Производство
<<  Производство аммиака Технологическая подготовка производства приборов и систем  >>
Технология Автоматизированного Производства
Технология Автоматизированного Производства
Содержание дисциплины
Содержание дисциплины
Содержание дисциплины
Содержание дисциплины
При технологическом проектировании широко применяют математические
При технологическом проектировании широко применяют математические
1. Математические модели технологических процессов
1. Математические модели технологических процессов
2.Технология обработки для ГПС деталей типа тел вращения
2.Технология обработки для ГПС деталей типа тел вращения
2.Технология обработки для ГПС деталей типа тел вращения
2.Технология обработки для ГПС деталей типа тел вращения
3.1 Изготовление корпусных деталей в автоматизированном производстве
3.1 Изготовление корпусных деталей в автоматизированном производстве
На рисунке представлен редуктор конвейера, используемого в системе
На рисунке представлен редуктор конвейера, используемого в системе
Корпусные детали машин в общем случае можно разделить по группам:
Корпусные детали машин в общем случае можно разделить по группам:
Детали, принадлежащие каждой из групп, имеют общность служебного
Детали, принадлежащие каждой из групп, имеют общность служебного
Группа 4 — корпусные детали с направляющими поверх­ностями
Группа 4 — корпусные детали с направляющими поверх­ностями
3.2. Требования к заготовкам и методы их получения в гибком
3.2. Требования к заготовкам и методы их получения в гибком
8. При наличии на одной оси нескольких отверстий их диаметральные
8. При наличии на одной оси нескольких отверстий их диаметральные
3.3. Особенности выбора баз и последовательности обработки
3.3. Особенности выбора баз и последовательности обработки
Проведение такого анализа можно сделать наглядным и существенно
Проведение такого анализа можно сделать наглядным и существенно
3.4. Выбор оборудования и структуры гибких производственных систем для
3.4. Выбор оборудования и структуры гибких производственных систем для
Технология Автоматизированного Производства
Технология Автоматизированного Производства
Многоцелевые станки имеют различные компоновки с одним или несколькими
Многоцелевые станки имеют различные компоновки с одним или несколькими
Для обработки деталей с разных сторон на многоцелевых станках
Для обработки деталей с разных сторон на многоцелевых станках
3.5 Автоматизированный контроль и управление ходом технологического
3.5 Автоматизированный контроль и управление ходом технологического
Оснащение многоцелевых станков измерительными системами обеспечивает
Оснащение многоцелевых станков измерительными системами обеспечивает
4.1. Технология изготовления деталей типа валов и фланцев
4.1. Технология изготовления деталей типа валов и фланцев
При одностороннем расположении ступеней и длине вала до 120 мм
При одностороннем расположении ступеней и длине вала до 120 мм
4.2. Контроль и управление ходом технологического процесса
4.2. Контроль и управление ходом технологического процесса
Износ инструмента после окончания (или в перерывах) обработки можно
Износ инструмента после окончания (или в перерывах) обработки можно
Размеры деталей (заготовок) типа тел вращения контролируют, как
Размеры деталей (заготовок) типа тел вращения контролируют, как
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ
В зависимости от формы кривой профиля зуба различают три вида
В зависимости от формы кривой профиля зуба различают три вида
В зависимости от служебного назначения различают следующие основные
В зависимости от служебного назначения различают следующие основные
5.2. Материалы и способы получения заготовок деталей зубчатых передач
5.2. Материалы и способы получения заготовок деталей зубчатых передач
При изготовлении заготовок зубчатых передач применяют различные методы
При изготовлении заготовок зубчатых передач применяют различные методы
В крупносерийном и массовом производстве заготовки зубчатых передач
В крупносерийном и массовом производстве заготовки зубчатых передач
Горячая высадка на многопозиционных автоматах производится из
Горячая высадка на многопозиционных автоматах производится из
Горячую штамповку конических зубчатых колес (б) с прямолинейными и
Горячую штамповку конических зубчатых колес (б) с прямолинейными и
Прогрессивным методом получения заготовок зубчатых колес в последнее
Прогрессивным методом получения заготовок зубчатых колес в последнее
5.3. Базы и последовательность обработки зубчатых колес
5.3. Базы и последовательность обработки зубчатых колес
Базирование зубчатых колес на первой операции и построение
Базирование зубчатых колес на первой операции и построение
5.4. Методы нарезания зубчатых колес
5.4. Методы нарезания зубчатых колес
При изготовлении точных зубчатых колес 5—6-й степеней точности зубья
При изготовлении точных зубчатых колес 5—6-й степеней точности зубья
Для отделочной обработки зубьев зубчатых колес применяют хонингование
Для отделочной обработки зубьев зубчатых колес применяют хонингование
5.5. Оборудование и принцип построения гибких производственных систем
5.5. Оборудование и принцип построения гибких производственных систем
На рисунке показано автоматическое устройство для снятия заусенцев при
На рисунке показано автоматическое устройство для снятия заусенцев при
Схема установки и изготовления плоского зубчатого колеса на
Схема установки и изготовления плоского зубчатого колеса на
Разнообразны конструкции автоматических загрузочно- разгрузочных
Разнообразны конструкции автоматических загрузочно- разгрузочных
Зубчатые колеса, более чем другие детали, при изготовлении склонны к
Зубчатые колеса, более чем другие детали, при изготовлении склонны к
Автоматическая установка в патрон штучных заготовок зубчатых колес
Автоматическая установка в патрон штучных заготовок зубчатых колес
5.6. Автоматизированные системы контроля и управления точностью
5.6. Автоматизированные системы контроля и управления точностью
Пример конструкции такого дат­чика приведен на рисунке
Пример конструкции такого дат­чика приведен на рисунке
От преобразователя сигнал по­ступает на ЭВМ, управляющую
От преобразователя сигнал по­ступает на ЭВМ, управляющую
При контроле состояния режущего инструмента, обрабатывае­мой заготовки
При контроле состояния режущего инструмента, обрабатывае­мой заготовки
Накопленная погрешность осевого шага FРr цилиндрического зубчатого
Накопленная погрешность осевого шага FРr цилиндрического зубчатого
В автоматизированный участок может быть встроен стенд для измерения
В автоматизированный участок может быть встроен стенд для измерения

Презентация: «Технология Автоматизированного Производства». Автор: Антон. Файл: «Технология Автоматизированного Производства.pptx». Размер zip-архива: 2323 КБ.

Технология Автоматизированного Производства

содержание презентации «Технология Автоматизированного Производства.pptx»
СлайдТекст
1 Технология Автоматизированного Производства

Технология Автоматизированного Производства

Куприянова О. П.

2 Содержание дисциплины

Содержание дисциплины

1.Математические модели тех. процессов 2.Технология обработки для ГПС деталей типа тел вращения 3.Изготовление корпусных деталей в автоматизированном производстве 3.1 Особенности конструкций, технические требования и материал для корпусных деталей 3.2 Требования к заготовкам и методы их получения в гибком автоматизированном производстве 3.3 Особенности выбора баз и последовательности обработки поверхностей корпусных деталей 3.4 Выбор оборудования и структуры гибких производственных систем 3.5 Автоматизированный контроль и управление ходом технологического процесса изготовления корпусных деталей 4.1 Технология изготовления деталей типа валов и фланцев 4.2 Контроль и управление ходом технологического процесса изготовления деталей типа тел вращения 5.Изготовление деталей зубчатых передач в автоматизированном производстве 5.1 Конструктивное исполнение и технические требования к деталям зубчатых передач 5.2 Материалы и способы получения заготовок деталей зубчатых передач 5.3 Базы и последовательность обработки зубчатых колес

3 Содержание дисциплины

Содержание дисциплины

5.4 Методы нарезания зубчатых колес 5.5 Оборудование и принцип построения гибких производственных систем для изготовления деталей зубчатых передач 5.6 Автоматизированные системы контроля и управления точностью изготовления деталей зубчатых передач 5.7 Гибкие производственные системы для изготовления зубчатых колес 6.Автоматизация операций механической обработки деталей резанием 6.1 Способы автоматизации рабочего цикла на станках в единичном, серийном и массовом производстве 6.2 Разработка технологии и управляющих программ для изготовления деталей на станках с ЧПУ 6.3 Автоматизация управления процессом установки, статической и динамической настройки на многоцелевых станках 6.4 Выбор и управление режимами обработки с учетом состояния оборудования и характера процесса резания. Адаптивное управление процессом обработки 6.5 Автоматическая оценка состояния режущего инструмента и определение момента его замены 6.6 Диагностика состояния автоматизированного станочного оборудования Заключение

4 При технологическом проектировании широко применяют математические

При технологическом проектировании широко применяют математические

модели. Для их построения используют различные математические средства описания объекта – теорию множеств, теорию графов, теорию вероятностей, математическую логику, математическое программирование и др. Под математической моделью технологического процесса и его элементов понимают систему математических соотношений, описывающих с требуемой точностью изучаемый объект и его поведение в действительных производственных условиях. В табличной модели каждому набору свойств соответствует единственный вариант проектируемого объекта. Поэтому табличные модели используются для поиска стандартных, типовых или готовых проектных ре В сетевой модели описывается ориентированным графом, не имеющим ориентированных циклов. В этой модели может содержаться несколько вариантов проектируемого объекта.

1.Математические модели технологических процессов

Математические модели

Табличные

Сетевые

Перестановочные

5 1. Математические модели технологических процессов

1. Математические модели технологических процессов

Отношение порядка между элементами проектируемого технологического процесса в перестановочных моделях обычно задается с помощью графа, содержащего ориентированные циклы. Причем все варианты маршрута, проектируемые по перестановочным моделям. Математические модели должны описывать структуру объекта моделирования, включая состав элементов, их свойства, взаимосвязи, количественные и качественные характеристики. Для описания структуры моделируемого объекта используют структурные модели, а для расчета количественных характеристик – количественные модели. Устанавливают следующий порядок разработки математических моделей: 1. Отбор элементов объекта моделирования; 2. Установление отношений между элементами объекта моделирования.

6 2.Технология обработки для ГПС деталей типа тел вращения

2.Технология обработки для ГПС деталей типа тел вращения

Основные критерии подбора деталей для обработки в ГПС следующее: 1. Конструктивно-технологическое подобие. Необходимо подбирать детали, имеющие сходство по габаритным размерам, конфигурации, характеру конструктивных элементов, числу и взаимному расположению обрабатываемых поверхностей и особенно по составу операций и маршруту технологических процессов. Чем выше степень подобия, тем больше возможностей для сокращения номенклатуры, оснастки и инструмента, применение методов групповой обработки. 2. Подобие марок материалов. Одновременная обработка на ГПС деталей из разнородных материалов создает проблемы, связанные с разделением стружки ведет к усложнению организации работы ГПС и росту номенклатуры инструментов. Если в процессе Обработки возможно образование сливной стружки, методы её дробления должны быть точно определены до начала разработки проекта ГПС, в противном случае обработку таких деталей переводить на ГПС не рекомендуется. 3. Станкоемкость и число установок. На основе опытов эксплуатации первых ГПС можно рекомендовать, чтобы в состав автоматизированной линии или участка входило не менее 4 и не более 12 станков. Точно установленных ограничений по числу переустановок нет, однако в первую очередь необходимо выбирать детали, которые могут полностью обработаны не более чем за 2 – 3 установки. 4. Состав оборудования ГПС. Номенклатура переводимых для обработки в ГПС деталей должна по возможности обеспечивать использование однотипного оборудования. Если необходимо применение специализированных станков разных моделей, в состав ГПС должно входить не менее двух единиц каждого из них. Особое внимание должно быть уделено вопросам совместимости разного оборудования как между собой, так и с основными агрегатами и системами ГПС (одинаковые присоединительные размеры спутников, кассет, хвостовиков вспомогательного инструмента, одинаковые устройства ЧПУ и др.)

7 2.Технология обработки для ГПС деталей типа тел вращения

2.Технология обработки для ГПС деталей типа тел вращения

5. Степень замкнутости маршрута обработки. На обработку в ГПС можно переводить детали только со стабильной отработанной технологией. Процесс обработки в ГПС должен обладать высокой стабильностью по параметрам производительности и качества. 6. Устойчивость номенклатуры. Переводу в ГПС подлежат только те типы деталей, которые будут находиться в производстве в течение срока создания и эксплуатации системы. 7. Возможность перевода большинства или наиболее трудоемких операций технологического процесса обработки деталей на оборудовании с ЧПУ. 8. Возможность максимальной концентрации операций. 9. Возможность исключения из технологических процессов ручных операций слесарной обработки и доводки. 10. Наличие необходимых базовых поверхностей при применении работов. 11. Возможность организации многостаночного обслуживания. 12. Экономическая целесообразность перевода на оборудование с ЧПУ.

8 3.1 Изготовление корпусных деталей в автоматизированном производстве

3.1 Изготовление корпусных деталей в автоматизированном производстве

Корпусные детали машин представляют собой базовые детали, на которые устанавливают различные присоединяемые детали и сборочные единицы, точность относительного положения которых должна обеспечиваться как в статике, так и в процессе работы машин под нагрузкой. В соответствии с этим корпусные детали должны иметь требуемую точность ,обладать необходимыми параметрами жесткости и виброустойчивости, что обеспечивает постоянство относительного положения соединяемых деталей и узлов, правильность работы механизмов и отсутствие вибраций. Конструктивное исполнение корпусных деталей, применяемых материал и необходимые параметры точности определяют исходя из служебного назначения деталей, требований к работе механизмов и условий их эксплуатации. При этом учитывают также технологические факторы, связанные с возможностью получения требуемой конфигурации заготовки, возможностями механической обработки, и удобства сборки, которую начинают с базовой корпусной детали.

9 На рисунке представлен редуктор конвейера, используемого в системе

На рисунке представлен редуктор конвейера, используемого в системе

удаления стружки на автоматических линиях. Корпус 1 является базовой деталью, обеспечивающей требуемую точность относительного положения червяка 2, вала 5, на котором установлено червячное колесо 4. На корпусе базируются также фланцы 5, 6, заглушка 7. Основной базирующей поверхностью корпуса, по которой его устанавливают на станину, является плоскость А. Поверх­ности главных отверстий и торцов, на которых базируются под­шипники и фланцы, являются вспомогательными базами корпуса, Резьбовые отверстия на корпусе обеспечивают крепление присо­единяемых к нему деталей и узлов.

10 Корпусные детали машин в общем случае можно разделить по группам:

Корпусные детали машин в общем случае можно разделить по группам:

Виды корпусных деталей: а — коробчатого типа (дельные и разъемные); б — с гладкими внутренними цилиндрическими. поверхностями; в — корпуса сложной пространствен­ной формы; г — корпусные детали с направляющими поверхностями; д — детали типа кронштейнов, угольников

11 Детали, принадлежащие каждой из групп, имеют общность служебного

Детали, принадлежащие каждой из групп, имеют общность служебного

назначения, что означает наличие совокупности одинаковых поверхностей. И идентичное по форме конструктивное исполнение. Все это определяет, особенности технологичёских решений, обеспечивающих достижение требуемых параметров точности при изготовлении деталей каждой из групп. Группа 1 — корпусные детали коробчатой формы в виде па­раллелепипеда, габаритные размеры которых имеют одинаковый порядок. К этой группе относятся корпуса различных редукто­ров, корпуса коробок скоростей, коробок передач, корпуса шпин­дельных бабок (рис. а). В большинстве случаев основными базами таких корпусов являются плоские поверхности, а вспомо­гательными базами служат главные отверстия и торцы, предна­значенные для базирования валов и шпинделей. Конструкция и размеры корпусов зависят от условий размещения в них необхо­димых деталей и механизмов. Они имеют также стенки, ребра и перегородки, повышающие их жёсткость. С этой же целью имеющиеся бобышки и приливы, на которых расположены главные отверстия, имеют высоту 2,5—3 толщины стенки и диаметр в пределах 1,4—1,6 диаметра отверстия. Корпуса коробчатой формы могут быть цельные и разъемные. При этом плоскость разъема может проходить по осям главных отверстий. Группа 2 — корпусные детали с гладкими внутренними ци­линдрическими поверхностями протяженность, которых превышает их диаметральные размеры. К этой группе относятся блоки цилиндров, двигателей и компрессоров, корпуса различных ци­линдров и гидрораспределителей, пневмо- и гидроаппаратура (рис. 3.2, б), а также корпуса задних бабок, обеспечивающие базирование выдвижной пиноли и заднего центра. В соответствии со служебным назначением к внутренним цилиндрическим поверхностям предъявляют повышенные требования по точности диаметральных размеров и точности формы. Эти цилиндрические поверхности обычно работают на изнашивание. Поэтому к ним предъявляют высокие требования по шероховатости и износо­стойкости. Группа 3 — корпусные детали сложной пространственной геометрической формы. К этой группе относятся корпуса паро­вых и газовых турбин, корпуса центробежных насосов, коллек­торов тройников, вентилей, кранов (рис. 3.2, в). Сложная про­странственная формами геометрические размеры таких корпусов предназначены для формирования требуемых потоков движения газов или жидкостей. К этой группе относятся также сложные по форме корпусные детали ходовой части автомашины (картер заднего моста, корпус поворотного рычага и др.).

12 Группа 4 — корпусные детали с направляющими поверх­ностями

Группа 4 — корпусные детали с направляющими поверх­ностями

Это столы, спутники, каретки, суппорты, ползуны, планшайбы (рис. г). В процессе работы эти детали совершают возвратно-поступательное или вращательное движе­ние по направляющим поверхностям, обеспечивая точное отно­сительное перемещение обрабатываемых заготовок или режущего инструмента. Такие корпуса входят в состав несущей системы большинства станков. Требуемая жесткость этих деталей дости­гается созданием внутренних перегородок и ребер. Отношение высоты плоских столов, спутников, салазок к ширине находится в пределах 0,1—0,18. Группа 5 — корпусные детали типа, кронштейнов, угольников, стоек и крышек (рис. 3.2, д). Эта группа объединяет наиболее простые по конструкции корпусные. детали, которые выполняют функции дополнительных опор для обеспечения требуемой точ­ности относительного положения отдельных механизмов, валов, зубчатых колес. Различные базирующие поверхности корпусных деталей с точки зрения их функционального назначения можно отнести к катего­рии основных или вспомогательных баз. Основными базами, с помощью которых корпусные детали присоединяются к ста­нинам, рамам или другим корпусам, в большинстве случаев яв­ляются плоские поверхности или сочетание плоской поверхности и одного или двух базовых отверстий. При этом чаще реализуются схемы базирования, по трем плоскостям или по плоскости и двум отверстиям. У деталей типа столов, кареток, суппортов комплект основных баз образуется сочетанием определенных поверхностей направляющих. Вспомогательными базами корпусных деталей являются главные отверстия, по которым базируются шпиндели, валы, а также плоские поверхности и их сочетания, которые определяют положение различных присоединяемых узлов и отдельных деталей (крышек, фланцев и др.).

13 3.2. Требования к заготовкам и методы их получения в гибком

3.2. Требования к заготовкам и методы их получения в гибком

автоматизированном производстве

При разработке технологического процесса изготовления корпусной детали на автоматизированных системах необходимо проанализировать конструкцию корпусной детали с точки зрения ее технологичности и особенностей обработки на этих системах. Наиболее технологичной считают конструкцию корпусной детали, отвечающую следующим требованиям: 1. Наличие удобных технологических баз, обеспечивающих требуемую ориентацию и надежное закрепление детали на станке при возможности обработки ее с нескольких сторон и свободного подвода инструмента к обрабатываемым поверхностям. 2. Простота геометрической формы обрабатываемой детали, позволяющая обрабатывать большинство ее поверхностей с одной установки. 3. Наружные поверхности детали должны иметь открытую форму, обеспечивающую возможность обработки напроход в направлении подачи. 4. Обрабатываемые поверхности приливов и платиков, на соответствующих наружных сторонах детали желательно располагать в одной плоскости. 5. В конструкции детали следует избегать наклонного рас­положения обрабатываемых поверхностей, наличия фасонных участков, сложных уступов и пазов, прерывающих плоские по­верхности и отверстия. 6. Главные отверстия, требующие точной обработки, следует делать гладкими сквозными с минимальным числом ступеней, что позволяет выполнять обработку напроход с меньшим числом инструментов. 7. Отверстия, расположенные на одной оси в противоположных стенках, желательно назначать одного диаметра.

14 8. При наличии на одной оси нескольких отверстий их диаметральные

8. При наличии на одной оси нескольких отверстий их диаметральные

размеры должны уменьшаться от внешней стенки к середине детали. Наиболее точные отверстия желательно рас­ полагать на внешних стенках. 9. Отверстия следует располагать перпендикулярно к пло­ским поверхностям; при наличии наклонных отверстий располо­жение их осей должно быть доступно для обработки при повороте вращающегося стола с закрепленной заготовкой. 10. В конструкции детали необходимо избегать обрабатываемых внутренних торцовых поверхностей и бобышек, требующих прерывания цикла и установки инструмента изнутри при отсутствии специальных механизмов радиальной подачи. 11. Обрабатываемые поверхности детали необходимо располагать в доступных для обработки плоскостях, которые могут быть обращены к шпинделю при последовательном повороте стола с заготовкой на определенный угол. 12. Крепежные отверстия желательно назначать одинаковых размеров с возможностью нарезания в них резьбы метчиками, что позволяет использовать стандартные циклы обработки. 13. Деталь должна иметь достаточную жесткость и прочность при которых исключается возможность вибрации в процессе При анализе возможности производительной обработки кор­пусной детали необходимо рассматривать отдельные комплексы поверхностей раздельно, затем анализировать возможность их сочетания и на следующем этапе различные варианты их относи­тельно положения в корпусной детали. В результате можно оце­нить технологичность корпусной детали и дать рекомендации по выбору наиболее технологичных конструктивных решений.

15 3.3. Особенности выбора баз и последовательности обработки

3.3. Особенности выбора баз и последовательности обработки

поверхностей корпусных деталей

Выбор технологических баз основан на выявлении и анализе функционального назначения поверхностей детали и установлении соответствующих размерных связей, определяющих точность положения одних поверхностей детали относительно других: Следует различать выбор технологических баз для обработки большинства поверхностей детали и выбор технологических баз на первой или на первых операциях, когда создаются базы для выполнения большинства операций технологического процесса. В первую очередь необходимо выбирать технологические базы для обработки большинства поверхностей детали, а затем базы для первой или первых операций. Для корпусных деталей машин характерным является наличие нескольких комплектов вспомогательных баз, образуемых соче­танием различных геометрических поверхностей, которые определенным образом связаны с основными базами детали и между собой. Анализ функционального назначения различных поверхностей детали и размерных связей между ними позволяет определить поверхности, относительно которых задано положение большинства других поверхностей и выявить поверхности, к которым предъявляют наиболее жесткие технические требования, необходимость выполнения которых во многом определяет принимаемые решения.

