ОБРАБОТКА НА ШЛИФОВАЛЬНЫХ СТАНКАХ

2.8.1. Абразивные инструменты и их характеристика

Абразивный инструмент в отличие от металлического лезвийного не имеет сплошной режущей кромки, а состоит из огромного числа разобщенных режущих элементов (абразивных зерен), скрепленных между собой связкой, поэтому работоспособность абразивного инструмента характеризуется не только материалом и размером режущего абразивного зерна, но также составом и количеством связки, структурой (расположением абразивных зерен и пор в инструменте). Все эти параметры, маркируемые на каждом абразивном инструменте, составляют его характеристику (рис. 2.66).

Абразивные материалы превосходят инструментальные стали по твердости, поэтому они обеспечивают возможность обработки металлов с высокими скоростями резания.

Абразивная способность и износостойкость абразивного материала зависят от его твердости, теплостойкости, хрупкости и дробимости зерна, а также от степени химического взаимодействия с обрабатываемым материалом.

Измельченный на фракции абразивный материал называют шлифовальным. Фракция — это совокупность абразивных зерен в установленном интервале размеров. Преобладающую по массе, объему или числу зерен фракцию называют основной.

Рис.2.66. Маркировка абразивного инструмента:

КАЗ — марка завода-изготовителя; l4A— вид шлифовального материала; 40—номер зернистости;

П — индекс зернистости; С2 — степень твердости; 6 — номер структуры; К5 — вид связки;

А — класс точности инструмента; 2 — класс неуравновешенности; ПП — форма круга;

500 — наружный диаметр круга, мм, 50—высота круга, мм, 305— диаметр посадочного отверстия, мм,

Зернистость характеризует размер режущих зерен основной фракции в данном инструменте. В зависимости от размера зерен шлифовальные материалы делятся на следующие группы: шлифзерно—от № 200 до № 16; шлифпорошки — от № 12 до № 4; микрошлифпорошки—от М63 до М14; тонкие шлифпорошки — от М10 до М5. Шлифзерно и шлифпорошки получают ситовым рассевом, микрошлифпорошки – осаждением в жидкости (гидроклассификация). Однородность зернового состава, существенно влияющая на шероховатость обрабатываемой поверхности, режущие свойства и стойкость инструмента, характеризуется процентным содержанием основной фракции, поэтому условное обозначение зернистости дополняют буквенным индексом, соответствующим этому процентному содержанию: В — высокое; П — повышенное; Н — номинальное; Д — допустимое.

В зависимости от группы материалов зернистость обозначается следующим образом:

для шлифзерна и шлифпорошков—0,1 размера (мкм) в свету стороны ячейки сита, на котором задерживаются зерна основной фракции, например 40, 25, 16 (соответственно 400, 250, 160 мкм);

для микрошлифпорошков — по верхнему пределу размера зерен основной фракции с добавлением индекса М, например М40, М28, М10 (соответственно 40, 28, 10 мкм);

для алмазных шлифпорошков — дробью, у которой числитель соответствует размеру (мкм) стороны ячейки верхнего сита, а знаменатель — размеру (мкм) стороны ячейки нижнего сита основной фракции, например 400/250, 400/315, 160/100. 160/125;

для алмазных микрошлифпорошков и субмикропорошков — дробью, у которой числитель соответствует наибольшему (мкм), а знаменатель—наименьшему размеру (мкм) зерен основной фракции, например 40/28, 28/20, 10/7;

для шлифзерна и шлифпорошков эльбора — в зависимости от метода контроля: при ситовом методе—0,1 размера (мкм) в свету стороны ячейки сита, на котором задерживаются зерна основной фракции, например Л20, Л16, Л10; при микроскопическом методе — аналогично обозначению зернистости алмазных шлифзерна и шлифпорошков, например 250/200, 200/160, 125/100.

Р и с.2.67. Структура абразивного инструмента:

а – мягкого круга, б – твердого круга, в – плотная, г – открытая, д – на керамической связке, е – на вулканитовой связке.

Требования к зерновому составу шлифовальных материалов приведены в ГОСТ 3647—80, алмазных порошков — в ГОСТ 9206—ВОЕ, эльбора в зерне — в ОСТ 2-МТ79-2—75.

Твердость оказывает влияние на режущие свойства и кромкостойкость инструмента, а также на характер его изнашивания в процессе резания. Если прочность закрепления зерен в инструменте ниже прочности самого абразивного зерна, то изнашивание происходит вследствие выкрашивания зерен и абразивный инструмент работает в режиме самозатачивания. Если же прочность абразивного зерна окажется ниже прочности его закрепления в инструменте, то изнашивание будет протекать частично за счет хрупкого разрушения, скалывания зерен и частично за счет их стирания с образованием площадок износа на зерне.

Структура абразивного инструмента характеризуется соотношением объемов абразивных зерен, связки и пор. Система регулирования структур основана на сохранении равенства Vз+Vc+Vп =100%, где Vз – объем зерна, Vc - объем связки, Vп - объем пор. Определяющим параметром структуры является объем Vз.

С увеличением на один номер структуры объем зерен уменьшается на 2%, расстояние между зернами и размер отдельных пор увеличиваются, однако для сохранения одинаковой твердости инструмента объем связки также увеличивается на 2%, при этом объем пор остается неизменным.

Различные соотношения объемов зерна и связки, при соблюдении которых в процессе производства получают абразивные инструменты различной твердости с тем или другим объемом пор, приведены на рис. 2.67.

Таким образом, абразивные инструменты, имеющие одинаковые зернистость и твердость, но разные структуры, различаются между собой по степени сближения абразивных зерен. Структуру, обозначенную № 1...4, принято называть закрытой (плотной), № 4...8—средней, № 9...12 и выше (до 15)—открытой. Чем больше номер структуры, тем больше расстояние между зернами, т. е. структура более открытая.

Инструменты открытой структуры имеют улучшенные условия отвода стружки и меньшее тепловыделение. Наиболее эффективно их применение при обработке вязких металлов, а также металлов, склонных к прижогам и трещинам. Рекомендуемые области применения инструмента основных номеров структур следующие:

№ 1...3 – изготовление инструмента на бакелитовой и керамической связках при шлифовании с малым съемом металла, преимущественно для обработки шарикоподшипников:

№ 3, № 4 – профильное шлифование, шлифование с большими подачами и переменной нагрузкой, отрезные работы;

№ 4...6 – круглое наружное, бесцентровое, плоское шлифование периферией круга;

№ 7…9 – плоское шлифование торцом круга, внутреннее шлифование, заточка инструмента;

№ 8...10 – шлифование и заточка инструмента, оснащенного твердым сплавом;

№ 8...12 – профильное шлифование мелкозернистыми кругами (резьбошлифование).

Увеличенные размеры пор достигаются добавкой в абразивную массу порообразующих веществ, выгорающих при термической обработке инструмента (молотый уголь, пластмассовая крошка, древесные опилки). Такой абразивный инструмент называется высокопористым. Наибольшая его эффективность проявляется при обработке очень вязких материалов, при сухом (без подачи охлаждающей жидкости) шлифовании и заточке.

Связка определяет прочность и твердость инструмента, оказывает большое влияние на режимы, производительность и качество обработки. Различают связки неорганические и органические. К неорганическим связкам относятся керамическая, силикатная и магнезиальная (для алмазного инструмента — металлическая), к органическим — бакелитовая, вулканитовая, глифталевая, поливинилформалевая, эпоксидная.

Керамическая связка обладает высокой огнеупорностью, водостойкостью, химической стойкостью, хорошо сохраняет профиль рабочей кромки, круга, но чувствительна к ударным к изгибающим нагрузкам. Применяют плавящиеся и спекающиеся керамические связки. Абразивный инструмент из электрокорунда изготовляют на плавящихся связках, а из карбида кремния — на спекающихся. Шлифовальные круги из электрокорунда более прочны, чем из карбида кремния.

