Установку заготовки станины в первой операции по разметке производят с помощью клиньев или домкратов в вертикальном направлении. В горизонтальном направлении обычно применяют винтовые упоры. В серийном производстве установку заготовки станины в первой операции осуществляют не по разметке, а с помощью специальных приспособлений. Выбор метода черновой обработки плоскости основания станины зависит от ее контура, величины припуска и серийности. Обработку основания станины токарных станков можно осуществлять строганием, фрезерованием и обдирочным шлифованием.  Обдирочное шлифование сегментными кругами на плоскошлифовальных станках с прямоугольным столом экономично при снятии весьма малых припусков порядка 2—3 мм. В индивидуальном и мелкосерийном производстве обработка основания, направляющих и привалочных (под переднюю бабку и коробку подач) поверхностей   начерно и начисто производится строганием на продольно-строгальных станках. Черновое строгание при больших припусках (15—20 мм) осуществляют 2—3 резцами, закрепленными в резцедержателе суппорта. Широко применяется при строгании одновременное использование нескольких суппортов. Наклонные поверхности направляющих, особенно начисто, целесообразно строгать специальными фасонными резцами. Фрезерование направляющих на продольно-фрезерном станке можно осуществлять стандартными фрезами за одну установку, но за несколько переходов с многочисленной сменой фрез, на что затрачивается значительное вспомогательное время. Фрезерование направляющих можно производить специальным набором фрез  на двух- или четырехшпиндельном продольно-фрезерном станке. Обе горизонтальные фрезерные бабки вращают оправку, на которой находится набор фрез в соответствии с профилем направляющих станины. При крупносерийном производстве целесообразно применять специальные многошпиндельные продольно-фрезерные станки, отличающиеся от универсальных продольно-фрезерных станков тем, что фрезерные бабки расположены  по обе стороны стоек поперечины. На таких станках направляющие станины обрабатываются  в  основном стандартными фрезами. Таким способом осуществляется черновое, а затем чистовое фрезерование, при котором создают искусственно изгиб в середине станины специальным приспособлением с натяжным винтом. Прогиб станины зависит от ее длины и для средних станков принимается 0,1 — 0,3 мм. После чистового фрезерования и снятия станины со станка направляющие ее приобретают выпуклость, а после остывания — незначительную выпуклость, благодаря чему станина в процессе эксплуатации станка значительно дольше сохраняет точность в требуемых пределах. Затем следует обработка крепежных и других отверстий, обычно на радиально-сверлильном станке. Обработка отверстий в индивидуальном и мелкосерийном производстве производится по разметке, а в крупносерийном — по кондукторам. Большинство отверстий в станинах имеют резьбу, которую зенкуют или нарезают сразу. После обработки отверстий направляющие станины подвергаются закалке (особенно в серийном и крупносерийном производстве), которая повышает их износостойкость. Поверхностная закалка направляющих станин осуществляется путем нагрева их ацетилено-кислородным пламенем или токами высокой частоты (ТВЧ). Отделочная обработка направляющих производится в основном тремя методами: тонким строганием, шабрением и шлифованием. Выбор способа отделки направляющих зависит от размеров станины, требований в отношении их точности и класса шероховатости, а также вида производства.

23.Методы  обработки плоских  деталей. Черновая  и чистовая обработка. Обработку можно производить на различных станках: строгальных, долбёжных, фрезерных, протяжных, карусельных, расточных, токарных и шабровочных; обработку абразивным инструментом – на шлифовальных станках. Наиболее широкое применение получили строгание фрезерование, протягивание и шлифование. Строгание производится на продольно-строгальных и поперечно-строгальных станка. При строгании на прод-строг. станках стол с закреплённой на нём обрабатываемой деталью совершает возвратно-поступательное движение; подача в поперечном направлении придаётся резцу путём перемещения резцового суппорта, которое осуществляется прерывисто после каждого рабочего хода. Такие станки широко применяются в единичном, мелко- и среднесерийном производстве. Строгание разделяется на черновое и чистовое. При фрезеровании поверхность обрабатывается многолезвийным  вращающимся инструментом – фрезой. Плоские поверхности можно фрезеровать торцовыми и цилиндрическими фрезами. Торцовыми более производительно, чем цилиндрическими. Фрезерование цилиндрическими фрезами производится двумя способами: 1.Встречное – вращение фрезы направлено против подачи; 2. Попутное -  направление вращения совпадает с направлением подачи. Фрезерные станки разделяются на следующие виды: 1. Горизонтально-фрезерные 2. Вертикально фрезерные 3. Универсально-фрезерные 4. Продольно-фрезерные 5. Карусельно-фрезерные 6. Барабанно-фрезерные 7. Специальные. Фрезерные станки первых трёх типов являются станками общего назначения, а остальные относятся к высокопроизводительным и применяются в серийном, преимущественно крупносерийном и массовом производстве. Многие операции выполняются посредством наружного протягивания: протягивание пазов, канавок, плоскостей, зубьев. При обработке протягиванием наружных черных поверхностей за один ход протяжки достигаются высокая точность и чистота поверхности. В процессе обработки каждый режущий зуб протяжки снимает слой металла, составляющий часть припуска, а калибрующие зубья зачищают поверхность, при этом они долго не теряют своей режущей способности и формы. При обработке черных поверхностей целесообразно применение прогрессивных протяжек, реж. зубья которых делают переменной ширины, постепенно увеличивающейся, и каждый режущий зуб срезает металл не по всей ширине обрабатываемой поверхности а полосой, а калибрующие зубья обрабатывают поверхность по всей её ширине. Для обработки наружным протягивание широких плоскостей устанавливают несколько протяжек рядом. Большей частью производится на вертикально-протяжных станках – полуавтоматах и автоматах. Шлифование плоских поверхностей применяется как для обдирочной, так и для черновой и чистовой обработки. Обдирочное шлифование плоскостей может быть предварительной или окончательной операцией, если не требуется большой точности и чистоты поверхности. Чистовое шлифование плоскостей производится мелкозернистыми, большей частью цельными кругами. Шлифование производится торцовой частью круга и периферией круга. При шлифовании торцовой частью круга применяют круги чашечной или тарельчатой формы.  Окончательная чистовая обработка плоских поверхностей – отделка – кроме шлифования может производиться с применением образивов – доводкой, притиркой, полированием. Также применяется шабрение. Шабрение можно выполнять вручную или механическим способом.