16 Проведение такого анализа можно сделать наглядным и существенно

Проведение такого анализа можно сделать наглядным и существенно

облегчить путем построения графа связей поверхностей детали. Для этого поверхности детали обозначают индексами из определенных букв О, В, К, С и цифр, которые устанавливают. функциональное назначение поверхности и ее номер. Буквы, входящие в индекс, обозначают поверхности: основных баз - О, вспомогательных баз — В, крепежных и резьбовых отверстий — К, свободные поверхности детали, включая и необрабатываемые,— С. Поверхности основных баз нумеруют в порядке уменьшения числа располагаемых на них опорных точек. На пример, 01 — установочная база, 02—направляющая или, двойная опорная, 03- опорная база. Для остальных поверхностей цифры обозначают последовательность их нумерации. Построение графа связей поверхностей начинают с нанесения узлов, обозначающих опре­деленные поверхности детали. Затем узлы соединяют ребрами, которые обозначают наличие размерных и угловых связей между соответствующими поверхностями детали. Размерные связи на­носят сплошными линиями, а угловые — штриховыми со стрел­кой, направленной в сторону базы. На ребрах могут быть про­ставлены также номиналы и допуски соответствующих размеров и относительных поворотов поверхности детали.

17 3.4. Выбор оборудования и структуры гибких производственных систем для

3.4. Выбор оборудования и структуры гибких производственных систем для

изготовлений корпусных деталей

Эффективным средством повышения производительности является автоматизация и механизация технологических и вспомогательных процессов, выполняемых на различных этапах изготовления изделий. Если автоматизация крупносерийного и массового производства идет по пути создания специальных автоматических линий, станков-автоматов и полуавтоматов, работающих по жесткому циклу, то автоматизация мелкосерийного производства требует создания гибких технологических систем, способных автоматически переходить с обработки деталей одного типоразмера на другой. В решении этих задач основную роль должны играть станки с ЧПУ и многоцелевые станки, объединение которых в единую технологическую систему, связанную автома­тическим транспортом, позволяет создать высокоэффективные гибкие производственные системы, управляемые от ЭВМ. Для изготовления корпусных деталей в условиях крупносерий­ного производства также создаются переналаживаемые автоматические линии из станков со сменными многошпиндельными головками. Высокопроизводительные многоцелевые станки, осуществляющие пo программе автоматическую замену заготовок и режущего инструмента, позволяют с одной установки практически пол­ностью обработать корпусную деталь с четырех-пяти сторож. Наличие на станках многоинструментальных магазинов с широким набором режущего инструмента дает возможность автомати­чески выполнять на одной или нескольких рабочих позициях с одной установки заготовки различные технологические переходы по обработке плоских и фасонных поверхностей, главных и крепежных отверстий, по нарезанию резьб и получению требуемых пазов и выточек. При этом можно производить такие работы, как фрезерование плоских поверхностей детали и фрезерование по контуру, координатное сверление, растачивание, нарезание резьбы. Станок управляется по программе, записываемой на перфоленте или передаваемой от ЭВМ. Смена программы производится в течение 1,5—4 мин.

18 Технология Автоматизированного Производства
19 Многоцелевые станки имеют различные компоновки с одним или несколькими

Многоцелевые станки имеют различные компоновки с одним или несколькими

шпинделями, многопозиционными револьвер­ными головками и магазинами, содержащими от 30 до 100 раз­личных режущих инструментов (рис. 3.15). Инструмент в шпинделе по ходу технологического процесса меняется автоматически в течение 6-10 с. Для выбора соответствующего инструмента применяют кодирование инструментальных гнезд или инструмен­тальных оправок. Применение одного такого станка позволяет заменить несколько универсальных фрезерных, сверлильных и расточных станков, при этом значительно повышается производи­тельность (в 2-4 раза) вследствие сокращения вспомогательного

20 Для обработки деталей с разных сторон на многоцелевых станках

Для обработки деталей с разных сторон на многоцелевых станках

применяют точные поворотные столы, позволяющие по программе поворачивать деталь на требуемый угол. Для повышения эффективности использования станка в ряде случаев меняют сменные столы или спутники, позволяющие установить заготовку в процессе обработки, совмещая тем самым основные и вспомогательные переходы во времени.

21 3.5 Автоматизированный контроль и управление ходом технологического

3.5 Автоматизированный контроль и управление ходом технологического

процесса изготовления корпусных деталей

Для измерения на станке достигнутых при обработке показателей точности детали и получения информации с целью управления точностью применяют информационно-измери­тельную систему. Измерительный щуп системы помещают в одной из позиций инструментального магазина, и при необходимости контроля отклонений он автоматически устанавливается в шпиндель станка (рис. 3.27).

22 Оснащение многоцелевых станков измерительными системами обеспечивает

Оснащение многоцелевых станков измерительными системами обеспечивает

возможность: 1. Осуществления автоматического контроля на станке и про­ведения соответствующей коррекции по результатам изме­рения; 2. Реализации на станке гибких технологических циклов, на­правленных на достижение требуемой точности детали с учетом возникающих в технологической системе отклонений; 3. Получения информации о точности установки на станке де­тали и спутника, о точности установки режущего инструмента и его размерном износе; 4. Определения фактических размеров заготовки для автомати­ческого определения числа рабочих ходов и соответствующих режимов обработки.

Измерительный щуп может быть одно-, двух- или трехкоординатного исполнения электромеханическим преобразователем, фиксирующим момент контакта измерительного наконечника с деталью, или с измерительным датчиком, непосредственно определяющим отклонение в измеряемой точке. В первом случае для оценки отклонений используют измерительную систему ЧПУ станка. В момент контакта измерительного наконечника с де­талью от щупа по каналам радиосвязи поступает команда на остановку движения станка. Достигнутое относительное положение рабочих органов фиксируют путем считывания данных с соответствующих датчиков системы ЧПУ. Процесс измерения выполняется по определенному циклу, предусмотренному в программе станка. При этом измеряют координаты отдельных характерных точек обработанной Поверхности детали и по алгоритмам путем расчета на управляющей ЭВМ определяют достигнутые показатели точности детали.

23 4.1. Технология изготовления деталей типа валов и фланцев

4.1. Технология изготовления деталей типа валов и фланцев

При разработке технологического процесса механической обработки вала целесообразно использовать типовые процессы, которые созданы на основе классификации валов. Основными базами большинства валов являются поверхности опорных шеек. Однако их использование в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей затруднительно, особенно при условии сохранения единства баз. Последнее важно при автоматизации технологического процесса. Поэтому при выполнении большинства основных операций изготовления ступенчатых валов в качестве технологических баз используют поверхности центровых отверстий и левый торец установленного на станке вала. От этого торца удобно обеспечивать точность линейных (осевых) размеров, так как система упоров, ограничивающих продольное перемещение суппорта с резцами, связана с положением буртика шпинделя. Применение плавающего переднего центра исключает погрешность установки заготовки вала при выдерживании длин ступеней от левого торца. Полученные из прутка или штампованные заготовки ступенчатых валов длиной более 120 мм обрабатывают в центрах по следующему маршруту: 1) поочередная или одновременная обработка торцов заготовки; 2) сверление в торцах заготовки центровых отверстий; 3) предварительное обтачивание заготовки; 4) чистовое обтачивание; 5) предварительное шлифование шеек; 6) фрезерование шпоночных пазов и шлицев; 7) сверление отверстий (если предусмотрены чертежом); 8) нарезание резьбы; 9) термическая обработка; 10) окончательное шлифование шеек; 11) контроль. В маршрут обработки нежестких валов включают дополнительные операции точения и шлифования шейки под люнет.

24 При одностороннем расположении ступеней и длине вала до 120 мм

При одностороннем расположении ступеней и длине вала до 120 мм

обработку выполняют из прутка на револьверных станках (рис. 4.2) или автоматах, осуществив до отрезки детали все черновые и чистовые переходы.

1-подача прутка до упора, 2-сверление центрового отверстия, 3(4)предварительное и чистовое обтачивание наружной поверхности, 5(6)- предварительное и чистовое обтачивание шейки, 7-прорезка канавки, 8-отрезка

25 4.2. Контроль и управление ходом технологического процесса

4.2. Контроль и управление ходом технологического процесса

изготовления деталей типа тел вращения

Выпуск высококачественных изделий с требуемыми в условиях ГПС технико-экономическими показателями обеспечивается использованием систем автоматического и автоматизированного контроля технологических процессов обработки. Реализация функций контроля осуществляется в первую очередь в рамках систем (подсистем) адаптивного управления за счет использования информации о протекании процессов непосредственно в зоне обработки. При обработке деталей типа тел вращения адаптивное управление для черновых операций чаще всего необходимо для поддержания постоянства мощности N, потребляемой для резания, составляющей Pz силы резания или крутящего момента Мнр при изменении подачи S, глубины резания t или скорости резания v. Для чистовых операций в большинстве случаев поддерживается постоянство упругих отжатий технологической системы и уровень виброустойчивости при регулировании S или S и v. Применяют также адаптивные системы с коррекцией УП. В этом случае выполняется обработка пробных заготовок в автоматическом режиме, затем измеряется деталь. По результатам измерения осуществляется коррекция УП в автоматическом режиме. Применяют различные методы такого контроля. Наиболее простым является метод непрерывного или через короткие промежутки времени (для каждой детали) измерения текущих параметров приводных электродвигателей. На них устанавливают измерительные преобразователи, которые регистрируют изменения силы тока нагрузки и передают информацию для обработки в мини-ЭВМ. Информативность метода определяется полнотой и точностью статистических данных о зависимости текущих параметров электродвигателей для различных режимов обработки всех используемых инструментов с учетом особенностей комплексных деталей для групп деталей, которые могут быть обработаны на конкретном станке.

26 Износ инструмента после окончания (или в перерывах) обработки можно

Износ инструмента после окончания (или в перерывах) обработки можно

контролировать оптическими датчиками с использованием световодов, обеспечивающих подведение луча света в зону резания от источника и к приемнику отраженного света (рис. 4.31). Точность измерения ±0,01 мм в диапазоне 0,1— 0,8 мм .

Оптико-электронный датчик износа режущего инструмента. 1- катод , 2- фотоусилитель, 3- выход, 4-прорезь, 5-увеличенное изображение ленточки износа, 6-полупрозрачное зеркало, 7-источник света, 8- объектив, 9-ленточка износа, 10 – режущий инструмент.

27 Размеры деталей (заготовок) типа тел вращения контролируют, как

Размеры деталей (заготовок) типа тел вращения контролируют, как

правило, до обработки, после ее окончания, а иногда между переходами. Контроль выполняется щупами (датчики касания), аналогичными применяемым в контрольно-измерительных машинах.При контроле состояния инструмента и размеров заготовки и детали вне процесса резания используют также оптические и оптико-электрические методы .

Применение щупов на токарном станке с ЧПУ для измерения: а — наружного диаметра детали о контролем по эталону; б — длины обработанной по­верхности; в — длины ступеней; г, д — с одной стороны соответственно наружного и внутреннего диаметров детали в патроне с контролем по эталону; е, ж— с двух сторон соответственно наружного и внутреннего диаметров детали; з, и — длины обработанной поверхности

28 ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ

ПРОИЗВОДСТВЕ 5.1. Конструктивное исполнение и технические требования к деталям зубчатых передач

Зубчатые передачи широко распространены в про­мышленности: их "применяют для передачи вращательного дви­жения и крутящего момента между параллельными, пересекаю­щимися и скрещивающимися осями валов, а также для преобра­зования вращательного движения в поступательное. Сопряженная зубчатая передача состоит из ведомого и ведущего колес. Зубчатое колесо, сообщающее движение парному зубчатому колесу, называют ведущим, а колесо, которому сообщает движение парное зубчатое колесо, — ведомым. Зубчатое колесо передачи с меньшим числом зубьев называют шестерней, а зуб­чатое колесо с большим числом — колесом (ГОСТ 16530—83). Различают силовые зубчатые передачи, служащие для пере­дачи крутящего момента с изменением частоты вращения валов; кинематические передачи, служащие для точной передачи вра­щательного движения между валами при относительно небольшом крутящем моменте . По ГОСТ 1643—81 установлено 12 степеней точности зубчатых колес (в порядке убывания точности): 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12. Для степеней точности 1 и 2 допуски и предельные откло­нения в ГОСТе не приведены.

29 В зависимости от формы кривой профиля зуба различают три вида

В зависимости от формы кривой профиля зуба различают три вида

зацеплений цилиндрических зубчатых передач: циклоидное зацепление Новикова эвольвентное. Наибольшее распростране-ние в машиностроении получило эвольвентное зацепление, профиль зуба которого выполнен по эвольвенте. Зубчатые колеса с эвольвентным профилем зубьев удовлетворяют современным требованиям плавного и точного зацепления. Цилиндрические зубчатые колеса применяют в корпусах передач автомобилей и тракторов, коробках скоростей и подач стан­ков, передаточных механизмах станков и др. В зависимости от назначения применяют одно-, двух- и трехвенцовые зубчатые колеса, позволяющие изменять передаточные отношения между сопряженными валами. Конструкция колес непосредственно связана с их служебным назначением.

30 В зависимости от служебного назначения различают следующие основные

В зависимости от служебного назначения различают следующие основные

типы зубчатых колес: Одновенцовые колеса с достаточной длиной ­l базового отвер­стия (при l/d > 1); обработав точно отверстие и торец, можно получить в качестве технологической базы двойную направляющую поверхность отверстий и в качестве опорных баз поверхность торца и шлица (тип I); многовенцовые колеса, которые также имеют зна­чительно большую длину базового отверстия, чем диаметр (l/d > 1), по­этому их также можно базировать как колеса типа I (тип II); одновенцовые колеса типа дисков, у которых l/d < 1 и длина поверхности отверстия недостаточна для образования двойной направляющей базы; поэтому после обработки отверстия и торца установочной базой для последующих операций может быть базовый торец, а двойной опорной базой поверхность отверстия (тип III); венцы, которые после обработки насаживают и закрепляют на ступице колеса и вместе с ней образуют одновенцовые или наиболее часто встречаемые многовенцовые колеса (тип IV); зубчатые колеса-валы, которые имеют значительную длину и у которых зубчатые венцы изготовляют как одно целое с валом;

31 5.2. Материалы и способы получения заготовок деталей зубчатых передач

5.2. Материалы и способы получения заготовок деталей зубчатых передач

В зависимости от служебного назначения зубчатые колеса изготовляют из углеродистых, легированных сталей, реже — из чугуна, пластических масс и бронзы. Материал зубчатых колес должен обладать однородной структурой, которая способствует стабильности размеров после термической обработки, особенно размеров отверстия и шага колес. Нестабильность размеров возникает после цементации и закалки, когда в заготовке сохраняется остаточный аустенит. Нестабильность размеров может возникнуть также и в результате наклепа и при механической обработке. Равновесие внутренних напряжений в металле нарушается при большой глубине резания. При изготовлении высокоточных зубчатых колес для снятия в них внутренних напряжений ре­комендуется чередовать механическую обработку с операциями термической обработки. Большое значение имеет также неоднородная твердость, за­готовки в различных местах зубчатого венца. При этом возникают различные упругие отжатия системы станок—приспособление— инструмент—деталь; они приводят к дополнительным погрешностям эвольвентного профиля зуба, окружного шага, биению зубчатого венца и другим погрешностям зубьев. Точность колеса после термообработки снижается на 0,5— 1 степень, и тем меньше, чем лучше подобран материал по ста­билизации размеров при термической обработке. Легированные стали, как правило, коробятся меньше, чем углеродистые. Для снижения остаточных напряжений в металле после объемной закалки, уменьшения возникающих при этом короблений и вероятности появления закалочных трещин рекомендуется при­менять мелкозернистую сталь с более низким содержанием углерода и пониженной прокаливаемостью, медленный нагрев перед закалкой и специальные методы закалки (в горячих средах, в специальных приспособлениях, обеспечивающих выравнивание скоростей охлаждения заготовок зубчатых колес по отдельным их элементам, с частичным охлаждением в воде).

32 При изготовлении заготовок зубчатых передач применяют различные методы

При изготовлении заготовок зубчатых передач применяют различные методы

Лучшим является тот метод, по которому заготовки получаются наиболее экономичными, обеспечивают наименьшие припуски на механическую обработку и имеют требуемое качество. Технология малоотходного производства заготовок способствует сокращению металлопроката, повышению качества и производительности при их изготовлении.

33 В крупносерийном и массовом производстве заготовки зубчатых передач

В крупносерийном и массовом производстве заготовки зубчатых передач

получают штамповкой в подкладных штампах, штамповкой в закрепленных штампах, а также литьем в песчаные и металлические формы. В мелкосерийном производстве применяют менее совершенные методы. Чаще всего стальные заготовки, особенно крупных раз­меров, получают методом свободной ковки на молотах. Этот метод малопроизводителен, трудоёмок, заготовки имеют повышенный и неравномерный припуск под механическую обработку. В серий­ном производстве стальные заготовки зубчатых колес обычно полу­чают горячей штамповкой в одно-, двух- и многоручьевых штампах на молотах или прессах. Разные методы получения заготовок обеспечивают различную точность (табл. 5.9). Поперечно-клиновая прокатка (рис. 5.5, а) круглыми или плоскими плашками 1 применяется при изготовлении заготовок ступенчатых валов 2 коробок скоростей или передач в автомобильной и тракторной промышленности. Метод поперечно-клин­вой прокатки по сравнению с горячей штамповкой на молотах и прессах позволяет за счет сохранения облоя по периметру заго­товки уменьшить расход металлопроката на 10—15 %. Вращение заготовки во время прокатки дает возможность получать более высокую геометрическую точность размеров и снизить припуски на механическую обработку резанием шеек зубчатого колеса-вала от 2,0—2,5 до 1,0—1,5 мм. Производительность прокатных станов 360—900 шт/ч.

34 Горячая высадка на многопозиционных автоматах производится из

Горячая высадка на многопозиционных автоматах производится из

горячекатаного стального прутка. Технологический процесс получения заготовки состоит из следующих пере­ходов: I — подача мерного прутка; II — индукционный нагрев; III —отрезка в горячем состоянии, формирование заготовки в три приема; IV — прошивка отверстия. Припуск на сторону зуба составляет в среднем 1,0 мм, отход металла в стружку менее 10 %, вместо 30—35 % при горячей штамповке заготовок на моло­тах и прессах. Заготовки не имеют заусенцев и штамповочных уклонов. При высадке заготовок диаметром 67 мм и высотой 40 мм производительность составляет 70 шт/мин.

Горячее накатывание зубьев цилиндрических колес(а) применяют взамен чернового нарезания зубьев для колес с модулем свыше 1—6 мм. Поковку 5, полученную на кривошипном горяче-штамповочном прессе, устанавливают и закрепляют в зажимном приспособлении 4, после чего ее нагревают индуктором. Зубья накатывают в два этапа: сначала гладкими роликами 1 и 6 калибруют поковку по наружной поверхности и ширине зубчатого венца. Затем заготовку в зажатом состоянии вместе с индуктором перемещают в положение для накатывания зубьев и после вторич­ного нагрева накатывают зубья накатниками 2 и 5. Время полного накатывания зубчатого венца с модулем 6 мм составляет 2,4 мин. Для последующей обработки оставляют припуск 0,5—0,8 мм на сторону зуба. Метод горячего накатывания зубьев цилиндрических колес позволяет снизить расход металла, высвободить производственных рабочих, металлорежущие станки, сократить производ­ственные площади, повысить прочность зубьев.

35 Горячую штамповку конических зубчатых колес (б) с прямолинейными и

Горячую штамповку конических зубчатых колес (б) с прямолинейными и

криволинейными зубьями широко применяют для зубчатых колес с модулем свыше 5 мм, у которых в обычных условиях зубья нарезают предварительно и окончательно. Горячая штамповка применяется взамен чернового нарезания зубьев. Коническое зубчатое колесо модулем 6,35 мм штампуют за два рабочих хода. Сначала осуществляют осадку в свободном состоянии предварительно нагретой в индукционной печи заготовки, а затем штампуют заготовку с зубьями в ковочном штампе. Время цикла штамповки 2,5 мин. Прошивка отверстия и обрезка облоя осуществляется в горячем состоянии в комбинированном штампе на обрезном прессе.

36 Прогрессивным методом получения заготовок зубчатых колес в последнее

Прогрессивным методом получения заготовок зубчатых колес в последнее

время является метод порошковой металлургии, когда заготовки зубчатых колес спекаются из порошковых смесей в закрытых штампах при температуре ковки . Материалом служат металлические порошки с добавлением в небольшой про­порции порошков легирующих элементов (никеля, хрома, молибдена и др.). Порошковая смесь тщательно перемешивается, точной взвешивается, а затем прессуется в закрытом штампе под давлением пуансона 2. Спрессованная из порошка заготовка цилиндрической формы подвергается спеканию в печах при температуре 1150—1350 °С, близкой к температуре плавления основного метал­ла. После вторичного нагрева при температуре 800—1100°С формованная заготовка подвергается горячему прессованию в закрытом штампе. Основной деталью штампа является зубчатая матрица 4, в которой при перемещении верхнего пуансона 5 прессуется зубчатое колесо 3. Метод порошковой металлургии эконо­мичен, так как при изготовлении 1 т заготовок из металлического порошка экономится 2 т стального проката. Производительность метода при изготовлении заготовок зубчатых колес сложной формы 200—800 шт/ч, простых заготовок — около 3000 шт/ч.

37 5.3. Базы и последовательность обработки зубчатых колес

5.3. Базы и последовательность обработки зубчатых колес

Технологическими базами при обработке заготовок цилиндрических зубчатых колес могут быть поверхности, зависящие в первую очередь от конструктивных форм колес, требований к точности по техническим условиям и масштаба выпуска. Так, изготовление зубчатых колес, имеющих ступицу (тип I и II), начинается с обработки отверстия (двойная направляющая база) и базового торца (опорная_ база), а затем на их базе осуществляется большинство операций (токарных, зубонарезных и зубошлифовальных). Изготовление плоских зубчатых колес типа тарельчатых или венцовых (тип III и IV), имеющих большую площадь торцовой поверхности и малую ширину зубчатого венца, начинается с обработки базового торца (установочная база) и отверстия (двойная опорная база), которые в дальнейшем используют в качестве технологических баз на большинстве операций. Изготовление колес типа валов (тип V) начинается с обработки торцов и сверления центровочных отверстий, которые используются в качестве технологических баз почти на всех последующих операциях Следовательно, на первых операциях при изготовлении зубчатых колес в первую очередь обрабатывают те поверхности, которые в дальнейшем будут использованы в качестве технологических баз на большинстве операций. Однако вопрос о базировании зубчатых колес и маршруте их обработки во многом связан также со служебным назначением и точностью зубчатого колеса, определяемыми техническими требованиями.

38 Базирование зубчатых колес на первой операции и построение

Базирование зубчатых колес на первой операции и построение

технологического процесса изготовления во многом связаны с базированием зубчатого колеса на валу (базирование по отверстию, базирование по отверстию и шлицам, базирование по отверстию, имеющему равноосный контур). При конструкции колес с круглым отверстием без шлицев, наименьшее биение начальной окружности колеса достигается при шлифовании зубьев колеса, установленного на точную оправку по шлифованному отверстию (а). В тех случаях, когда отверстие имеет прямобочные или эвольвентные шлицы или профиль с равноосным контуром (РК-профиль), достичь малого биения диаметра начальной окружности значительно труднее. Если конструктивно предусмотрено прямобочное шлицевое соединение (б), то зубчатое колесо можно центрировать по наибольшему или наименьшему диаметру шлицевого отверстия или по боковым сторонам. Одновременно центрировать по трем перечисленным поверхностям невозможно из-за того, что очень трудно достичь требуемой точности даже при протягивании шлицевого отверстия комбинированной протяжкой. При эвольвентных шлицах (в) зубчатое колесо также центрируют либо по эвольвентной поверхности шлицев, либо по малому их диаметру. При этом остается весьма малый зазор по боковым стенкам шлицев. В настоящее время наблюдается тенденция использования профильных соединений с РК (г) взамен шпоночных и шлицевых. Это обусловлено тем, что прочность РК-профильных валов почти в 5 раз выше прочности шлицевых соединений, изнашивание РК-профильных соединений почти в 3 раза меньше, а затраты на их изготовление почти на 50 % меньше, чем затраты на изготовление шлицевых соединений. Базирование зубчатого колеса происходит по аналогичной РК-профильной кривой вала. При передаче крутящего момента с вала на зубчатое колесо и наоборот в таком соединении происходит автоматическое центрирование зубчатого колеса на валу. Это приводит к уменьшению биения оси делительной окружности зубчатого колеса относительно опорных шеек вала, что улучшает шумовую характеристику зубча­тых передач.

39 5.4. Методы нарезания зубчатых колес

5.4. Методы нарезания зубчатых колес

Основной метод нарезания зубьев зубчатых ко­лес —зубофрезерование, осуществляемое червячной фрезой на одно- или двухшпиндельных станках. Зубофрезерование—колес (а) модулем менее 3 мм выполняют за один рабочий ход, а модулем свыше 3 мм – за два рабочих хода. При втором, чисто­вом рабочем проходе достигается 7-я степень точности зубьев колеса . Для многовенцовых зубчатых колес применяют зубо­долбление (б), так как в этом случае отсутствует возмож­ность свободного выхода фрезы. В этом случае также достигается 7-я степень точности.

40 При изготовлении точных зубчатых колес 5—6-й степеней точности зубья

При изготовлении точных зубчатых колес 5—6-й степеней точности зубья

шлифуют на зубошлифовальных станках после термообработки. Применяют 3 способа шлифования зубьев зубчатых колес: 1. Шлифование методом копирования (а). Зубья шлифуют модульным шлифовальным кругом за несколько оборотов зубчатого колеса . 2. Шлифование методом обката дисковыми кругами с прямо- линейными боковыми профилями (б). Два крайних круга выполняют предварительное шлифование, а средний — чистовую обработку. Размер С соответствует припуску под чистовое шлифование. При шлифовании таким методом зубчатые колеса имеют 5—6-ю степень точности при производительности в 3—5 раз ниже, чем при методе копирования. 3. Шлифование методом обката червячным кругом (в). Колеса получают 5-6-й степеней точности при производитель­ности в 4—5 раз выше первых двух способов.

41 Для отделочной обработки зубьев зубчатых колес применяют хонингование

Для отделочной обработки зубьев зубчатых колес применяют хонингование

Хонингование производится при зацеплении зубчатого колеса с хоном при торможении инструмента или заготовки на станке типа шевинговального без радиальной подачи, но с принудительным вращательно-реверсивным движением и возвратно-поступательным движением вдоль оси. Хонингование применяют для зубчатых колес модулем 1,5—6,0 мм с припуском не более 0,02—0,05 мм. Хонингование мало исправляет погрешности формы, но уменьшает параметры шероховатости зуба и снимает заусенцы. Его применяют как отделочную операцию для колес 7-й степени точности после термической обработки заготовок шевингованных зубчатых колес. Конические колеса с прямым зубом можно нарезать методом копирования на автоматизированных фрезерных станках дисковыми модульными фрезами. Дисковые фрезы используют для чернового нарезания прямозубых колес в условиях крупносерийного производства и для чистового нарезания колес невысокой точности в мелкосерийном производстве. При этом заготовка поступает к станку на обработку вместе с оправкой. Поворот заготовки осуществляется автоматически с помощью делительной головки после того, как прорезана впадина зуба. а — пальцевой модульной фрезой на вертикально фрезерном станке; б — дисковой модульной фрезой на горизонтально-фрезерном станке.

42 5.5. Оборудование и принцип построения гибких производственных систем

5.5. Оборудование и принцип построения гибких производственных систем

для изготовления деталей зубчатых передач

В настоящее время автоматизация изготовления зубчатых колес развивается по трем направлениям: автоматизация отдельных зубообрабатывающих станков (зубо­фрезерных, зубодолбежных, шевинговальных и зубошлифовальных); автоматизация зубообработки в коротких автоматических ли­ниях из двух, трех станков; комплексная автоматизация изготовления зубчатых колес, начиная с токарной обработки заготовки и кончая отделочными операциями зубьев колес, путем создания гибких производствен­ ных систем. Гибкие производственные системы оснащают станками с ЧПУ, промышленными роботами, многоцелевыми станками, управляемыми от ЭВМ. За счет быстрой переналадки гибкой производственной системы можно обновлять или изменять выпускаемую продук­цию, сохраняя при этом высокую производительность. Автоматизация зубофрезерных станков, входящих в гибкие производственные системы позволяет повысить их производительность и состыковывать их с различными транспортными устройствами, магазинно-транспортными устройствами и др.

43 На рисунке показано автоматическое устройство для снятия заусенцев при

На рисунке показано автоматическое устройство для снятия заусенцев при

зубофрезеровании. В устройство входит: дисковый подпружиненный резец 1, который может вращаться, он установлен в корпусе 2. Последний размещен в механизме подвода 3, который в соответствии с программой перемещается по специальным направляющим станка. Обрабатываемые заготовки 4 зубчатых колес устанавливаются автоматически на оправке 5 шпинделя 6, расположенного горизонтально. Червячная фреза размещена ниже заготовок 4.

44 Схема установки и изготовления плоского зубчатого колеса на

Схема установки и изготовления плоского зубчатого колеса на

горизонтально-полуавтомате. Этот станок многорезцовый, двухшпиндельный» - высокопроизводитель­ный. Инструменты на таких станках устанавливаются в поворотных четырехпозиционных резцедержателях суппортов. 1—6 — номера переходов

45 Разнообразны конструкции автоматических загрузочно- разгрузочных

Разнообразны конструкции автоматических загрузочно- разгрузочных

устройств для заготовок зубчатых колес. В состав этих устройств могут входить: накопители для хранения запаса заготовок и ориентации их перед выходом; меха­низмы поштучной выдачи (отделители, отсекатели) предназначенные для выдачи из накопителя заготовок; автооператоры или питатели (разгружатели, разгружатели) для переноса заготовок от механизма поштучной выдачи к зажимному устройству стан­ка и передачи её на лоток или в тару. Схема загрузочного устройства для подачи заготовок для фре­зерования зубьев на зубофрезерном станке показана на рисунке Заготовки 4 из бункёра по наклонному лотку на барабан 3, который, периодически поворачиваясь с помощью рейки 2, связанной со штоком гидроцилиндра, и шестерни 6 на барабане подводит очередную заготовку к червячной фрезе 5. В отверстие заготовки вводится оправка, после чего нарезаются зубья. Бара­бан 7 поворачивается, вводит новую заготовку, а обработанное колесо отводит его в выпускной лоток 8.

46 Зубчатые колеса, более чем другие детали, при изготовлении склонны к

Зубчатые колеса, более чем другие детали, при изготовлении склонны к

образованию забоин и других повреждений на зубьях. Поэтому в гибких производственных системах необходимо придавать большое значение средствам транспортирования зубчатых колес от станка к станку. Большое распространение для транспортирования зубчатых колее получил гравитационный транспорт. Детали перемещаются под действием силы тяжести по наклонным жалобам. Имеются две конструктивные разновидности желобов: качения и скольжения . Детали качения типа дисков (а) с симметричной осью вращения перекатываются по ребрам полос 2 внутри наклонного желоба 3. Детали 1 (б) скользят по подшипникам качения 2 в наклонно расположенном желобе 3. Система транспортирования приводными фрикционными роликами 2 (в) обеспечивает перемещение заготовок 1 различной геометрической формы и большой массы (более 10 кг) независимо от такта работы оборудования. В зависи­мости от формы заготовки транспортирование осуществляется непосредственно на приводных роликах. Фрикционные ролики позволяют останавливать детали в любой точке производственного участка и создавать таким образом участки накопления. Транспортирование зубчатых колес после зубонарезания целеообразно производить на приводных ленточных транспортерах (г) с тремя потоками 1, 2, 3 для обслуживания трех зуборезных автоматов.

47 Автоматическая установка в патрон штучных заготовок зубчатых колес

Автоматическая установка в патрон штучных заготовок зубчатых колес

осуществляется с помощью роботов или манипуляторов, непосредственно связанных со станком. На рисунке показана схема работы такого манипулятора, обеспечивающего установку и съем зубчатых колес на токарно-револьверном станке с ЧПУ. Партия штучных заготовок устанавливается в лотке-накопителе. Подачу заготовок в осевом направлении осущест­вляет гидроцилиндр. Встроенный манипулятор имеет два поворотных охвата 1 и 2, расположенных на общей штанге 3, перемещае­мой в продольном направлении. Схват 1 захватывает и устанавли­вает заготовки в патрон, а схват 2 снимает готовые детали и устанавливает их в накопитель.

48 5.6. Автоматизированные системы контроля и управления точностью

5.6. Автоматизированные системы контроля и управления точностью

изготовления деталей зубчатых передач

В соответствии с технологическим процессом изго­товления зубчатых колес их контроль осуществляется в два этапа: на этапе изготовления колес до зубонарезания на этапе зубонарезания и отделочной обработки зубьев. Важнейшими параметрами, характеризующими точность зубчатого колеса, являются точностные параметры шлицевого отвер­стия и зубчатого венца. Особенно важно получить требуемую точ­ность совпадения оси шлицевого отверстия с осью делительной окружности колеса. Связи поверхностей шлицевого отверстия про­веряют вначале раздельно по элементам шлицев, а затем комплекс­ными методами. Контроль размеров деталей, как правило, выполняют до обработки после окончания процесса резания, а иногда и между переходами. Часто в такие контрольные операции включают и контроль режущего инструмента. Такой контроль режущего инструмента и обрабатываемой заготовки ведет к удлинению полного цикла обработки, однако при этом повышается качество изготовления деталей и полно­стью исключается брак. Наиболее распространенными средствами прямого контроля с микронной точностью деталей и полуфабрикатов являются датчики касания, встроенные в гиб­кий автоматизированный участок.

49 Пример конструкции такого дат­чика приведен на рисунке

Пример конструкции такого дат­чика приведен на рисунке

В корпусе датчика на трех полусфериче­ских опорах находится имеющая шесть степеней свободы подпру­жиненная пластина, в которую вставлен щуп. Электромагнитом, через который проходит щуп, создается переменное магнитное поле, вызывающее колебание щупа. Эти колебания нарушаются в момент касания щупом объекта измерения, что регистрируется измерительным преобразователем. 1 — подвижная часть станка; 2 — ос­нование; 3 — пластина: 4 — пружина; 5 — корпус датчика: 6 — электрома­гнит; 7 — шарнир; 8 — опора; 9 — щуп; 10 – электронная система; 11 — усилитель

50 От преобразователя сигнал по­ступает на ЭВМ, управляющую

От преобразователя сигнал по­ступает на ЭВМ, управляющую

автоматизированным участком. Схема измерения размеров дета­ли в процессе обработки приведена на рисунке. Используя такую схему, можно перед началом обработки измерить положение ре­жущей кромки инструмента, которым предполагается вести обработку, чтобы учесть погрешность его установки в резцедержателе или определить в координатной системе станка точ­ное положение заготовки, предварительно установленной с помощью робота и универсального механизма закрепления на станке. 1,2 — измерительные головки; 3 — измерительные преобразователи; 4, 6 — запоминающее устройство; 5 — процессор; 7 — исполнительное устройство

51 При контроле состояния режущего инструмента, обрабатывае­мой заготовки

При контроле состояния режущего инструмента, обрабатывае­мой заготовки

и детали эффективными и производительными являются оптические и оптико-механические методы контроля. На рис. 5.18, а дан вариант схемы для многоинструментной обра­ботки, когда в одной позиции резцедержателя устанавливается твердотельный сенсорный оптический датчик, а размеры обраба­тываемой заготовки измеряются по теневому принципу действия оптических рецепторов. Для измерения геометрических размеров и параметров шерохо­ватости поверхности обрабатываемых заготовок служат также бесконтактные методы контроля с применением лазерной техники. На рис. 5.18, б показан один из методов контроля качества обра­ботанной поверхности с применением лазерного луча. Применение данного метода контроля основано на зависимости между интен­сивностью прямого а отраженного излучения и параметрами шероховатости поверхности; при этом принимаются во внимание вид операции обработки и коэффициент поглощения материала заготовки. а — измерение при многоинструментной обработке: 1 — барабан резцедержателя; 2 — твердотельная камера; 3 — тень; 4 — заготовка; 5 —источник света; 6 – измерение шероховатости поверхности с использованием лазерного луча; 1,4 – эталонный и изме­рительный детекторы; 2 – лазерная установка; 3 — прерыватель; 4, 5 — усилители; 6-8— фильтры; 7 – выпрямитель; 9 - блок сравнивания; 10 — измерительное устройство

52 Накопленная погрешность осевого шага FРr цилиндрического зубчатого

Накопленная погрешность осевого шага FРr цилиндрического зубчатого

колеса определяется специальными приборами, встроен­ными в автоматизированный участок. Принципиальная схема работы прибора ШМ-1 для контроля накопленной погрешности осевого шага на угле 180° для колес диаметром 20—320 мм пока­зана на рисунке. Измерение осуществляется двумя измеритель­ными наконечниками 2, 4 одновременно на двух зубьях, располо­женных под углом 180°. Наконечник 2 подвижен и связан с индук­тивным датчиком 1. При измерении проверяемое колесо 3 повора­чивается от зуба к зубу; при этом сигнал поступает от индуктив­ного датчика в ЭВМ автоматизированного участка. Схема работы прибора доя измерения накоп­ленной погрешности осевого шага

53 В автоматизированный участок может быть встроен стенд для измерения

В автоматизированный участок может быть встроен стенд для измерения

колебания измерительного межосевого расстояния за один оборот и на одном зубе. При этой проверке используется комплексный двухпрофильный метод контроля . При этом методе контролируемое зубчатое колесо 3 находится в плот­ном двухпрофильном зацеплении с эталонным колесом 2. При взаимном обкатывании из-за погрешностей проверяемого зубча­того колеса 3 происходит смещение колеса 2. Это смещение фикси­руется индуктивным датчиком 1. О точности зубчатого колеса судят по колебанию межцентрового расстояния за один оборот колеса (показатель ки­нематической точности колеса) и по смещению на одном зубе (показатель плавности работы колеса). Проверка в плотном зацеплении характеризует суммарную погрешность, состоящую из погрешности профиля, ради­ального биения, неравномерности шага, толщины зуба и т. д. Приспособление для комплексного двухпрофильного контроля

«Технология Автоматизированного Производства»
http://900igr.net/prezentacija/ekonomika/tekhnologija-avtomatizirovannogo-proizvodstva-220810.html
cсылка на страницу
Урок

Экономика

125 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по экономике > Производство > Технология Автоматизированного Производства