Силикатная и магнезиальная связки, малопрочные и чувствительные к охлаждающим жидкостям, имеют ограниченное применение. Основное их преимущество — меньшее выделение теплоты при шлифовании.

Абразивный инструмент на бакелитовой связке обладает более высокими прочностью (на сжатие и изгиб) и упругостью, чем инструмент на керамической связке. Он может быть изготовлен различных форм и размеров, в том числе и очень тонким — до 0,5 мм для отрезных и прорезных работ. Недостатком бакелитовой связки является невысокая стойкость к воздействию охлаждающих жидкостей, содержащих щелочные растворы. Для повышения этой стойкости круги покрывают лаком, суриком или какой-либо водонепроницаемой краской, иногда пропитывают парафином. При шлифовании кругами на бакелитовой связке охлаждающая жидкость должна содержать не более 1,5% щелочи.

Круги на бакелитовой связке обладают меньшей кромкостойкостью, чем на керамической. Бакелитовая связка имеет более слабое, чем керамическая, сцепление с абразивным зерном, поэтому инструмент на этой связке широко используют на операциях плоского шлифования, где необходимо самозатачивание круга. Бакелитовая связка, имеющая невысокую теплостойкость, выгорает при нагревании до 250...300° С, а при 200° С и выше она приобретает хрупкость. Абразивный инструмент на бакелитовой связке чаще изготовляют из электрокорунда нормального и карбида кремния черного.

Основой вулканитовой связки является термически обработанная смесь каучука с серой, поэтому инструмент на такой связке, приобретающий свойство эластичности, используется при обработке фасонных поверхностей и профильном шлифовании. Круги на вулканитовой связке работают на скоростях до 60 м/с и могут быть изготовлены толщиной 0,3...0,5 мм для отрезных работ.

Вулканитовая связка по сравнению с керамической значительно хуже удерживает абразивные зерна, что компенсируется повышением ее количества за счет уменьшения пор. Вследствие этого инструмент на вулканитовой связке отличается плотной структурой, вызывающей увеличенное тепловыделение при шлифовании. Низкая теплостойкость каучука (150...180° С) приводит к размягчению и выгоранию связки при интенсивном резании. Абразивные зерна углубляются в эластичную связку и режут на меньшей глубине подобно более мелкозернистому инструменту, обеспечивая наименьшую шероховатость поверхности. Эти особенности вулканитовой связки эффективно используются при чистовой обработке фасонных поверхностей.

2.8.2. Основные типы абразивных инструментов.

При использовании алмазных кругов под концентрацией алмазов понимают содержание алмазных зерен в единице объема алмазного слоя. За 100%-ную концентрацию принято содержание 0,878 мг алмазного порошка в 1 мм алмазоносного слоя или 25% по объему. Алмазные и эльборовые инструменты изготовляют с концентрацией 25...50; 100 и 150%.

Основные типы абразивных инструментов, применяемые для абразивной обработки цельных и составных инструментов, в зависимости от формы делятся на шлифовальные круги, головки, сегменты, бруски и ленты. Выпускается много типоразмеров абразивных инструментов. В табл. 2.3 приведены широко применяемые формы абразивных и алмазных инструментов.

Алмазные инструменты содержат алмазоносный слой толщиной обычно не более 3 мм, закрепленный на металлическом корпусе. Распространенным абразивным инструментом является лента, имеющая один или два слоя абразивных зерен, приклеенных к гибкой основе. Гибкость ленты и небольшая толщина позволяют применять ее для обработки фасонных поверхностей, труднодоступных мест и т. п.

Вследствие расширяющихся экономических связей с зарубежными странами в Россию импортируется абразивный инструмент, имеющий маркировку, соответствующую стандарту страны-экспортера. Ниже для примера представлены данные по маркировке абразивного инструмента, соответствующие стандарту США ANSI В 74.13—1972.

Абразивный материал обозначают следующими буквами: электрокорунд—А; эльбор— В; карбид, кремния (SiC) —С; алмаз — D. Перед обозначением может стоять (но не обязательно) вводный символ изготовителя, указывающий конкретный вид абразивного материала.

Четыре степени зернистости обозначают следующими цифрами: 8, 10, 12, 14, 16, 20, 24 — грубая; 30, 36, 46, 54, 60 — средняя; 70, 80, 90, 100, 120, 150, 180 - тонкая; 220, 240, 280, 320, 400, 500, 600 -- очень тонкая.

Твердость характеризуется 26 степенями, обозначаемыми латинскими буквами: А, В, С. D, Е, Г, G, H, I, J, К (мягкий инструмент); L, M, N, О, Р, Q, R (инструмент средней твердости); S, Т, U, V, W, X, Y, Z (твердый инструмент).

Структуру обозначают цифрами от 1 до 16. Чем большей цифрой обозначена структура, тем она более открытая (открытая структура может обозначаться цифрами и более 16).

Девять видов связок обозначают следующим образом: В — бакелитовая; BF — бакелитовая с усилением; Е — шеллаковая; М — металлическая; О - магнезиальная; R -вулканитовая; RF — вулканитовая с усилением; S—силикатная; V— керамическая.

В качестве примера можно привести следующую маркировку шлифовального круга: 51A35L5V23 (последние цифры являются фирменным элементом маркировки, который может опускаться).

Шлифование — наиболее распространенная разновидность абразивной обработки, обеспечивает шероховатость R a=0,3... 1,6 мкм и точность 6-го...8-го квалитетов. Главное движение при шлифовании—окружная скорость круга, м/с:

Различают обычное шлифование при Vк <35 м/с, скоростное Vk =35...60 м/с, высокоскоростное Vk > 60 м/с. Подача может быть различной: продольная S пр, поперечная S пп, вертикальная S в и др. Основные виды шлифования кругами наружное и внутреннее круглое шлифование, бесцентровое, плоское шлифование и специальные виды шлифования (зубошлифование, резьбошлифование и др.).

Шлифование в центрах применяется для обработки наружных цилиндрических, конических и фасонных поверхностей. Имеется три разновидности шлифования в центрах: методом продольной подачи (рис. 2.68, а), глубинное шлифование (рис. 2.68, б) и врезное шлифование деталей с прямолинейной или криволинейной образующей (рис. 2.68, б, г). В последнем случае круг должен быть шире детали.

Внутреннее круглое шлифование имеет две разновидности:

Р и с. 2.68. Наружное круглое шлифование в центрах.

в патроне (рис. 2.69 а) и планетарное (рис. 2.69,6). Патронное применяют при обработке небольших заготовок, а планетарное—при обработке тяжелых и громоздких заготовок.

При бесцентровом наружном шлифовании (рис. 2.70, а) заготовка 7 располагается между шлифующим 3 и ведущим кругами 4, а снизу поддерживается упором (ножом) 2. Для обеспечения продольного перемещения заготовки ось ведущего круга установлена под небольшим углом v к оси шлифующего круга.

При внутреннем бесцентровом шлифовании (рис. 2.70,6) заготовка 1 установлена между ведущим роликом 2, опорным 3 и прижимным роликами 4. Ведущий ролик вращается от своего привода и силами трения вращает заготовку. Последняя, в свою очередь, вращает опорный и прижимной ролики. В осевом направлении заготовка фиксируется опорной втулкой. Шлифовальный круг 5 имеет индивидуальный привод. Этот вид применяется для шлифования коротких колец, имеющих точную наружную поверхность.

При плоском шлифовании обрабатываются обычно плоские поверхности деталей, закрепленных на столе. Этот процесс может быть осуществлен как периферией, так и торцом шлифовального круга. Шлифование периферией круга используют для более точных работ.

Р и с.2.70. Бесцентровое наружное шлифование (а). Схема внутреннего

Станки, работающие абразивным инструментом, относятся к третьей группе по классификации ЭНИМСа (за исключением зубо- и резьбошлифовальных станков, которые относятся к пятой группе) и включают в себя круглошлифовальные станки для наружного и внутреннего шлифования, бесцентрово-шлифовальные, плоскошлифовальные, специализированные шлифовальные станки, станки для заточки режущего инструмента, хонинговальные, суперфинишные, притирочные, полировальные и др.

Станки для абразивной обработки занимают исключительно важное место в современном машиностроении и предназначаются главным образом для чистовых и отделочных операций. На станках этой группы выполняют также и предварительную (черновую) обработку, как, например, обдирку, очистку заготовок, разрезку материала, заточку инструмента и др. Одно из достоинств шлифовальных станков—обработка деталей высокой твердости, которые не поддаются обработке другими режущими инструментами, например обработка закаленных сталей, твердых сплавов и других материалов.

Непрерывное повышение требований к точности обработки и качеству поверхности, а также совершенствование способов получения заготовок приводят к перераспределению операций механической обработки, к сокращению черновых операций и увеличению доли чистовых и отделочных, поэтому в общем парке станков машиностроительных заводов возрастает процент станков, работающих абразивным инструментом. На заводах точного машиностроения доля таких станков достигает 40% и выше.

На современных шлифовальных станках довольно широко применяются гидроприводы, особенно для прямолинейных перемещений рабочих органов. Гидроприводы в сочетании с электромеханическими устройствами позволяют автоматизировать процесс шлифования.

2.8.4.1. Конструктивные особенности универсального плоскошлифовального станка с прямоугольным столом и горизонтальной осью шпинделя

Станки этого типа весьма распространены и предназначены для шлифования плоских поверхностей периферией шлифовального круга. В небольших пределах по высоте, допускаемых кожухом шпинделя, возможно шлифование вертикальных поверхностей. Отдельные модификации станков этой группы предназначаются для профильного шлифования (станок Е711В), для глубинного шлифования (станок ЗЕ721ГВ-1), где предусматривается малая скорость перемещения стола (примерно 0,01 м/мин). Выпускают также станки для скоростного шлифования (ЗЕ711ИВФ-1 и ЗЕ721ВФ1-Г), работающие при скорости круга 50 и 60 м/с. На станках с ЧПУ (ЗЕ721ВФЗ-1) осуществляются автоматическое возвращение узлов в исходное положение, цифровая индикация всех размерных перемещений и автоматическое устранение зазоров в кинематических узлах станка. Станки всех моделей оборудованы системой, обеспечивающей обильную подачу СОЖ в зону резания.

На рис. 2.71 показан общий вид плоскошлифовального станка ЗГ71. На станине 1 размещен крестовой стол 2 с направляющими, по которым перемещается рабочий стол 3. Стол 3 оборудован кожухами, обеспечивающими безопасную работу станочника. На столе 3 установлены магнитная плита, тиски или другое зажимное приспособление для установки и закрепления обрабатываемой заготовки. На колонне 4 расположена шлифовальная бабка 5, несущая шпиндель со шлифовальным кругом 6, который работает периферией. К основным узлам станка относятся также гидростанция 8 и система электрооборудования, расположенная внутри станины станка или отдельным электрошкафом. К органам управления станка откосятся рукоятки I ручного продольного перемещения стола, диск II установки автоматической поперечной подачи, рукоятка III ручного перемещения стола в поперечном направлении, рукоятка IV ручного реверса стола, маховичок V ручной вертикальной подачи шпинделя, системы VI подвода СОТС, рукоятка VII включения и реверсирования поперечной подачи стола, панель VIII управления станком. Длину ухода стола устанавливают передвижными упорами 7.

Существуют также станки с прямоугольным столом, не имеющим поперечного движения подачи, с вертикальной и горизонтальной осями шпинделя. Поперечное движение подачи осуществляет шпиндельная бабка с мощным двигателем. Эти станки (например ЗП722) работают с большей производительностью, yо точность обработки на них несколько ниже, чем у станков, имеющих движение поперечной подачи, осуществляемое столом.