24.Технология  изготовления корпусных  деталей. Служебной назначение корпусных деталей. Технические условия на изготовления корпусных деталей.

Корпусные детали являются важными базовыми элементами изделия. В корпусах обычно располагаются механизмы. К корпусным деталям относятся коробки скоростей и подач металлорежущих станков, блоки цилиндров двигателей и компрессоров корпуса редукторов, насосов и др. КД должны иметь требуемую точность, обладать необходимой жёсткостью и виброустойчивостью, что обеспечивает требуемое относительное положение соединяемых деталей и узлов, правильность работы механизмов и отсутствие вибрации. В зависимости от конструктивного исполнения и сложности к корпусным деталям предъявляют следующие технические требования, характеризующие различные параметры их геометрической точности: 1. Точность геометрической формы плоских базирующих поверхностей. 2. Точность относительного поворота плоских базирующих поверхностей 3. Точность расстояния между двумя параллельными плоскостями. Для большинства деталей 0,02…0,5мм. 4. Точность диаметральных размеров и геометрической формы отверстий. 5. Точность относительного углового положения осей отверстия. 6. Точность расстояния от осей главных отверстий до базирующей плоскости для большинства деталей составляет 0,02…0,5мм. Точность расстояний между осями главных отверстий 0,01…0,15 мм. Соосность отверстий в пределах 0,002…0,05 мм. 7. Параметр шероховатости плоских базирующих поверхностей Ra=2,5…0,63 мкм, параметр шероховатости поверхностей главных отверстий Ra=1,25…0,16 мкм, адля отверстий деталей до Ra=0,08мкм.

25. Методы получения  заготовок корпусных  деталей. Технологический  маршрут механической  обработки корпусных  деталей.  Заготовки для корпусных деталей получают литьём и сваркой. Отливки составляют около 95% заготовок, а основным литейным материалом является чугун. Основными способами получения литых заготовок являются: литьё в песчаную форму в кокиль, под давлением, литьё в оболочковые формы, а для малых по массе и габаритам деталей – литьё по выплавляемым моделям. Для корпусных деталей наиболее широко используют литьё в песчаную форму. В зависимости от серийности и сложности отливки возможна ручная и машинная формовка. В единичном производстве и при изготовлении особо сложных отливок применяют ручную формовку, для крупных отливок используют литьё в землю, в остальных случаях производится формовка в парные опоки. Машинную формовку применяют для малых и средних отливок в серийном и массовом производстве. Литьё в кокиль применяют для получения фасонных отливок из цветных сплавов, чугуна и стали в условиях серийного и массового производства. Размеры отливок могут достигать до 1,5м, а масса – от нескольких килограммов до нескольких тонн. Литьём под давлением получают в основном точные отливки корпусных деталей из цветных сплавов. Такие отливки имеют хороший внешний вид, параметр шероховатости поверхности Ra=5…1,25мкм. При литье в кокиль и при литье под давлением возможно получение армированных отливок вставками из других материалов, обладающих более высокими физико-механическими свойствами. Литьё в оболочковые формы одноразового пользования применяют для получения ответственных фасонных отливок из различных материалов в серийном и массовом производстве. Сварные заготовки из стали применяют, главным образом, в единичном и мелкосерийном производстве для корпусов относительно простой геометрической формы и для корпусов, подверженных ударным нагрузкам. В условиях единичного и мелкосерийного производства механическая обработка корпусных деталей начинается с разметки, которую выполняют в следующей последовательности:  а) риски центровых осей; б) от этих осей размечают остальные оси отверстий и контуры детали; в) размечают окружности отверстий. В средне- и крупносерийном производстве обработка корпусных деталей осуществляется при помощи специальных приспособлений, что полностью исключает разметку их. Обработку наружных плоскостей корпусов производят строганием, фрезерованием, точением, шлифованием и протягиванием. В единичном и мелкосерийном производствах широко используют строгание из-за простоты и дешевизны инструмента и наладки. В крупносерийном и массовом производстве получило применение непрерывное фрезерование плоскостей торцовыми фрезами на карусельно- и барабанно-фрезерных станках. В массовом производстве плоскости корпусов часто обрабатывают на протяжных станках. Корпуса, имеющие наружные и внутренние поверхности вращения, обрабатывают   на карусельно-токарных станках. Окончательная обработка плоскостей корпусных деталей в средне- и крупносерийном производстве часто осуществляется на плоскошлифовальных станках шлифованием периферией круга или торцом чашечного или сборно-сегментного круга. В индивидуальном и мелкосерийном производстве для окончательной обработки плоскостей корпусов, как правило, применяется шабрение. Основные отверстия в корпусных деталях обычно обрабатывают на расточных, карусельно-токарных, радиально- и вертикально-сверлильных и агрегатных станках, а иногда и на токарных станках. В единичном и мелкосерийном производстве при обработке отверстий корпусные детали устанавливают на обработанную основную поверхность по размеченным окружностям отверстий. В серийном и массовом производстве растачивают отверстия с помощью специальных приспособлений, в которых инструмент имеет одностороннее переднее направление или заднее или переднее и заднее одновременно. С передним или задним направлением обрабатываются обычно короткие отверстия. Длинные отверстия растачиваются борштангами, имеющими переднее и заднее направления. В мелкосерийном производстве отверстия растачивают с помощью накладных шаблонов, закрепляемых на детали или на основании приспособления. В этом случае шпиндель станка устанавливается соосно отверстию шаблона. Для обработки отверстий в корпусных деталях в мелкосерийном производстве применяются также вертикально- и радиально-сверлильные станки с программным управлением. Обработка сложных корпусных деталей на таких станках, несмотря на высокую их стоимость, весьма эффективна, так как резко сокращает длительность цикла изготовления всего изделия.

26. Методы обработки  основных отверстий  корпусных деталей.  Способы чистовой  и отделочной обработки  отверстий. Обработку главных отверстий выполняют на расточных, координатно-расточных, сверлильных, агрегатных и других станках, включая станки с ЧПУ и многоцелевые станки. Процесс обработки делится на черновую, чистовую и отделочную. При черновой обработке снимают основной припуск металла, обеспечивая при этом точность положения отверстия относительно базы и равномерность припуска под чистовую обработку. Чистовая обработка обеспечивает точность размеров, геометрической формы и относительного положения отверстия. Особенно важным является обеспечение требуемой прямолинейности оси отверстия и точности его относительного положения. Отделочную обработку применяют при необходимости достижения повышенных требований к точности размера, геометрической формы и шероховатости поверхности обрабатываемого отверстия. Обработку отверстий в корпусных деталях выполняют с использованием различного режущего инструмента: свёрл, зенкеров, резцов, расточных головок, развёрток, расточных пластин. Для отделочной обработки используют тонкое растачивание, шлифование, хонингование, а также пластическое деформирование. Зенкерование применяется для окончательной обработки отверстий сравнительно невысокой точности, является производительным методом, который широко применяют на различных станках и автоматических линиях. Для чистовой обработки отверстий применяют расточные резцы с твёрдосплавными пластинами. Их преимущество в простоте и универсальности, благодаря которой представляется возможным регулирования положения инструмента на оправке тем самым получая отверстия различного диаметра. Это важно при обработке отверстий среднего и большого диаметра в условиях единичного и мелкосерийного производства, когда нету мерного инструмента. Растачивание резцами лучше, чем какой-либо другой метод, обеспечивает прямолинейность оси обрабатываемого отверстия и более высокую точность его положения относительно базы. Развёртывание является одним из основных методов чистовой обработки и отделки отверстий, обеспечивающее 6..9-й квалитеты. Развёртывание обеспечивает получение правильной геометрической формы отверстия, точных диаметральных размеров и параметр шероховатости поверхности Ra=1,25…0,63 мкм. Развёртывание как метод чистовой обработки применяют после сверления, а также после зенкерования или растачивания. Припуски под развёртывание составляют 0,4…0,9 мм. на диаметр для предварительного развёртывания, 0,05…0,3 мм для окончательного. Развёртка как калибрующий инструмент обеспечивает получение высокой точности размеров и геометрической формы отверстия при совмещении её оси с осью обрабатываемого отверстия и создания надёжного направления. Для чистовой обработки применяют также плавающие расточные блоки и плавающие пластины из быстрорежущей стали или с напайкой твёрдого сплава. С помощью пластинчатых резцов можно обрабатывать сквозные, ступенчатые и глухие отверстия, обеспечивая одновременно чистовую обработку торца.