Технология конструкционных материалов

Обработка цилиндрической поверхности происходит при неподвижном резце и продольном перемещении прутка (рис. 7, д), а фасонной поверхности — при одновременном перемещении прутка и поперечном перемещении резца (рис. 7, в).При использовании правых сверл шпинделю сверлильного устройства следует сообщить вращение со скоростью, превышающей скорость шпинделя автомата, т. е. производить сверление методом обгона (рис. 8, а). При невращающемся шпинделе сверлильного устройства отверстия обрабатывают левыми сверлами (рис. 8, б).Рис. 8. Сверление отверстий на продольно-фасонном автомате: а - методом обгона правым сверлом; б - неподвижным левым сверломВ ходе разработки предварительного планирования обработки заготовок на станках и автоматах необходимо придерживаться следующих основных моментов:Необходимо максимально использовать принцип совмещения работы поперечных и продольных суппортов, совмещения холостых ходов с рабочими, а также полнее использовать комбинированный инструмент.Обработку точных деталей фасонного профиля следует производить двумя инструментами: черновым и чистовым.3. Чтобы обеспечить высокую точность обработки и хорошую поверхность, прибор необходимо поддерживать в экстремальном рабочем состоянии в течение нескольких циклов очистки.4. Для повышения производительности следует использовать фигурные фрезы. В некоторых случаях для повышения точности рекомендуется использовать две фрезы: одну для черновой обработки, а другую для чистовой обработки.5. Для лучшего отвода стружки старайтесь устанавливать фрезы лицевой стороной вниз.При сверлении глубоких отверстий необходимо обеспечить периодическое извлечение сверла для удаления стружки. Порядок обработки деталей по переходам 1—7 на токарно-револьверном станке с использованием поперечных и револьверного суппортов приводится на рис. 8.Перед обработкой материал подается на необходимую длину к упору, установленному в одном из положений револьвера. Вторая смена совмещена со сверлением с помощью шагового сверла, закрепленного на опоре револьвера, третья смена - пушечное и наружное точение; четвертая - внутренний резьбовой паз в отверстии с резцом, установленным в револьвере: радиальная передача резца осуществляется посредством горизонтальной опоры.Рис. 9. План обработкиНа пятую смену сверлится отверстие, на шестую - винт с краном, прикрепленным к башне. Вращением рукоятки с фасонным резцом, установленным на горизонтальной опоре (проход 7), выровняйте деталь пропилом. Это позволяет сохранить жесткость детали до последнего прохода и уменьшить длину хода режущего инструмента.После каждого перехода, сделанного инструментом револьверной головки, следует поворот револьверной головки,чтобы ввести в действие новый инструмент.Обработка заготовок на токарных станках с ЧПУТокарные станки с ЧПУ, используемые для обработки заготовок по основным ее параметрам, т.е. соотношению длины обработки L к диаметру D, подразделяют на патронные (L/D = 0,25... 1,0) и центровые (патронно-центровые), обеспечивающие обработку деталей с L/D = 1... 10 и выше. Наиболее важной характеристикой токарных станков с ЧПУ является схема размещения инструментальных блоков. Станки бывают с револьверной головкой, с инструментальным магазином, многосуппортные, двухшпиндельные и др.Наиболее широко применяемыми системами ЧПУ в настоящее время являются следующие: Sinumeric 840D, Sinumeric 842D, Fanuc 210i и Fanuc 3 lOi с соответствующим программным обеспечением.Геометрические расчеты при программировании токарной обработки заготовок сводятся к решению задач на плоскости в системе двух осей. В системе координат детали, в которой выполняются расчеты, осью Z служит ось вращения детали (заготовки), а ось X л ежит, как правило в одной из торцовых плоскостей. У токарных станков сложной конструкции может быть несколько управляемых осей (рис. 5.1). Передняя бабка 2 может смещаться по оси X, меняя свое положение относительно оси инструментального шпинделя (ШИ), а инструментальная шпиндельная бабка 6 может перемещаться по оси W и размещаться на продольном суппорте 7 с перемещениемпо оси Z.Рис. 9. Схема токарного станка с четырьмя управляющими осями:1 — подвижное основание; 2 — передняя бабка; 3 — шпиндель; 4 — инструментальный магазин; 5 — вертикальная колонка; 6 — инструментальная шпиндельная бабка; 7 — продольный суппорт; 8 — вертикальные салазкиПродольный суппорт размещен на вертикальных салазках 8, которые могут перемещаться по направляющим колонны 5 (ось Y). СЧПУ такого станка обеспечивает одновременное управление четырьмя осями.Многоцелевые токарные станки, помимо токарной обработки, позволяют за один установ заготовки обрабатывать отверстия, оси которых параллельны или перпендикулярны оси вращения заготовок, фрезеровать лыски, пазы и т.д.Новым направлением в проектировании токарных станков с ЧПУ является создание так называемого умного производства. Например, создание многофункционального токарного центра модели WT-150 обеспечивает высокую производительность, возможность выполнения разнообразных операций обработки, жесткую и компактную кострукцию (рис. 10).Рис. 10. Многофункциональный токарный центр модели WT-150В дополнение к широкому спектру возможностей обработки добавлено 2-тактное управление, обеспечивающее возможности двух станков на базе одного. Простая и точная процедура переноса деталей осуществляется непосредственно с движением противошпинделя (расположен справа) к шпинделю при их синхронном вращении по его оси с гарантированной точностью. Кроме того, перпендикулярное положение бабки значительно повышает жесткость конструкции и предотвращает вибрации при обработке (рис. 11).Станок имеет две револьверных головки — верхнюю и нижнюю. На обеих револьверных головках может устанавливаться до 24 приводных инструментов. За счет высокой скорости 16 м/мин по оси X и 40 м/мин по оси Z сокращается время простоя станка. Перемещение по оси Y ± 35 мм позволяет проводить обработку шпоночных канавок, внеосевое сверление, фрезерование поверхности, снятие фаски и нарезание резьбы (опционально).Широкий диапазон выходной мощности шпинделя обеспечивает увеличение крутящего момента на малых скоростях. Высокоскоростные осевые сервоприводы обеспечивают высокие скорости перемещений. Использование энкодера с импульсным кодом абсолютного положения устраняет необходимость в регулярных процедурах возврата в нулевую координату.Рис. 11. Точная процедура передачи деталей из патрона шпинделя в патрон противошпинделя:быстрые перемещения — ось X— 16 м/мин; ось Y(опция) — 6 м/мин; ось Z— 40 м/мин; ось С — 600 мин-1.На рис. 12 показана схема управления обработкой деталей одновременно по восьми осям.Рис. 12. Схема управления обработкой деталей одновременноЗАКЛЮЧЕНИЕВ работе рассмотрены синтетические сверхтвердые и керамические материалы, абразивные и алмазные материалы. Приведены существующие типы станков токарной группы, описан процесс обработки заготовок на токарных автоматах. В последнем разделе приведена информация по нюансам обработки заготовок на токарных станках с ЧПУ.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ1. Исаев Р. Н. Способы извлечения алмазов из различных материалов и методы их очистки // Сверхтвердые материалы (1989), № 2, 30-34 2. Верещагин В. А., 2. Журавлев В. В. Композиционные алмазосодержащие материалы и покрытия. Минск: Наука и техника (1991)3. Ипполитов Г.М. Абразивные инструменты и их эксплуатация: Машгиз, 19594. Фещенко В. Н. , Махмутов Р. Х.Токарная обработка:Москва, Вологда: Инфра-Инженерия, 2016