Р и с. 2.71. Плоскошлифовальный станок 3Г71 с прямоугольным столом

2.8.4.2. Конструктивные особенности универсального круглошлифовального станка

Круглошлифовальные станки выпускают повышенной, высокой и особо высокой точности (соответственно классы П, В, А). Для станков соответствующих классов точности регламентированы допуски на размеры шлифуемых заготовок и шероховатость их поверхности. Станок ЗН163С, например, обеспечивает отклонение от круглости 0,5 мкм на диаметре 100 мм, отклонение формы до 2— 5 мкм и параметр шероховатости поверхности Ra = 0,04 мкм. Такие параметры достигаются с помощью гидростатических и пневмостатическнх подшипников шпинделя, за счёт использования твердосплавных центров крепления заготовки, повышения жесткости станка и др. В качестве привода поперечного движения подачи у современных прецизионных станков применяют шаговый электродвигатель, позволяющий перемещать шпиндельную бабку с очень высокой точностью.

На рис. 2.72 показан общий вид универсального круглошлифовального станка ЗА151. Основные узлы станка следующие: станина 1, по направляющим которой перемещаются нижний 2 и верхний 3 поворотные столы; на верхнем столе установлены передняя 4 и задняя 7 бабки. Шпиндель передней бабки неподвижен. Вращение заготовки обеспечивается планшайбой и поводком, планшайба приводится в движение клиноременной передачей от двигателя постоянного тока. На станине в тыльной ее части расположена шлифовальная бабка 6, несущая шпиндель со шлифовальным кругом 5. К основным узлам относится также гидростанция, расположенная внутри станины и представляющая собой отдельный блок. Гидростанция управляет перемещением стола с обрабатываемой заготовкой и шпиндельной бабки (подвод, отвод) в поперечном направлении.

К органам управления станка относятся рукоятка IV ручного перемещения стола, рукоятка VI ручного перемещения и подачи шпиндельной бабки, рычаг III возвратно-поступательного движения стола, рычаг II регулирования задержки стола в крайних положениях, рычаг I регулирования скорости перемещения стола, рычаг VIII быстрого отвода и подвода шпиндельной бабки, пульт управления V; длина хода стола устанавливается упорами VII.

2.8.4.3. Конструктивные особенности внутришлифовального станка

В зависимости от типа обрабатываемой заготовки и ее размеров внутришлифовальные станки разделяют на две основных группы: 1) станки, в которых вращаются шпиндель со шлифовальным кругом и заготовка;

2) станки, у которых заготовка неподвижна, а шлифовальный круг наряду с вращением получает движение по образующей обрабатываемого отверстия (станки планетарного типа).

Для станков первой группы распространены три основные компоновки: 1) поперечное и продольное движения подачи осуществляются шлифовальным кругом с прямолинейным перемещением; 2) поперечное движение подачи осуществляется шлифовальным кругом, а продольное — заготовкой; 3) поперечное и продольное движения подачи производит шлифовальный круг.

Внутришлифовальные станки оборудованы для обработки наружного торца заготовки специальным приспособлением с дополнительным шпинделем. Внутришлифовальные станки обрабатывают отверстия диаметром 3—800 мм.

На рис. 2.73 показан общий вид внутришлифовального станка ЗА252. На станине 5 установлен мост 1 со шпиндельной бабкой 2. Шпиндельная бабка перемещается во время наладки станка в поперечном направлении по направляющим моста. Приспособление для шлифования торцов также устанавливают на корпусе бабки изделия. Стол 4 со шлифовальной бабкой 3 совершает возвратно-поступательное движение по направляющим станины. Внутришлифовальный станок, как и шлифовальные станки других типов, оборудован системой охлаждения с магнитным сепаратором, электронасосом. Шпиндельная бабка может поворачиваться на угол до 45°, что позволяет обрабатывать внутренние конусные поверхности.

2.8.4.4. Конструктивные особенности бесцентрово-шлифовального станка

К конструктивным особенностям бесцентрово-шлифовальных станков относятся, прежде всего, различные компоновки двух основных узлов: шлифовальной бабки 2 (рис. 2.74, а, б) и бабки 7 ведущего круга. По основной компоновке бесцентрово-шлифовальные станки подразделяют на станки с неподвижной и подвижной шлифовальными бабками. В станках с неподвижной шлифовальной бабкой суппорт 1 (рис. 2.74, е) ножа и бабка ведущего круга установлены на отдельной каретке. Каретка перемешается при врезном шлифовании и при компенсации изнашивания ведущего круга. Эти станки обладают высокой жесткостью, но недостатком является смещение оси обрабатываемой заготовки по мере изнашивания шлифовального круга.

В станках с подвижной шлифовальной бабкой опорный нож жестко закреплен на станине станка (см. рис. 2.74, б), а шлифовальная бабка и бабка ведущего круга, перемещаясь перпендикулярно своим осям, компенсируют изменение положения оси заготовки по мере изнашивания кругов. Благодаря такой компоновке эти станки обрабатывают заготовки типа труб и прутков, и существенно облегчается встраивание их в автоматические линии.

Бесцентрово-шлифовальные станки различаются также по расположению линии центров и могут быть подразделены на горизонтальные, наклонные и вертикальные (см.рис. 2.74, а, в, д).

Наиболее распространены станки с горизонтальным расположением линии центров. Направляющие этих станков хорошо защищены от попадания шлама и эмульсии, что влияет на точность и долговечность оборудования.

Станки с наклонным расположением линии центров (см. рис. 2.74, е, г) используют при обработке заготовок больших диаметра и массы. При такой компоновке уменьшается сила прижима заготовки к ножу и увеличивается сила прижима заготовки к ведущему кругу. Иногда применяют станки с вертикальной линией центров. Эту компоновку применяют при врезном шлифовании при тангенциальном движении подачи заготовки.

По конструктивным особенностям шпиндельной группы бесцентрово-шлифовальные станки подразделяют на станки с консольным расположением кругов (см.рис. 2.74, е) и станки с расположением кругов между опорами (рис. 2.74, ж}. Станки с консольным расположением кругов наиболее распространены; они просты в наладке, удобны в обслуживании, но из-за малой высоты кругов (не более 300 мм) снятие большого припуска за один рабочий ход затруднено. У станков с расположение кругов между опорами высота кругов достигает 1000 мм, чем обеспечивается снятие большого припуска за 1 рабочий ход.

Р и с. 2.74. Компоновки бесцентрово-шлифовальных станков и схемы обработки

Г л а в а 3. Технология машиностроительного производства

3.1.1. Изделие и технологический процесс в машиностроении

На современном этапе машиностроительного и машиноремонтного производств дальнейшее повышение качества изготовления и ремонта машин имеет большое народнохозяйственное значение. От этого в значительной степени зависит экономическая эффективность использования техники во всех отраслях народного хозяйства.

Под качеством продукции понимается совокупность ее свойств, определяющих пригодность продукции удовлетворять определенным потребностям в соответствии с ее назначением. Качество машин характеризуется рядом показателей, которые можно разделить на следующие три группы:

1) технический уровень (мощность, КПД, производительность, экономичность и др.), определяющий степень совершенства машины;

2) производственно-технологические показатели (или показатели технологичности конструкций), характеризующие эффективность конструктивных решений с точки зрения обеспечения оптимальных затрат труда и средств на изготовление машины, её техническое обслуживание и ремонт;

б) эргономическую характеристику, т.е. степень учета комплекса гигиенических, физиологических и других потребностей человека в системе «человек - машина - среда»;

в) эстетическую характеристику, т.е. совершенство художественной композиции, внешнее оформление изделия (машины) и др.

При оценке качества изделия следует также учитывать степень патентной защиты в стране и за рубежом, а также патентную чистоту. Качество промышленной продукции - регламентируется ГОСТ 15467-70, 15895-70, 16035-70, 16431-70, 16456-70, 16949-71, 17102-71, 17341-71, 16504-74 и др.

Качество продукции оценивают системой показателей, которые позволяют дать количественную характеристику ее свойств, входящих в состав качества. Различают единичные и комплексные показатели. Единичный показатель (например экономичность изделия, производительность машины) относится только к одному из свойств изделия. Комплексный показатель характеризует качество по двум или нескольким оцениваемым свойствам изделия.

Применяют также интегральный (комплексный) показатель, оценивающий эффективность машины. Он, в частности, может выражаться отношением общего полезного эффекта от эксплуатации машины к суммарным затратам на ее создание и эксплуатацию за весь период срока службы машины.

Показатели качества изменяются в зависимости от служебного назначения изделия.

Важнейшей характеристикой качества машин является их надежность - свойство машины выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемой наработки. Надежность - комплексное свойство, которое характеризуется безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью, т.е. способностью сохранять эксплуатационные показатели в течение срока хранения и транспортировки. Надежность зависит от совершенства не только конструкции изделия, но и технологии его изготовления.

Уровень качества - это относительная характеристика, основанная на сравнении показателей качества данного изделия с соответствующими показателями лучших отечественных и зарубежных образцов. Систематическое повышение уровня качества - ответственная задача и конструктора изделия, и технолога. Одним из важных факторов в области управления качеством продукции является ее аттестация, которая проводится систематически. При этом предприятия разрабатывают и осуществляют комплекс мероприятий с целью планомерного повышения качества продукции, обновления выпускаемой номенклатуры изделий. Опыт проведения аттестации различных машин подтвердил значительную ее эффективность.

Изделиям называется предмет производства, подлежащий изготовлению на предприятии. Различают следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы, комплекты.

В зависимости от конечной стадии данного производства изделиями могут быть не только изготовленные (отремонтированные) машины, но и элементы машин в сборе и отдельные детали. Например, для экскаваторного завода изделием является экскаватор, для моторостроительного завода - двигатель, для завода поршней - поршень.

Изделия в зависимости от наличия или отсутствия в них составных частей делят на две группы:

а) неспецифицированные - не имеющие составных частей (детали);

б) специфицированные - состоящие из двух и более составных частей (сборочные единицы, комплексы, комплекты).

Деталь - это изделие, изготовленное из однородного материала без применения сборочных операции.

Сборочная единица - это изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сваркой и т.п.).

Комплекс - это два и более специфицированных изделия; не соединенные на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций, например цех-автомат, бурильная установка.

Комплект - это набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например комплект инструмента, комплект запасных частей.

3.1.1.3. Производственный и технологический процессы

Совокупность взаимосвязанных действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления (ремонта) изделия, называют производственным процессом.

В производственный процесс входят не только основные процессы, связанные с преобразованием исходных материалов для получения готовых изделий, но и вспомогательные, например производство инструмента, приспособлений, ремонт оборудования, а также обслуживающие процессы (внутризаводское транспортирование материалов и деталей, складские операции, контроль и др.), обеспечивающие возможность изготовления изделий.

Технологическим процессом называют часть производственного процесса, содержащую действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства. Следовательно, при выполнении технологического процесса достигается изменение формы, размеров, свойств материала или полуфабриката в целях получения изделия в соответствии с заданными техническими требованиями.

Р и с. 3.1. Обработка поверхностей 1,2,3,4,5 детали «Ось шестерни».

Полуфабрикат - это изделие предприятия-поставщика, подлежащее дополнительной обработке или сборке. Различают технологические процессы механической обработки, термической обработки, сборки и др.

3аконченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте, называется технологической операцией. Рабочее место – часть производственной площади цеха, на которой размещены один или несколько исполнителей работы и обслуживаемая ими единица технологического оборудования или часть конвейера и (на ограниченное время) предметы производства. Технологическая операция является основой для производственного планир<

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: