Реферати українською » Промышленность, производство » Осевые комбіновані інструменти (рекомендації із проектування й експлуатації)


Реферат Осевые комбіновані інструменти (рекомендації із проектування й експлуатації)

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Малишко І.А.

Запровадження

Основними показниками, визначальними конкурентоспроможність продукції, є її високі споживчі властивості і мала вартість. Високе якість нова продукція і швидкий перехід їхньому випуск забезпечують многооперационные верстати (МОС) і гнучкі виробничі системи (ГЕЮ). Однак велика вартість устаткування веде до зростання вартості продукції, отже, робить її конкурентно-способной. Після обробітку деталей на автоматичних лініях (АЛ) з жорсткою зв'язком, особливо в велику кількість устаткування, встраиваемого в лінію, знижується їх надійність, що підвищує собівартість продукції.

Найефективніший шлях зниження собівартості продукції - це концентрація переходів шляхом застосування осьових комбінованих інструментів (КП).

З огляду на, що КП можна використовувати при обробці як східчастих, і гладких циліндричних отворів, що є 35% від усіх поверхонь, які у машинобудуванні, дана роботу і присвячена цієї проблеми. Зниження собівартості обробки отворів досягається шляхом застосування КП з оптимальними конструктивними параметрами.

Розроблено теорію проектування КП, методологія якої спрямовано підвищення продуктивності технологічної системи (МС). У основу моделі проектування КП належить рівняння продуктивності. Значення конструктивних параметрів та створення робочих процесів, складових модель проектування, визначається з умов максимальної продуктивності МС і заданої точності обробки.

Рекомендації розраховані на конструкторов-инструментальщиков і машинобудівних заводів, а такті на викладачів і, котрі займаються дипломним і курсовим проектуванням.

1 Комбинированный інструмент – як шлях підвищення ефективності автоматизованого виробництва

1.1 Область застосування КП

У разі автоматизованого виробництва, особливо гнучкого, спостерігається збільшення собівартості продукції. Підвищити ефективність автоматизованого виробництва можна з допомогою концентрації операцій чи переходів. Проте за високого рівня концентрації операцій підвищується складність устаткування, знижується його надійність, отже, збільшуються простої і росте собівартість продукції. Концентрація переходів збільшує складність інструмента, а устаткування спрощується. У цьому збільшується кількість азів, що з інструментом (поломки, пакетування стружки), час на наладку інструмента скорочується [1].

Сумісність операцій чи переходів залежить від необхідної точності оброблення і шорсткості поверхні. Ухвалений порядок операцій і переходів визначає тип інструмента, необхідний реалізації.

Максимальна ефективність концентрації операцій чи переходів досягається шляхом застосування КП.

Найбільш широким класом поверхонь, які у машинобудуванні, є поверхні обертання. Вони перевищують 70% від усіх поверхонь, які у машинобудуванні. Отвори займають близько 50% із загальної кількості всіх поверхонь. Причому отвори, які можна оброблені КП, становлять 90%.

Слід зазначити, що у многооперационных верстатах і автоматичних лініях, переважно, обробляються корпусні деталі, де отвори сягають 75% від усіх оброблюваних поверхонь [2].

Отже, отвори, які можна оброблені осьовим КП, сягають 35% від усіх оброблюваних поверхонь, які у машинобудуванні. Тому робота у присвячена розробці теорії проектування осьових КП. Осевой КП виготовляється з урахуванням свердел, зенкеров, разверток, мітчиків чи його комбінацій. Застосування КП забезпечує такі переваги:

скорочується основне технологічне час, і навіть допоміжне час, що з підведенням і відведенням інструмента, час затрачуване з його зміну і наладку, отже, підвищується як технологічна, і цикловая продуктивність;

зменшується кількість технологічного устаткування, завдяки чому зменшується витрати, скорочуються виробничі площі, зменшується кількість основних та допоміжних робочих, підвищується надійність роботи автоматичних ліній, отже, знижується собівартість продукції;

підвищується співвісність і точність розташування торцевих поверхонь, оброблюваних отворів.

Нині існують різноманітні погляду на доцільність застосування КП. Наприклад, на Камском автомобільному заводі питому вагу КП становить 20% від загальної кількості осьових інструментів, тоді як у заводі ім. Ліхачова - 80%. Автоматичні ліній, випущені німецької фірмою Хонсберг, встановлені на Мелітопольському моторному заводі, на 80% укомплектовані КП.

Така неоднозначність щодо оцінки доцільності застосування КП пов'язана з тим, що вони мають також низку суттєвих недоліків.

Високий рівень концентрації ріжучих крайок у КП забезпечує зрізування великий нього. І це, своєю чергою, збільшує концентрацію зусиль і температури різання однією корпусі інструмента, що погіршує умови його роботи.

Збільшення обсягу срезаемого металу утруднює її розміщення ж транспортування по стружечным канавкам, але це зрештою можуть призвести до пакетуванні стружки. Пакетирование стружки може статися також за наявності уступів на поверхнях стружечных канавок [3]. Це є за високої різниці між діаметрами щаблів інструмента. Пакетирование стружки веде до підвищення сил тертя, отже, і температури.

Зростання сил тертя призводить до збільшення розбивання отворів і огріхи поверхні, котрий іноді до поломки інструмента. Зростання температури збільшує знос інструмента [4].

З огляду на, що концентрація ріжучих крайок також збільшує температуру різання, період стійкості КП то, можливо значно менше, ніж в одномірних інструментів.

Збільшення сил різання, що з концентрацією ріжучих крайок, також веде до розбиванню отворів. Причому зміна сумарною величини сил різання, притаманне комбінованої схеми різання, веде до похибки форми подовжнього перерізу отвори.

Слід зазначити, що недоліки, властиві КП, значною мірою властиві й одномірною інструментам. З огляду на многопараметрический характер впливів робочих процесів на КП, недоліки, властиві одномірною інструментам, під час роботи КП виявляються ще більшою мірою.

Поняття робочий процес варто ненадовго ширше, ніж поняття процес різання. Воно входять також питання транспортування стружки по гвинтовим канавкам інструментів, взаємовплив сил різання і температур, діючих кожну щабель. До робочим процесам слід віднести сили тертя між стружкою і обробленою поверхнею отвори, і навіть між стружкою і поверхнею стружечной канавки інструмента. Важливе місце у робочих процесах займає внутрішнє тертя в стружці.

КП є спеціальним інструментом і може функціонувати лише у тієї МС, на яку він спроектований. Тому робочі процеси, які у МС, де функціонує КП й визначає оптимальні значення його конструктивних параметрів, у яких зазначені недоліки усуваються.

Структурна схема взаємодії конструктивних параметрів Їй з робітниками процесами, що перебігають в МС. Ця схема є підвалинами розробки, як основ теорії проектування, і структури моделі, їх розрахунку.

КП є спеціальним інструментом, тому почути оптимальні значення його конструктивних параметрів на эмпирико-статистических моделях неможливо. Це то, можливо отримано на аналітичних моделях, заснованих на виключно многопараметрических функціональних зв'язках між конструктивними параметрами й робітниками процесами.

1.2 Концентрація операцій – як із шляхів підвищення ефективності автоматизованого виробництва.

Застосування автоматизованого виробництва, особливо АЛ з гнучкою виробничої зв'язком, дозволяє випускати вироби високої якості, швидко переходити на випуск нова продукція. Проте собівартість збільшується в 2-3 разу. Це з високої вартістю устаткування й коштів автоматизації. Необхідно також відзначити, що передвиборне збільшення ступеня автоматизації веде до їх зниження надійності МС, отже, до підвищення її простоїв.

Причому простої АЛ через відмов сягають 30% часу на їхнє роботи. Простої АЛ, пов'язані з відмовами інструментів, їх наладкою і регулюванням, сягають 20% від кількості відмов [1].

Для скорочення простоїв ліній рекомендується ділити їх у ділянки, тобто. зменшувати довжину лінії, отже, і кількість устаткування, який до однієї МС [5].

Збільшення кількості ділянок АЛ веде зростання кількості відмов, тому надійність її не підвищується. Тоді як вартість коштів автоматизації, отже, і лінії збільшується.

Спільним критерієм оцінки продуктивності і собівартості є поштучна час. Тож поліпшення цих показників необхідно зменшувати поштучна час і скорочувати простої устаткування. З огляду на, що відмови, пов'язані з інструментом вбирається у 20%, найдоцільнішим є зменшення кількості устаткування шляхом застосування КП.

Для оцінки ефективності АЛ проти потоковими, Г.А. Шаумяном припущений показник зростання громадського праці [5]. Цим показником можна скористатися з метою оцінки зростання продуктивності АЛ, оснащеною КП, проти лінією, оснащеною одномірною інструментом, тоді

,

де – скорочення живого праці з обслуговування лінії, оснащеною КМ проти лінією, оснащеною одномірною інструментом, значення приймається пропорційно коефіцієнта пропорційно коефіцієнта ;

– коефіцієнт, що характеризує збільшення продуктивності АЛ, оснащеною КП () стосовно лінії, оснащеною однойменною інструментом ();

– термін їхньої служби устаткування, який приймається 5–6 років;

– коефіцієнт технічної озброєності живого праці, що характеризує ставлення одноразових витрат упредметненого праці в створення засобів виробництві Tn до річним затратам Tx для АЛ, оснащеною одномірною інструментом;

– коефіцієнт энергоматериалоемкости живого праці. Для АЛ оснащеною КП, видатки менший, ніж інші статті. Тому припустимо прийняти, що коефіцієнт m для лінії, оснащеною КП, обернено пропорційна зростанню її продуктивності;

Tv – річні поточні витрати упредметненого праці в інструмент, електроенергію, допоміжні матеріали, помешкання і інше;

– відносне зниження вартості лінії, оснащеною КП;

a – коефіцієнт вартості коштів автоматизації стосовно ціні одиниці устаткування;

q – кількість обладнання лінії, оснащеною КП. Укрупненную оцінку ефективності АЛ, оснащеною КП, можливо зробити шляхом чисельного аналізу. І тому скористаємося показниками АЛ, оснащених одномірною інструментом, які у роботі [5]

2 Класифікація комбінованих інструментів

Особливістю роботи КП є многопараметрические впливу робочих процесів протягом усього МС, що відрізняє умови для їхньої функціонування то одномірних осьових інструментів.

Метою згаданої класифікації є аналіз стану і систематизація існуючих конструкцій КП, їх розмірів з урахуванням робочих процесів, у яких функціонують.

Узагальнення конструктивних параметрів КП з урахуванням їхньої взаємодії з робітниками процесами МС створює теоретичні передумови упорядкування вербальних моделей, отже, дозволяє розробити математичні моделі адекватні фізичним.

Оскільки форма й розміри КП визначаються параметрами оброблюваних отворів, то, очевидно виникла потреба систематизації найбільш типових форм отворів, оброблюваних цими інструментами. Форми отворів, оброблюваних КП.

На кшталт КП поділяються на однотипні і різнотипні.

Однотипні інструменти застосовуються при обробці отворів розташованих послідовно в одній осі. У окремих випадках однотипні інструменти можна застосовувати дня послідовної обробки отворів одного діаметра, наприклад, черновое і чистовое розгортання отворів, нарізування і калібрування різьби в плашках.

Разнотипные інструменти здебільшого застосовуються послідовного обробки отворів одного діаметра, наприклад, отворів і нарізування різьби, зенкерования і розгортання, свердління і растачивания тощо. Разнотипные інструменти застосовуються іноді в обробці отворів різних діаметрів, але розташованих в одній осі, наприклад, одночасного нарізування різь розгортання.

За кількістю щаблів, використовувані практично, КП роздягли на 2 - 6 ступінчасті. Максимальне кількість щаблів (шість) практикується в свердел і зенкеров. У разверток – чотири, нетчиков – дві.

По конструктивного виконання КП поділяються на цілісні, складові і насадные.

Цельные КП виготовляються з однорідних по найменуванням і марці матеріалів. До цільним КП слід зарахувати і справжні інструменти, які мають ріжучий частина виконана з інструментальної стали, а мова з конструкційної.

До складовим КП ставляться інструменти, які з корпусу, якого з допомогою зварювання, пайки, клею, гвинтів, рифлений тощо. кріпляться ріжучі елементи.

Ефективним є застосування КП з неперетачиваемыми платівками. Неперетачиваемые платівки дозволяють щодо швидко отримувати будь-яку, комбінацію ріжучих крайок. Недоліком інструментів з неперетачиваемыми платівками є громіздкість елементів кріплення, яка дозволяє виготовляти інструменти в обробці отворів малих діаметрів.

Насадные КП чи набори, об'єднують однотипні чи різнотипні інструменти загальної оправкой чи однією з інструментів. Прикладом складових інструментів можуть бути зенковка, насаджена на свердло, кілька насадных зенкеров чи разверток різних діаметрів, закріплених в одній оправке тощо.

Перевагою таких інструментів є можливість комбінацій в одній оправке із різних діаметрів одномірних інструментів КП, заміна зношеною чи поламаної щаблі, полегшення умов переточки.

По способу кріплення КП діляться на:

інструменти з жорстким кріпленням та однієї спрямовуючої втулкой;

інструменти з плаваючим кріпленням без направляють втулок;

інструменти з плаваючим кріпленням та однієї чи декількома напрямними втулками.

Спосіб кріплення інструмента визначається її типом і розмірами, моделлю верстата, особливістю конструкції пристосування, у якому кріпиться деталь, силовими впливами, точністю обробки. Жорстко кріпляться, зазвичай, свердла і зенкеры. Развертки можуть кріпитися як жорстко, і у плавающем патроні. Спосіб кріплення розгорнення визначається точністю МС: за високої її точності розгорнення кріпиться жорстко, при низькою – в плавающем патроні.

На агрегатних верстатах інструменти, зазвичай, направляються втулками. Після обробітку деталей на верстатах з ЧПУ чи многооперационных верстатах все осьові інструменти працюють без конструкцій втулок, незалежно від способу кріплення.

Метчики здебільшого кріпляться в запобіжних патронах, що виключає їхнє поломку.

Як зазначалося раннє, однією з основних елементом, складових робочий процес, є кінематика руху інструмента. Осевые інструменти типу свердел, зенкеров, разверток, мітчиків, і навіть інструменти, що утворюють циліндричну поверхню мають обертальне і поступальний рух, які задаються кинематикой верстата [3]. Наявність зовнішніх у вигляді змушених коливань викликає поява огранки в поперечному сечении циліндричною поверхні, і явище спостерігається під час роботи практично всіх осьових інструментів.

По схемами різання комбіновані інструменти поділяються на:

інструменти із паралельною схемою;

інструменти із послідовною схемою;

інструменти з комбінованої схемою.

По паралельної схемою працюють однотипні комбіновані інструменти, наприклад, ступінчастий зенкер, ступінчаста розгорнення. По паралельної схемою можуть працюватимете, і різнотипні інструменти, наприклад, развертка-метчик. Разнотипные інструменти можуть працювати по паралельної схемою у разі, коли інструменти всіх щаблів дозволяють працювати з режимами різання, що характерним, наприклад, для розгорнення і метчика.

Комбіновані інструменти із паралельною схемою різання забезпечують високу продуктивність обробки з допомогою скорочення машинного часу. Недоліком паралельної схеми є збільшення складових сил різання. З іншого боку, при паралельної схемою зростає кількість який виділяється тепла, що веде до їх зниження стійкості інструмента. По послідовної

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація