Zgodnie z GOST 2.703 - 68 na schemacie kinematycznym konieczne jest przedstawienie całego zestawu elementów kinematycznych i ich połączeń, wszystkich połączeń kinematycznych między parami, łańcuchami itp., a także połączeń ze źródłami ruchu.
Schemat kinematyczny produktu należy z reguły narysować w formie przeciągnięcia. Dozwolone jest przedstawianie diagramów w rzutach aksonometrycznych oraz bez naruszania czytelności diagramu przesuwanie elementów w górę lub w dół od ich rzeczywistego położenia, a także obracanie ich do pozycji najbardziej dogodnych dla obrazu. W takich przypadkach sprzężone wiązania pary, narysowane oddzielnie, powinny być połączone linią przerywaną.
Wszystkie elementy obwodu muszą być przedstawione za pomocą konwencjonalnych symboli graficznych zgodnie z GOST 2.770 - 68 (ryc. 10.1) lub uproszczonymi konturami zewnętrznymi.
Należy przedstawić elementy schematu:
wały, osie, pręty itp. - z linią główną ciągłą o grubości S;
elementy przedstawione w uproszczonych obrysach zewnętrznych (koła zębate, ślimaki, koła pasowe, zębatki itp.) to ciągłe cienkie linie o grubości S/2;
kontur produktu, w który wpisany jest obwód, jest ciągłymi cienkimi liniami o grubości S / 3;
powiązania kinematyczne między współpracującymi ogniwami pary, narysowane oddzielnie, - linie przerywane o grubości S / 2;
skrajne pozycje elementu, który zmienia swoje położenie podczas pracy produktu - cienkie przerywane linie przerywane z dwoma punktami;
wały lub osie zasłonięte innymi elementami (niewidoczne) - linie przerywane.
Do każdego element kinematyczny należy przypisać numer seryjny, zaczynając od źródła ruchu. Wały są ponumerowane cyframi rzymskimi, pozostałe elementy są ponumerowane po arabsku. Elementy zakupionych lub wypożyczonych mechanizmów (np. skrzynie biegów) nie są numerowane, cały mechanizm ma przypisany numer seryjny.
Numer seryjny umieszcza się na półce linki prowadzącej. Pod półką należy wskazać główne cechy i parametry elementu kinematycznego:
moc silnika elektrycznego, W i częstotliwość obrotów jego wału, min -1 (prędkość kątowa, rad / s) lub moc i częstotliwość obrotów wału wejściowego jednostki;
moment obrotowy, Nm, i prędkość, min -1 wału wyjściowego;
liczbę i kąt nachylenia zębów oraz moduł kół zębatych i ślimakowych, a dla ślimaka liczbę wejść, moduł i współczynnik średnicy;
średnice kół pasowych napędu pasowego; liczba zębów zębatki i podziałka łańcucha itp.
Jeżeli diagram jest przeładowany obrazami połączeń i kinematycznych, charakterystyki elementów diagramu można wskazać na polu rysunkowym - diagramie w formie tabeli. Zawiera pełną listę elementów składowych.
Wyjaśnijmy niektóre aspekty procesu czytania i wykonywania schematów kinematycznych, a przede wszystkim przyjęte konwencje przy ich tworzeniu.
1. Zwyczajowo przedstawia się schemat kinematyczny w postaci przeciągnięcia. Co to słowo oznacza w odniesieniu do schematu kinematycznego?
Faktem jest, że układ przestrzenny kinematyki łączy się w mechanizmie przez większą część jest taki, że trudno je zobrazować na schemacie, gdyż poszczególne ogniwa zasłaniają się nawzajem.
To z kolei prowadzi do nieporozumień lub błędnych wyobrażeń na temat schematu. Aby tego uniknąć, schematy wykorzystują warunkową metodę tzw. rozszerzonych obrazów.
na ryc. 10.1 pokazano zdjęcie dwóch par koła zębate. Ponieważ zwyczajowo przedstawia się koła zębate w postaci prostokątów na schematach kinematycznych, łatwo sobie wyobrazić, że przy danym układzie przestrzennym kół zębatych ich obrazy będą nakładać się parami.
Aby zapobiec takim nakładkom, niezależnie od przestrzennego rozmieszczenia ogniw kinematycznych w mechanizmie, zwykle przedstawia się je w rozszerzonej formie, to znaczy osie obrotu wszystkich współpracujących kół zębatych muszą leżeć w tej samej płaszczyźnie, płaszczyzna równoległa obrazy (patrz ryc. 10.1, b).
Przykład przeciągnięcia połączeń kinematycznych na diagramie.
2. Przejście od schematu konstruktywnego do kinematycznego ułatwia figuratywne postrzeganie tego ostatniego (ryc. 10.2). Z tego schematu widać, że korba 1 ma sztywną podporę, która jest zaznaczona grubą linią główną z kreskowaniem; tłok 2, pokazany na schemacie kinematycznym w postaci prostokąta, posiada szczelinę ze ściankami cylindra, które jako elementy stałe posiadają również jednostronne zacienienie. Szczelina wskazuje na możliwy ruch posuwisto-zwrotny tłoka.
Schematy strukturalne i kinematyczne silnika spalinowego
3. Na wszystkich schematach wały i osie są przedstawione tą samą grubą linią główną (ryc. 10.3). Różnica między nimi jest następująca:
a) podpory wału są reprezentowane przez dwie kreski z przerwą na obu ogranicznikach wału; ponieważ wały obracają się razem z kołami zębatymi (kołami pasowymi) zamontowanymi i połączonymi z nimi za pomocą wpustów, łożyska są łożyskami ślizgowymi lub łożyskami tocznymi. W przypadkach, w których konieczne jest wyjaśnienie rodzaju podpór wału, norma przewiduje specjalne oznaczenia na podstawie podanych kresek;
b) oś jest wyrobem stałym, dlatego jej końce osadzone są w stałych podporach, zaznaczonych na schemacie odcinkami linii z kreskowaniem jednostronnym. Koło zębate zamontowane na osi obraca się swobodnie, gdy koło napędzane obraca się na wale.
Wały i osie na schematach kinematycznych
4. Kilka zasad czytania schematów kinematycznych:
a) w przeważającej części kołem napędowym (kołem pasowym) jest mniejsze z współpracującej pary, a większe jest napędzane (ryc. 10.4). Litery n 1 i n 2 wskazane na schemacie to oznaczenie przełożenia lub stosunku prędkości obrotowej n kół napędowych i napędzanych: n 1 / n 2;
Wał napędowy i napędzany na schematach kinematycznych
b) na ryc. 10.5 pokazuje przekładnię redukcyjną, ponieważ n 1 > n 2. W przekładni zębatej współpracujące koła zębate są wykonane w jednym module, więc większe z kół zębatych ma więcej zębów. Przełożenie przekładni zębatej:
gdzie Z 1 i Z 2 - liczba zębów kół zębatych;
Przekładnia redukcyjna
c) na ryc. 10.6 pokazuje nadbieg, ponieważ n 1< n 2 ;
d) na ryc. 10.7 przedstawia trzy przekładnie: przekładnię ze stopniowanym kołem pasowym z paskiem płaskim oraz przekładnię z ruchomym blokiem kół zębatych.
W napędzie pasowym, aby użyć jednego paska na wszystkich etapach, zapewniony jest następujący warunek: d 1 + d 2 \u003d d 3 + d 4 \u003d d 5 + d 6, gdzie d 1, d 2, d 3 , d 4, d 5, d 6 - średnice kół pasowych w mm.
Obrót jest przenoszony z wału I na wał II (n I i n II).
Częstotliwość rotacji:
n II \u003d n Ja re 1 /d 2; n II \u003d n Ja re 3 /d 4; n II \u003d n Ja re 5 /d 6.
Przekładnia nadbiegowa
Trzy biegi
na ryc. 10.7, b pokazuje przekładnię dla trzech prędkości obrotowych z ruchomym blokiem kół zębatych Z 1 - Z 3 - Z 5, który może poruszać się wzdłuż wpustu wału I; na wale II koła są sztywno połączone z wałem za pomocą wpustów.
Prędkość obrotowa wału II:
n II = n Ja Z 1/Z 2; n II = n Ja Z3/Z4; n II \u003d n Ja Z 5 / Z 6 .
gdzie Z 1 , Z 2 , Z 3 , ..., Z 6 to liczba zębów kół.
Od kół zębatych jednego modułu, a więc
Z 1 + Z 2 \u003d Z 3 + Z 4 \u003d Z 5 + Z 6.
5. Należy zauważyć, że schematy „bez skali” są znakiem względnym. Tak więc, dla podstawowych schematów kinematycznych, stosunek rozmiarów konwencjonalnych symboli graficznych oddziałujących elementów na schemacie powinien w przybliżeniu odpowiadać rzeczywistemu stosunkowi rozmiarów tych elementów.
Można to zobaczyć na podstawie rozważenia głównych schematów kinematycznych stożkowego mechanizmu różnicowego frezarki obwiedniowej, pokazanych w rzutach ortogonalnych i aksonometrycznych (patrz ryc. 10.8). Na tych schematach wymiary geometryczne kół zębatych stożkowych 3...6 są takie same.
Schemat obwodu kinematycznego mechanizmu różnicowego stożkowego:
a – rzut ortogonalny; projekcja aksonometryczna.
na ryc. 10.9 pokazuje przykład schematycznego diagramu kinematycznego, który składa się z warunkowych graficznych oznaczeń elementów, połączeń między nimi oraz alfanumerycznych oznaczeń pozycyjnych elementów, a także elementów składowych obwodu, wykonanych w formie tabeli. Obraz może być wykorzystany do przedstawienia sekwencji przenoszenia ruchu z silnika na siłownik. W tabeli przedstawiono oznaczenia elementów składowych, ich objaśnienia i parametry.
Przykład schematu obwodu kinematycznego
| Nazwa | obraz wzrokowy | Symbol |
| Wał, oś, rolka, pręt, korbowód itp. | ||
| Łożyska ślizgowe i toczne na wale (bez określenia typu): a - promieniowe b - wzdłużne jednostronne | ||
| Połączenie części z wałem: a - wolne podczas obrotu b - ruchome bez obrotu c - głuche | ||
| Połączenie wału: a - ślepe b - przegubowe | ||
| Sprzęgła sprzęgła: a - krzywka jednostronna b - krzywka dwustronna c - cierne dwustronne (bez określenia typu) | ||
| Stopniowane koło pasowe zamontowane na wale | ||
| Przekładnia pasa płaskiego otwarta | ||
| Przekładnia łańcuchowa (bez określenia typu łańcucha) | ||
| Koła zębate (cylindryczne): a - oznaczenie ogólne (bez określenia rodzaju zębów) b - z prostymi c - z zębami skośnymi | ||
| Przekładnie zębate z wałami krzyżowymi (skośnymi): a - oznaczenie ogólne (bez określenia rodzaju zębów) b - z prostymi c - ze spiralnymi d - z zębami okrągłymi | ||
| Przekładnia zębatkowa (bez określenia rodzaju zębów) | ||
| Śruba przekazująca ruch | ||
| Nakrętka na śrubie przenosząca ruch: a - jednoczęściowa b - zdejmowana | ||
| silnik elektryczny | ||
| Sprężyny: a - dociskowe b - naciągowe c - stożkowe |
Jak widać z tabeli, wał, oś, pręt, korbowód są oznaczone ciągłą pogrubioną linią prostą. Śruba, która przenosi ruch, jest oznaczona falistą linią. Biegi są oznaczone okręgiem narysowanym linią kreskowo-kropkowaną na jednym rzucie, a na drugim w postaci prostokąta otoczonego linią ciągłą. W tym przypadku, podobnie jak w niektórych innych przypadkach (przekładnie łańcuchowe, zębatki, sprzęgła cierne itp.), stosuje się oznaczenia ogólne (bez określenia typu) i oznaczenia prywatne (z oznaczeniem typu). Na przykład na ogólnym oznaczeniu rodzaj zębów koła zębatego w ogóle nie jest pokazany, ale na prywatnych oznaczeniach są one pokazane cienkimi liniami. Sprężyny naciskowe i rozciągane są oznaczone linią zygzakowatą. Aby zobrazować połączenie części z wałem, istnieją również symbole.
Znaki konwencjonalne, stosowane w diagramach, są rysowane bez zachowania skali obrazu. Jednak stosunek wielkości konwencjonalnych symboli graficznych współpracujących elementów powinien w przybliżeniu odpowiadać ich rzeczywistemu stosunkowi.
Powtarzając te same znaki, musisz je wykonać w tym samym rozmiarze.
Podczas przedstawiania wałów, osi, prętów, korbowodów i innych części stosuje się linie ciągłe o grubości s. Łożyska, koła zębate, koła pasowe, sprzęgła, silniki są obrysowane liniami mniej więcej dwa razy cieńszymi. Osie, koła zębate, klucze, łańcuchy są rysowane cienką linią.
Podczas wykonywania schematów kinematycznych wykonuje się napisy. W przypadku kół zębatych wskazany jest moduł i liczba zębów. W przypadku kół pasowych rejestruje się ich średnice i szerokości. Moc silnika elektrycznego i jego prędkość obrotową wskazuje również napis N \u003d 3,7 kW, n \u003d 1440 obr./min.
Każdy element kinematyczny pokazany na schemacie ma przypisany numer seryjny, począwszy od silnika. Wały są ponumerowane cyframi rzymskimi, pozostałe elementy po arabsku.
Numer seryjny elementu umieszcza się na półce linki prowadzącej. Pod półką wskaż główne cechy i parametry elementu kinematycznego.
Jeśli schemat jest złożony, to numer pozycji jest wskazany dla kół zębatych, a specyfikacja kół jest dołączona do schematu.
Czytając i rysując schematy produktów z kołami zębatymi, należy wziąć pod uwagę cechy obrazu takich kół zębatych. Wszystkie koła zębate, gdy są przedstawione jako koła, są warunkowo uważane za przezroczyste, przy założeniu, że nie zakrywają obiektów znajdujących się za nimi. Przykład takiego obrazu pokazano na ryc. 10.1, gdzie w widoku głównym okręgi przedstawiają zazębienie dwóch par kół zębatych. Z tego widoku nie można określić, które z kół zębatych znajdują się z przodu, a które z tyłu. Można to określić na podstawie widoku po lewej stronie, który pokazuje, że para kół 1 - 2 znajduje się z przodu, a para 3 - 4 znajduje się za nią.
Ryż. 10.1.Schemat przekładni
Kolejną cechą obrazu kół zębatych jest użycie tzw. rozszerzonych obrazów. na ryc. 10.2, tworzone są dwa rodzaje schematów przekładni: niewdrożony (a) i wdrożony (b).
Ryż. 10.2. Obrazy kół zębatych na schemacie
Położenie kół jest takie, że w widoku z lewej strony koło 2 zachodzi na część koła 1, co może powodować niejasności podczas czytania schematu. Aby uniknąć błędów, można zrobić jak na ryc. 10 .2 , b, gdzie zachowany jest główny widok, jak na ryc. 10.2, a, a lewy widok jest pokazany w pozycji rozwiniętej. W tym przypadku wały, na których znajdują się koła zębate, są oddalone od siebie w odległości równej sumie promieni kół.
na ryc. 10.3, b pokazuje przykład schematu kinematycznego skrzyni biegów tokarki, a na ryc. 10.3 i podano jego obraz wizualny.
Czytanie schematów kinematycznych zaleca się rozpocząć od przestudiowania paszportu technicznego, zgodnie z którym zapoznają się z urządzeniem mechanizmu. Następnie przystępują do czytania diagramu, szukając głównych szczegółów, używając ich symboli, z których niektóre podano w tabeli. 10.1. Czytanie schematu kinematycznego należy rozpocząć od silnika, który wprawia w ruch wszystkie główne części mechanizmu, i przejść kolejno wzdłuż przenoszenia ruchu.
Koncepcja szczegółu i produktu
W trakcie każdej pracy człowiek zawsze dąży do celu
ułatwiające jego realizację. W efekcie codziennie
na świecie pojawiają się nowe skomplikowane urządzenia i maszyny,
zdolne do szybszego i lepszego wytwarzania użytecznych rzeczy lub wykonywania określonej pracy.
Rozwój technologiczny:
a) obróbka drewna;
b) obróbka metali;
c) rolniczy;
d) włókienniczy.
Wykonane maszyny, mechanizmy i inne przedmioty
w wyniku działalności technologicznej człowieka, nazywane są produktami.
Produkt to przedmiot lub zestaw przedmiotów wyprodukowany przez przedsiębiorstwo.
Produkt jest wynikiem procesu produkcyjnego
Produkt może składać się z prostszych części,
Które nazywamy szczegółami.
Część to produkt wykonany z jednego
kawałek materiału, taki jak wał, koło zębate,
nakrętka, śruba itp.
W nowoczesnej technologii części są podzielone na dwie części
główne grupy
Pierwsza zawiera szczegóły, które są szeroko rozpowszechnione
stosowane w większości maszyn (śruby, nakrętki, podkładki itp.), nazywane są typowymi.
Druga grupa to szczegóły, które są używane
tylko w niektórych pojedynczych maszynach (śmigło samolotu, śmigło statku, stopka maszyny do szycia itp.). Nazywa się je specjalnymi lub oryginalnymi.
Metody wytwarzania części
Części są wykonane z różnych materiałów
sposoby. Najczęstszym z nich jest cięcie. Na tokarkach, frezarkach i innych maszynach frez odcina dodatkową warstwę z materiału, pozostawiając pożądany kształt i wymiary części.
Produkcja
szczegóły cięcia:
na tokarkach;
na wiertarkach;
na tartakach
Metody wytwarzania części
Popularna ekonomiczna metoda produkcji
części są odlewane.
Stopiony metal wlewa się do form
do dalszego krzepnięcia i formowania odlewu
Części odlewnicze:
a) odlewnictwo przemysłowe;
b) schemat odlewania
Metody wytwarzania części
Stemplowanie to proces wytwarzania części.
Wymagane rozmiary i kształty pod działaniem mechanicznym
Obciążenia na obrabianym przedmiocie umieszczone w specjalnym urządzeniu - stemplu.
W inżynierii mechanicznej produkt jest przedmiotem produkcji, który ma być wyprodukowany. Produktem jest maszyna, urządzenie, mechanizm, narzędzie itp. oraz ich części składowe: jednostka montażowa, Szczegół. Jednostka montażowa to wyrób, którego elementy składowe mają być łączone w przedsiębiorstwie oddzielnie od innych elementów wyrobu.
Jednostka montażowa, w zależności od projektu, może składać się z pojedynczych części lub zawierać jednostki montażowe wyższego rzędu i części. Istnieją jednostki montażowe pierwszego, drugiego i wyższego rzędu. Jednostka montażowa pierwszego zamówienia wchodzi bezpośrednio do produktu. Składa się albo z pojedynczych części, albo z jednej lub więcej jednostek montażowych i części drugiego rzędu. Jednostka montażowa drugiego rzędu jest dzielona na części lub jednostki montażowe trzeciego rzędu i części itp. Jednostka montażowa najwyższego rzędu jest rozkładana tylko na części. Rozważany podział produktu na jego części składowe odbywa się zgodnie z podstawami technologicznymi.
Część to produkt wykonany z materiału, który jest jednorodny pod względem nazwy i marki, bez użycia operacji montażowych. charakterystyczna cecha szczegóły - brak w nim odłączalnych i jednoczęściowych połączeń. Część to zespół połączonych ze sobą powierzchni, które działają różne funkcje podczas obsługi maszyny.
Proces produkcyjny to zespół wszystkich działań ludzi i narzędzi niezbędnych w danym przedsiębiorstwie do wytwarzania i naprawy wyrobów. Na przykład proces produkcyjny wytwarzania maszyny obejmuje nie tylko wytwarzanie części i ich montaż, ale także wydobywanie rudy, jej transport, przekształcanie w metal i produkcję półfabrykatów z metalu. W inżynierii mechanicznej proces produkcyjny jest częścią całego procesu produkcyjnego i składa się z trzech etapów: uzyskanie przedmiotu obrabianego; przekształcenie przedmiotu obrabianego w część; montaż produktu. W zależności od konkretnych warunków te trzy etapy mogą być przeprowadzane w różnych zakładach, w różnych warsztatach tego samego przedsiębiorstwa, a nawet w tym samym warsztacie.
Proces technologiczny - część procesu produkcyjnego, zawierająca celowe działania mające na celu zmianę i (lub) określenie stanu przedmiotu pracy. Przez zmianę stanu przedmiotu pracy rozumie się zmianę jego właściwości fizycznych, chemicznych, mechanicznych, geometrii, wyglądu. Ponadto proces technologiczny obejmuje dodatkowe czynności, które są bezpośrednio związane lub towarzyszące zmianie jakościowej przedmiotu produkcji; obejmują one kontrolę jakości, transport itp. Do realizacji procesu technologicznego wymagany jest zestaw narzędzi produkcyjnych, zwanych urządzeniami technologicznymi, oraz Miejsce pracy.
Osprzęt technologiczny to środek oprzyrządowania technologicznego, w którym umieszcza się materiały lub półwyroby, środki do ich oddziaływania oraz oprzyrządowanie technologiczne w celu wykonania określonej części procesu technologicznego. Należą do nich na przykład maszyny odlewnicze, prasy, obrabiarki, stanowiska probiercze itp.
Wyposażenie technologiczne to środek wyposażenia technologicznego, który uzupełnia wyposażenie technologiczne w celu wykonania określonej części procesu technologicznego. Należą do nich narzędzia skrawające, osprzęt, przyrządy pomiarowe. Osprzęt technologiczny wraz z oprzyrządowaniem technologicznym, aw niektórych przypadkach manipulatorem, potocznie nazywany jest układem technologicznym. Koncepcja „układu technologicznego” podkreśla, że wynik procesu technologicznego zależy nie tylko od oprzyrządowania, ale także w mniejszym stopniu od zamocowania, narzędzia, przedmiotu obrabianego.
Półfabrykat to przedmiot pracy, z którego wykonana jest część poprzez zmianę kształtu, rozmiaru, właściwości powierzchni lub materiału. Przedmiot obrabiany przed pierwszą operacją technologiczną nazywany jest przedmiotem wstępnym. Stanowisko pracy jest podstawową jednostką struktury przedsiębiorstwa, w której znajdują się wykonawcy pracy i obsługiwane urządzenia technologiczne, pojazdy podnoszące i transportowe, urządzenia technologiczne oraz przedmioty pracy.
Ze względów organizacyjnych, technicznych i ekonomicznych proces technologiczny dzieli się na części, które potocznie nazywa się operacjami.
Operacja technologiczna to zakończona część procesu technologicznego wykonywana na jednym stanowisku pracy. Operacja obejmuje wszystkie działania sprzętu i pracowników na jednym lub kilku elementach produkcji, które mają być zmontowane. Podczas obróbki na obrabiarkach operacja obejmuje wszystkie działania pracownika, który kontroluje system technologiczny, instalację i usuwanie przedmiotu pracy, a także ruchy ciał roboczych systemu technologicznego. Treść operacji waha się w szerokim zakresie – od pracy wykonywanej na oddzielnej obrabiarce lub maszynie montażowej w produkcji konwencjonalnej, po pracę wykonywaną na linii automatycznej, która jest zespołem urządzeń technologicznych połączonych jednym systemem transportowym i posiadających jeden system sterowania w zautomatyzowanej produkcji. Liczba operacji w procesie technologicznym waha się od jednej (wytwarzanie części na maszynie prętowej, produkcja części karoserii na maszynie wielooperacyjnej) do kilkudziesięciu (wytwarzanie łopatek turbin, skomplikowanych części karoserii).
Operacja jest tworzona głównie zgodnie z zasadą organizacyjną, ponieważ jest głównym elementem planowania i rozliczania produkcji. Cała dokumentacja planistyczna, rachunkowa i technologiczna jest zwykle opracowywana dla operacji. Z kolei na operację technologiczną składa się również szereg elementów: przejścia technologiczne i pomocnicze, ustawienie, pozycje, skok roboczy.
Przejście technologiczne - zakończona część operacji technologicznej, wykonywana przy użyciu tych samych środków wyposażenia technologicznego w stałych warunkach technologicznych i instalacyjnych.
Przejście pomocnicze to zakończona część operacji technologicznej, składająca się z działań ludzkich i (lub) sprzętowych, którym nie towarzyszy zmiana właściwości przedmiotów pracy, ale są one niezbędne do przeprowadzenia przejścia technologicznego (na przykład zainstalowanie przedmiotu obrabianego, zmiana narzędzi itp.). Przejście można wykonać w jednym lub kilku przejściach roboczych. Skok roboczy to kompletna część przejścia technologicznego, na którą składa się pojedynczy ruch narzędzia względem przedmiotu obrabianego, któremu towarzyszy zmiana kształtu, wymiarów, jakości powierzchni i właściwości przedmiotu obrabianego. Podczas obróbki przedmiotu z usunięciem warstwy materiału stosuje się termin „naddatek”.
Proces technologiczny obróbki skrawaniem jest częścią procesu produkcyjnego bezpośrednio związaną ze zmianą kształtu, wymiarów lub właściwości obrabianego przedmiotu, wykonywaną w określonej kolejności. Proces technologiczny składa się z szeregu operacji.
Operacja to zakończona część procesu technologicznego obróbki jednego lub kilku jednocześnie obrabianych detali, wykonywana na jednym stanowisku pracy przez jednego pracownika lub zespół. Operacja rozpoczyna się od momentu zainstalowania przedmiotu obrabianego na maszynie i obejmuje całą jego późniejszą obróbkę i usunięcie z maszyny. Operacja jest głównym elementem w opracowywaniu, planowaniu i regulacji procesu technologicznego obróbki detali. Operacja jest wykonywana w jednym lub kilku ustawieniach przedmiotu obrabianego.
Instalacja - część operacji technologicznej, wykonywana przy stałym mocowaniu obrabianych detali. W instalacji rozróżnia się oddzielne pozycje przedmiotu obrabianego.
Pozycja - ustalona pozycja zajmowana przez nieruchomy przedmiot wraz z mocowaniem względem narzędzia lub nieruchomej części sprzętu w celu wykonania określonej części operacji.
Operacja technologiczna może być wykonana w jednym lub kilku przejściach.
Przejście jest częścią operacji, która charakteryzuje się stałością narzędzia skrawającego, trybu obróbki oraz powierzchni przeznaczonej do obróbki. Z kolei przejście można podzielić na mniejsze elementy procesu technologicznego – przejścia. Podczas przejazdu warstwa materiału jest usuwana bez zmiany ustawień maszyny.
Rozwój wszystkich tych elementów procesu technologicznego w dużej mierze zależy od charakteru przedmiotu obrabianego i naddatków na jego obróbkę.
Przedmiot obrabiany jest przedmiotem produkcji, z którego wykonuje się część poprzez zmianę kształtu, rozmiaru, chropowatości i właściwości materiału. Wykroje produkowane są w odlewniach (odlewy), kuźniach (odkuwki, wytłoczki) lub wykrojniach (wycinane z wyrobów walcowanych). Sposób wytwarzania półfabrykatów zależy od wymagań projektowych dla części, właściwości materiału itp.
Przy opracowywaniu procesu technologicznego bardzo ważny jest dobór odpowiednich podstaw technologicznych (instalacyjnych i pomiarowych).
Pod podstawą montażową rozumie się powierzchnię przedmiotu obrabianego, na której jest ona zamocowana i na której jest zorientowana względem maszyny i narzędzia skrawającego. Podstawa montażowa używana w pierwszej operacji nazywana jest podstawą zgrubną, a podstawa, która powstała w wyniku wstępnej obróbki i służy do mocowania i orientowania przedmiotu obrabianego podczas dalszej obróbki, nazywana jest podstawą wykańczającą.
Podstawy pomiarowe to powierzchnie przedmiotu obrabianego, z których mierzone są wymiary podczas monitorowania wyników obróbki.
Przy wyborze baz technologicznych kierują się zasadami jedności i stałości baz. Zgodnie z pierwszą zasadą w miarę możliwości należy wykorzystywać te same powierzchnie jako bazy montażowe i pomiarowe. Druga zasada wymaga, aby z jednej podstawy obrabiać jak najwięcej powierzchni. Przestrzeganie tych zasad zapewnia wyższą dokładność przetwarzania. W przypadku zgrubnego podłoża instalacyjnego najczęściej biorą powierzchnię, która nie podlega dalszej obróbce lub ma najmniejszy naddatek na obróbkę. Pozwala to uniknąć małżeństwa z powodu niewystarczającego dodatku na tę powierzchnię.
Powierzchnie wybrane jako podstawy montażowe muszą umożliwiać pewne zamocowanie przedmiotu obrabianego.
Opracowanie procesu technologicznego rozpoczyna się od analizy danych wyjściowych - rysunku roboczego oraz wymiarów partii części (ilości obrabianych detali o tej samej nazwie). Jednocześnie brana jest pod uwagę dostępność sprzętu, armatury itp.
Na podstawie rysunku roboczego i wielkości partii określa się rodzaj i wymiary przedmiotu obrabianego. Tak więc w przypadku pojedynczej produkcji detale są zwykle wycinane z kształtownika lub blachy (w tym przypadku ślusarz musi określić wymiary przedmiotu obrabianego z uwzględnieniem naddatków na obróbkę). W produkcji seryjnej i masowej półwyroby uzyskuje się najczęściej przez odlewanie, kucie swobodne lub tłoczenie.
Dla wybranego przedmiotu nakreślono podstawy technologiczne: najpierw - obróbka zgrubna, następnie - podstawa do wykańczania.
Na podstawie typowych procesów technologicznych określa się kolejność i treść operacji technologicznych obróbki określonej części. Po ustaleniu kolejności przetwarzania i zaplanowaniu operacji należy dla każdego z nich wybrać niezbędny sprzęt, oprzyrządowania technologicznego (narzędzia robocze i pomiarowe, urządzenia) oraz materiałów pomocniczych (środki do malowania detali podczas znakowania, chłodzenia i smarowania itp.).
W przypadku obróbki części na obrabiarkach obliczane i przypisywane są tryby obróbki. Następnie następuje normalizacja procesu technologicznego, czyli określenie terminu wykonania każdej operacji technologicznej.
Normy państwowe ustanowiły Jednolity System Technologicznego Przygotowania Produkcji (USTPP). Głównym celem ECTPP jest stworzenie systemu organizacji i zarządzania procesem technologicznego przygotowania produkcji. ECTPP przewiduje powszechne stosowanie postępowych standardowych procesów technologicznych, standardowych urządzeń technologicznych oraz środków mechanizacji i automatyzacji procesów produkcyjnych.
Zakład ślusarski w przedsiębiorstwie przemysłowym jest samodzielną jednostką produkcyjną zakładu, która zajmuje znaczną powierzchnię i jest wyposażona w stoły warsztatowe, narzędzia, sprzęt podstawowy i pomocniczy.
Załoga serwisu liczy kilkadziesiąt, a nawet kilkaset osób. W zależności od wielkości przedsiębiorstwa mogą być zorganizowane niezależne zakłady montażowe i ślusarskie, w skład których mogą wchodzić jednostki produkcyjne (spiżarnia narzędziowa, spiżarnia materiałów i komponentów, dział kontroli oraz szereg innych jednostek produkcyjnych i pomocniczych).
Oddzielne części maszyn i urządzeń wyprodukowanych w innych zakładach dostarczane są do montera i na miejsce montażu. Z tych części pracownicy budowy montują jednostki montażowe, zestawy lub jednostki, z których montowane są maszyny. Produkty działu ślusarsko-montażowego warsztatu mogą być prezentowane w postaci części. Jednak strona z reguły nie świadczy innych usług związanych z obsługą warsztatu lub zakładu.
Część ślusarska warsztatu powinna być wyposażona w stoły warsztatowe wyposażone w imadło, wiertarki ręczne i mechaniczne, ostrzarki do narzędzi, piły mechaniczne, nożyce dźwigniowe, płyty prostujące i docierające, tablicę znamionową, przenośne szlifierki elektryczne, maszyny i narzędzia do lutowania, mechanizacja urządzeń prace dźwigowe i transportowe, regały i pojemniki na części, pojemniki na odpady, spiżarnia narzędziowa.
Higiena Pracy, Bezpieczeństwo i Higiena Pracy
Praca jest bezpieczna, jeśli jest wykonywana w warunkach nie zagrażający życiu i zdrowia pracowników.
W przedsiębiorstwach przemysłowych szefowie przedsiębiorstwa, warsztatu, sekcji (dyrektor, brygadzista, brygadzista) ponoszą pełną odpowiedzialność za ochronę i bezpieczeństwo pracy. Każde przedsiębiorstwo powinno zorganizować dział ochrony pracy, który monitoruje przestrzeganie warunków bezpiecznej pracy i wdraża działania mające na celu poprawę tych warunków.
Pracownicy są zobowiązani do przestrzegania wymagań instrukcji ochrony pracy.
Przed przystąpieniem do pracy pracownik musi zostać przeszkolony z zakresu ochrony pracy.
Higiena pracy to dział medycyny prewencyjnej zajmujący się badaniem wpływu procesu pracy i czynników środowiska pracy na organizm człowieka w celu naukowego uzasadnienia standardów i sposobów zapobiegania chorobom zawodowym i innym niekorzystne skutki wpływ warunków pracy na pracowników.
Pracownik rozpoczynający pracę musi być zdrowy i schludnie ubrany. Włosy muszą być schowane pod nakryciem głowy (beret, szalik).
Szatnie muszą posiadać odpowiednie oświetlenie zgodne z obowiązującymi przepisami. Rozróżnij oświetlenie naturalne (światło dzienne) i sztuczne (elektryczne). Oświetlenie elektryczne może być ogólne i lokalne.
Podłogę w pomieszczeniu ślusarza należy ułożyć z krakersów końcowych, belek drewnianych lub mas asfaltowych. Należy unikać zanieczyszczenia podłogi olejem lub smarem, ponieważ może to spowodować wypadek.
Aby uniknąć wypadków w przedsiębiorstwie i miejscu pracy, należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa.
Wszystkie ruchome i wirujące części maszyn, urządzeń i narzędzi muszą posiadać osłony ochronne. Maszyny i urządzenia muszą być odpowiednio uziemione. Źródła energii elektrycznej muszą spełniać aktualne wymagania techniczne. W miejscach zainstalowania bezpieczników należy stosować specjalne wyposażenie ochronne.
Konserwację i naprawę sprzętu i osprzętu należy przeprowadzać zgodnie z instrukcją obsługi i naprawy. Narzędzie musi być prawidłowe.
Informacyjne (np. „Woda do picia”, „Przebieralnia”, „Toalety” itp.), ostrzegawcze (np. „Uwaga – pociąg”, „Stop! Wysokie napięcie” itp.) i zabraniające (np. , „Zakaz palenia!”, „Szlifowanie bez okularów jest zabronione” itp.) wskaźniki.
Liny stalowe i konopne różnych urządzeń manipulacyjnych i akcesoriów, pasy bezpieczeństwa powinny być systematycznie testowane pod kątem wytrzymałości.
Drogi pożarowe i dojazdowe, chodniki dla pieszych (zarówno na terenie przedsiębiorstwa, jak i wewnątrz pomieszczeń) muszą być bezpieczne dla ruchu.
Nie używaj uszkodzonych drabin. Otwarte kanały i włazy powinny być dobrze oznakowane i zabezpieczone.
W przedsiębiorstwie i miejscu pracy myśli pracownika powinny być skupione na powierzonej mu pracy, którą należy wykonać szybko i sprawnie. W pracy niedopuszczalne są naruszenia dyscypliny pracy i produkcji, spożywanie alkoholu.
Po zakończeniu pracy należy posprzątać miejsce pracy, schować narzędzia i akcesoria do skrzynki narzędziowej, umyć ręce i twarz ciepłą wodą z mydłem lub wziąć prysznic.
Kombinezon należy schować do specjalnie do tego przeznaczonej szafy.
Każdy obiekt lub warsztat musi być wyposażony w apteczkę pierwszej pomocy (punkt pierwszej pomocy). Apteczka powinna zawierać sterylne bandaże, watę, środki dezynfekujące, plastry, bandaże, opaski uciskowe, sterylne worki, chusty trójkątne, szyny i nosze, krople waleriany, środki przeciwbólowe, tabletki na kaszel, amoniak, jod, czysty alkohol, soda oczyszczona.
Zespoły (ogniwa) ratowników lub instruktorów sanitarnych tworzone są spośród specjalnie przeszkolonych pracowników w przedsiębiorstwie lub warsztacie.
Ratownik lub instruktor sanepidu udziela poszkodowanemu pierwszej pomocy w razie nieszczęśliwego wypadku, wzywa pogotowie ratunkowe, przewozi poszkodowanego do domu, do przychodni lub szpitala i nie opuszcza poszkodowanego do czasu udzielenia mu niezbędnej pomocy medycznej.
Pracownicy przedsiębiorstw i zakładów ślusarskich pracujący z metalem najczęściej doznają następujących urazów zawodowych: skaleczeń lub uszkodzeń powierzchni tkanek ostrym narzędziem, uszkodzeń oczu od fragmentów lub wiórów metalowych, oparzeń, porażenia prądem.
Oparzenie to uszkodzenie tkanek ciała, które miały bezpośredni kontakt z gorącym przedmiotem, parą wodną, gorącą cieczą, prądem elektrycznym, kwasem.
Istnieją trzy stopnie oparzenia: pierwszy stopień to zaczerwienienie skóry, drugi to pojawienie się pęcherzy, trzeci to martwica i zwęglenie tkanek.
W przypadku lekkich oparzeń (I stopnia) udziela się pierwszej pomocy środkami czyszczącymi. Nie należy kompresować z olejem ani żadną maścią, ponieważ może to doprowadzić do dalszego podrażnienia lub infekcji wymagającej długotrwałe leczenie. Miejsce oparzenia należy zabandażować sterylnym bandażem. Poszkodowanego z oparzeniami pierwszego, drugiego i trzeciego stopnia należy natychmiast skierować do szpitala.
W przypadku porażenia prądem poszkodowany zostaje przede wszystkim uwolniony od źródła uszkodzenia (w tym celu należy rozłączyć połączenie, wyłączyć napięcie lub odciągnąć poszkodowanego z miejsca uszkodzenia w butach dielektrycznych i rękawice) i położyć na suchej powierzchni (deski, drzwi, koc, ubranie), rozpiąć ubranie, które uciska gardło, klatkę piersiową i brzuch.
Zaciśnięte zęby muszą być rozchylone, język wysunięty (najlepiej chusteczką) i drewniany przedmiot umieszczony w jamie ustnej, aby zapobiec samoistnemu zamknięciu ust. Następnie zacznij wykonywać sztuczne oddychanie (15-18 ruchów ramion lub oddechów na minutę). Sztuczne oddychanie należy przerwać tylko na zalecenie lekarza lub gdy poszkodowany zacznie samodzielnie oddychać.
Najbardziej wydajna metoda sztuczne oddychanie jest metoda usta-usta i usta-nos.
W przypadku pożaru przerwać pracę, wyłączyć instalacje elektryczne, sprzęt, wentylację, wezwać straż pożarną, poinformować kierownictwo organizacji i przystąpić do gaszenia pożaru dostępnym sprzętem gaśniczym.
Środki bezpieczeństwa podczas wykonywania niektórych rodzajów prac są pokrótce omówione w odpowiednich rozdziałach.
Prace przy budowie budynków i budowli, instalacji urządzeń technologicznych, sanitarnych, elektrycznych, automatyki i niskoprądowych wykonujemy zgodnie z dokumentacją projektowo-kosztorysową opracowaną specjalnie dla każdego obiektu. Podczas budowy obiektów przemysłowych rysunki wykonawcze muszą zawierać zestawy dokumentacji architektonicznej, budowlanej, sanitarnej, elektrycznej i technologicznej.
Podczas prac elektrycznych wykorzystywane są rysunki robocze części elektrycznej projektu, w tym dokumentacja techniczna zewnętrznych i wewnętrznych sieci elektrycznych, podstacji i innych urządzeń zasilających, urządzeń elektroenergetycznych i oświetleniowych. Przyjmując dokumentację roboczą, należy zwrócić uwagę na uwzględnienie wymagań uprzemysłowienia prac instalacyjnych, a także mechanizacji układania kabli, olinowania jednostek i bloków urządzeń elektrycznych oraz ich instalacji.
Przy opracowywaniu dokumentacji projektowej brane są pod uwagę wymagania technologii produkcji instalacji elektrycznych organizacji, która przeprowadzi instalację. W obszarze instalacji (bezpośrednio w miejscu instalacji urządzeń i układania sieci elektrycznych w warsztatach, budynkach) prace instalacyjne polegają na instalowaniu dużych bloków urządzeń elektrycznych, montażu węzłów i układaniu sieci. Dlatego rysunki robocze są uzupełniane zgodnie z ich przeznaczeniem: do prac zaopatrzeniowych, tj. do zamawiania bloków i podzespołów w zakładach produkcyjnych lub w warsztatach elektromontażu (MEZ) oraz do montażu urządzeń elektrycznych w miejscu instalacji.
Otwory, wnęki, otwory pod instalację elektryczną należy uwzględnić na rysunkach części architektoniczno-budowlanej projektu. Kanały lub rury do układania przewodów, nisze, gniazda z osadzonymi częściami do instalowania szaf rozdzielczych, gniazd, przełączników, dzwonków i przycisków wywołania powinny być przewidziane na rysunkach roboczych konstrukcji budowlanych (żelbet, gipsobeton, płyty podłogowe z keramzytu, ściany panele i ścianki działowe, słupy żelbetowe i poprzeczki produkcji fabrycznej). Miejsca instalacji urządzeń elektrycznych i trasy układania sieci elektrycznych powinny być powiązane z miejscami instalacji urządzeń technologicznych i sanitarnych oraz trasami innych sieci inżynieryjnych. Montaż zewnętrznych linii kablowych i napowietrznych odbywa się zgodnie z rysunkami układania wskazanych tras linii wraz z ich powiązaniem z siatkami współrzędnych budynku i konstrukcji. Z reguły podpory linii napowietrznych, ich fundamenty, skrzyżowania linii kablowych i konstrukcje kablowe wykonuje się zgodnie ze standardowymi rysunkami. Dla instalacji urządzeń elektroenergetycznych opracowywane są plany kondygnacji budynku i warsztatów ze wskazaniem i koordynacją tras układania sieci zasilających i dystrybucyjnych oraz rozmieszczeniem szyn zbiorczych, punktów i szaf zasilających, odbiorników elektrycznych i stateczników, dla montaż oświetlenia elektrycznego - wraz ze wskazaniem i koordynacją przebiegu linii zasilających na nich oraz grupowanie sieci, lamp, punktów oświetleniowych i osłon.
Dział instalacji elektrycznych otrzymuje dokumentację projektową od klienta i zleca wykonanie bloków i zespołów instalacji elektrycznych w przedsiębiorstwach produkcyjnych oraz w bazach organizacji instalacyjnych. Na rysunkach roboczych przekazanych organizacji instalacyjnej umieszczają pieczęć lub napis: „Dopuszczony do produkcji” podpisany przez odpowiedzialnego przedstawiciela klienta. Klient przekazuje również organizacji instalacyjnej schematy i instrukcje instalacji otrzymane od producentów sprzętu.
Kontynuacja tabeli. 3.1
Kontynuacja tabeli. 3.1
Koniec stołu. 3.1
Wśród przenoszenia ruchu z napędu na korpusy robocze maszyny najczęściej stosowane są przekładnie mechaniczne (rys. 3.1).
Ze względu na sposób przenoszenia ruchu z elementu napędzającego na napędzany przekładnie mechaniczne dzielą się na: przekładnie z bezpośrednim kontaktem (przekładnia - ryc. 3.1, a; ślimak - ryc. 3.1, b; zapadka; krzywka) lub z elastyczne połączenie (łańcuszek); przekładnie cierne z bezpośrednim kontaktem (tarcie) lub z elastycznym połączeniem (pas - ryc. 3.1, c).
Głównym parametrem kinematycznym charakteryzującym wszystkie rodzaje mechanicznych przekładni ruchu obrotowego jest przełożenie - stosunek liczby zębów większego koła do liczby zębów mniejszego koła zębatego, liczba zębów koła od liczby wejść ślimakowych w przekładni ślimakowej, od liczby zębów dużego koła zębatego do liczby zębów małego koła łańcuchowego, a także od średnicy dużego koła pasowego lub rolki do mniejszej średnicy w napęd pasowy lub cierny. Przełożenie charakteryzuje zmianę prędkości w przekładni
gdzie i - prędkość obrotowa wałów napędowych I i napędzanych II, min -1 lub s -1 (patrz ryc. 3.1, a, b i c).
Tak więc w przypadku przekładni (patrz ryc. 3.1, a) i napędy łańcuchowe
gdzie jest liczba zębów większego koła zębatego lub koła łańcuchowego; - ilość zębów mniejszej zębatki lub zębatki.
W przypadku przekładni ślimakowej (patrz rys. 3.1, b)
gdzie jest liczba zębów ślimacznicy; - liczba wizyt robaka.
Do napędu pasowego (ryc. 3.1, c)
gdzie jest średnica napędzanego (większego) koła pasowego, mm; - średnica napędzającego (mniejszego) koła pasowego przekładni, mm.
Aby przekształcić ruch obrotowy w translacyjny lub odwrotnie, stosuje się zębatkę i zębnik (ryc. 3.1, G) lub śruba (ryc. 3.1, e) przekładnia. W pierwszym przypadku oś ruchu obrotowego i kierunek ruchu postępowego są prostopadłe, aw drugim równoległe.
Przekładnie zamieniające ruch obrotowy na ruch translacyjny charakteryzują się odległością, jaką element ruchomy pokonuje w jednym obrocie wału napędowego.
W zębatce (patrz ryc. 3.1, d) zębatka porusza się w jednym obrocie koła zębatego (biegu)
gdzie jest liczba zębów koła; - moduł zaangażowania.
Ryż. 3.1. Przekładnie w obrabiarkach: a - koło zębate: I - wał napędowy; - liczba zębów koła zębatego; - częstotliwość obrotów wału napędowego; II - wał napędzany; - liczba zębów koła; - częstotliwość obrotów napędzanego wału; b - ślimak: oraz - odpowiednio prędkość obrotowa i liczba wejść ślimaka; oraz - odpowiednio częstotliwość obrotów i liczbę zębów koła; c - pasek: i - odpowiednio częstotliwość obrotu rolki napędowej i jej średnica; oraz - odpowiednio częstotliwość obrotu napędzanej rolki i jej średnicę; g - śruba: - skok śruby; - kierunek ruchu nakrętki; d - zębatka: - kierunek ruchu szyny; - podziałka zębów zębatki; - liczba zębów koła; - kierunek obrotu koła
Para śruba-nakrętka jest stosowana w mechanizmach posuwu prawie wszystkich obrabiarek. Obrót śruby o jeden obrót powoduje przesunięcie nakrętki o jeden krok w prawo lub w lewo (w zależności od kierunku gwintu). Istnieją konstrukcje, w których nakrętka jest zamocowana, a śruba obraca się i porusza, a także konstrukcje z obracającą się i ruchomą nakrętką. W przypadku przekładni śrubowo-nakrętkowej ruch translacyjny ruchomego elementu
gdzie - skok śruby, mm; - liczba startów śrub.
Gdy kilka biegów jest ustawionych szeregowo, ich całkowite przełożenie jest równe iloczynowi przełożeń poszczególnych biegów
gdzie jest całkowite przełożenie łańcucha kinematycznego; - przełożenia wszystkich elementów łańcucha kinematycznego.
Prędkość ostatniego napędzanego wału łańcucha kinematycznego jest równa prędkości wału napędowego podzielonej przez całkowite przełożenie,
Prędkość przesuwu (mm/min) elementu skończonego (węzła) łańcucha kinematycznego
gdzie jest częstotliwość obrotu wału napędowego elementu początkowego; - przemieszczenie elementu poruszającego się postępowo na obrót wału napędowego, mm.
Matematyczny wyraz związku między ruchami elementów prowadzących i napędzanych (ogniw początkowych i końcowych) łańcucha kinematycznego maszyny nazywa się równaniem równowagi kinematycznej. Obejmuje komponenty charakteryzujące wszystkie elementy łańcucha od początkowego do końcowego ogniwa, w tym te, które przekształcają ruch np. obrotowy w translacyjny. W tym przypadku równanie bilansu zawiera jednostkę miary parametru (skok śruby pociągowej - przy zastosowaniu przekładni śrubowo-nakrętkowej lub modułu - przy zastosowaniu przekładni zębatej), który określa warunki tej transformacji, milimetr. Ten parametr pozwala również skoordynować charakterystykę ruchu początkowych i końcowych ogniw łańcucha kinematycznego. Przy przekazywaniu tylko ruchu obrotowego równanie zawiera składowe bezwymiarowe (przełożenia mechanizmów i poszczególnych kół zębatych), w związku z czym jednostki miary parametrów ruchu ogniw końcowych i początkowych są takie same.
W przypadku maszyn z głównym ruchem obrotowym wartości graniczne prędkości wrzeciona i zapewniają obróbkę przedmiotu o średnicy obrabianych powierzchni w zakresie od do.
Zakres regulacji prędkości obrotowej wrzeciona charakteryzuje możliwości eksploatacyjne maszyny i jest określony stosunkiem największej prędkości obrotowej wrzeciona maszyny do najniższej:
Wartości prędkości obrotowej od tworzą szereg. W przemyśle obrabiarek z reguły stosuje się szereg geometryczny, w którym sąsiednie wartości różnią się o współczynnik (- mianownik szeregu: ). Następujące wartości mianownika 1,06 są akceptowane i znormalizowane; 1,12; 1,26; 1,41; 1,58; 1,78; 2.00. Wartości te stanowią podstawę tabeli serii prędkości wrzeciona.
3.2. Typowe części i mechanizmy obrabiarek
Łóżka i prowadnice. Układ nośny maszyny tworzy zespół jej elementów, poprzez które zamykane są siły powstające pomiędzy narzędziem a przedmiotem obrabianym podczas procesu skrawania. Głównymi elementami systemu nośnego maszyny są rama i elementy korpusu (poprzeczki, tuleje, ślizgacze, płyty, stoły, zaciski itp.).
Łóżko 1 (ryc. 3.2) służy do mocowania części i zespołów maszyny, ruchome części i zespoły są zorientowane i przemieszczane względem niego. Łoże, podobnie jak inne elementy układu nośnego, musi charakteryzować się stabilnymi właściwościami i zapewniać możliwość obróbki detali z zadanymi modami i dokładnością w całym okresie eksploatacji maszyny. To zostało osiągnięte właściwy wybór materiał łóżka i technologia jego produkcji, odporność na zużycie prowadnic.
Ryż. 3.2. Łoża maszynowe: a - tokarka do śrub; b - tokarka ze sterowaniem programowym; w - szlifowanie powierzchni; 1 - łóżko, 2 - prowadnice.
Do produkcji ram stosuje się następujące podstawowe materiały: do ram odlewanych - żeliwo; do spawania - stal, do łóż ciężkich obrabiarek - żelbet (czasami), do maszyn precyzyjnych - sztuczny materiał syntetyczny wykonany z okruchów materiałów mineralnych i żywicy, charakteryzujący się niewielkimi odkształceniami temperaturowymi.
Prowadnice 2 zapewniają wymagane położenie względne i możliwość względnego ruchu węzłów przenoszących narzędzie i przedmiot obrabiany. Konstrukcja szyny do przesuwania zespołu zapewnia tylko jeden stopień swobody ruchu.
W zależności od przeznaczenia i konstrukcji istnieje następująca klasyfikacja prowadnic:
Według rodzaju ruchu - ruch główny i ruch posuwu; prowadnice do przestawiania jednostek współpracujących i pomocniczych, które są nieruchome podczas przetwarzania;
Po trajektorii ruchu - ruch prostoliniowy i okrężny;
W kierunku trajektorii ruchu węzła w przestrzeni - poziomej, pionowej i nachylonej;
Według kształtu geometrycznego - pryzmatyczny, płaski, cylindryczny, stożkowy (tylko dla ruchu kołowego) i ich kombinacje.
Ryż. 3.3. Przykłady prowadnic ślizgowych: a - płaskie; 6 - pryzmatyczny; w - w formie „jaskółczego ogona”
Najpowszechniej stosowane są prowadnice ślizgowe i rolkowe (w tych ostatnich jako pośrednie elementy toczne stosuje się kulki lub rolki).
Do produkcji prowadnic ślizgowych (ryc. 3.3) (gdy prowadnice są wykonane jako jeden element z ramą) stosuje się żeliwo szare. Odporność na zużycie prowadnic zwiększa hartowanie powierzchniowe, twardość HRC 42…56.
Prowadnice stalowe wykonywane są od góry, zwykle utwardzane, o twardości HRC 58…63. Najczęściej stosuje się stal 40X z hartowaniem HDTV 1, po stalach 15X i 20X następuje nawęglanie i hartowanie.
Niezawodne działanie prowadnic zależy od urządzeń ochronnych, które chronią powierzchnie robocze przed kurzem, wiórami, brudem (ryc. 3.4). Urządzenia ochronne są wykonane z różnych materiałów, w tym z polimerów.
Wrzeciona i ich podpory. Wrzeciono - rodzaj wału - służy do mocowania i obracania narzędzia skrawającego lub uchwytu, który przenosi przedmiot obrabiany.
Aby zachować dokładność obróbki w ciągu zadanego okresu eksploatacji maszyny, wrzeciono zapewnia stabilność położenia osi podczas ruchu obrotowego i postępowego, odporność na zużycie powierzchni podpierających, osadzonych i bazowych.
Wrzeciona z reguły wykonywane są ze stali (40Kh, 20Kh, 18KhGT, 40KhFA itp.) i poddawane obróbce cieplnej (nawęglanie, azotowanie, utwardzanie objętościowe lub powierzchniowe, odpuszczanie).
Aby zabezpieczyć narzędzie lub osprzęt, przednie końce wrzecion są znormalizowane. Główne typy końcówek wrzecion obrabiarek przedstawiono w tabeli. 3.2.
Ryż. 3.4. Główne rodzaje urządzeń ochronnych dla prowadnic: a - osłony; b - osłony teleskopowe; c, d i e - taśma; e - futra w kształcie harmonijki
Jako podpory wrzecion stosowane są łożyska ślizgowe i toczne. Schemat konstrukcyjny regulowanych łożysk ślizgowych wykonanych w postaci tulei z brązu, których jedna z powierzchni ma kształt stożka, pokazano na ryc. 3.5.
Łożyska wrzecionowe wykorzystują środek smarny w postaci cieczy (w łożyskach hydrostatycznych i hydrodynamicznych) lub gazu (w łożyskach aerodynamicznych i aerostatycznych).
Istnieją łożyska hydrodynamiczne jedno i wieloklinowe. Pojedyncze kliny są najprostsze w konstrukcji (tuleja), ale nie zapewniają stabilnej pozycji wrzeciona przy dużych prędkościach poślizgu i małych obciążeniach. Ta wada jest nieobecna w łożyskach wieloklinowych, które mają kilka warstw oleju łożyskowego pokrywających szyjkę wrzeciona równomiernie ze wszystkich stron (rys. 3.6).
Tabela 3.2
Główne typy końcówek wrzecion maszynowych
Ryż. 3.5. Łożyska ślizgowe nastawne: a - z szyjką cylindryczną wrzeciona: 1 - szyjka wrzeciona; 2 - rozcięty rękaw; 3 - ciało; b - ze zwężającą się szyjką wrzeciona: 1 - wrzeciono; 2 - solidny rękaw
Ryż. 3.6. Wspornik wrzeciona ściernicy z pięcioczęściowym łożyskiem hydrodynamicznym: 1 - wkładki samonastawne; 2 - wrzeciono; 3 - klips; 4 - śruba; 5 - łożyska toczne; 6 - wkręty z kulistym końcem podporowym; 7 - mankiety
Łożyska hydrostatyczne - łożyska ślizgowe, w których warstwa oleju pomiędzy powierzchniami trącymi powstaje poprzez doprowadzenie do nich oleju pod ciśnieniem z pompy - zapewniają dużą dokładność położenia osi wrzeciona podczas obrotu, mają dużą sztywność i zapewniają płynny tryb tarcia przy niskich prędkościach poślizgu (ryc. 3.7).
Łożyska smarowane gazem (aerodynamiczne i aerostatyczne) są podobne w konstrukcji do łożysk hydraulicznych, ale zapewniają mniejsze straty tarcia, co pozwala na ich stosowanie w łożyskach wrzecionowych o dużej prędkości.
Łożyska toczne jako podpory wrzecion znajdują szerokie zastosowanie w obrabiarkach różnego typu. Podwyższone wymagania stawiane są dokładności obrotu wrzecion, dlatego w ich podporach stosowane są łożyska o wysokich klasach dokładności, montowane z napięciem wstępnym, co eliminuje szkodliwe skutki luzów. Napięcie wstępne w łożyskach kulkowych skośnych i łożyskach stożkowych powstaje, gdy są one montowane parami w wyniku osiowego przemieszczenia pierścieni wewnętrznych względem zewnętrznych.
To przemieszczenie odbywa się za pomocą specjalnych elementów konstrukcyjnych zespołu wrzeciona: pierścieni dystansowych o określonym rozmiarze; sprężyny zapewniające stałość siły napięcia wstępnego; połączenia gwintowane. W łożyskach tocznych z wałeczkami walcowymi napięcie wstępne powstaje w wyniku odkształcenia pierścienia wewnętrznego 6 (rys. 3.8) podczas dokręcania go na stożkową szyjkę wrzeciona 8 za pomocą tulei 5 1. Łożyska łożysk wrzeciona są niezawodnie chronione przed zanieczyszczeniem i wyciekiem smaru przez uszczelnienia wargowe i labiryntowe 7 .
Łożyska toczne 4 są szeroko stosowane jako łożyska oporowe, które ustalają położenie wrzeciona w kierunku osiowym i odbierają obciążenia powstające w tym kierunku. Napięcie wstępne kulkowych łożysk wzdłużnych 4 jest wytwarzane przez sprężyny 3. Sprężyny są regulowane za pomocą nakrętek 2.
Ryż. 3.7. Łożysko hydrostatyczne: 1 - panewka łożyska; 2 - szyjka wrzeciona; 3 - kieszonka tworząca powierzchnię nośną łożyska (strzałki pokazują kierunek podawania smaru pod ciśnieniem i jego usuwania)
Ryż. 3.8. Przednie podparcie wrzeciona tokarki na łożyskach tocznych: 1 - orzechy; 2 - nakrętki regulacyjne; 3 - sprężyny; 4 - łożyska oporowe; 5 - tuleje; 6 - pierścień wewnętrzny łożyska wałeczkowego; 7 - uszczelki; 8 - wrzeciono
Przykład zastosowania łożysk kulkowych skośnych do przejmowania obciążeń osiowych przedstawiono na rys. 3.6. Napięcie wstępne powstaje poprzez regulację położenia zewnętrznej
pierścienie łożyskowe 5 z nakrętką 4.
Typowe mechanizmy realizacji ruchu translacyjnego. Ruch translacyjny w rozważanych maszynach zapewniają następujące mechanizmy i urządzenia:
Mechanizmy przekształcające ruch obrotowy w translacyjny: koło zębate lub ślimak z zębatką, śruba pociągowa - nakrętka i inne mechanizmy;
Urządzenia hydrauliczne z parą cylinder - tłok;
Urządzenia elektromagnetyczne, takie jak solenoidy, stosowane głównie w napędach układów sterowania. Podajmy przykłady niektórych z tych mechanizmów (symbole w Tabeli 3.1).
Para zębatka-zębata posiada wysoką sprawność, która determinuje jej zastosowanie w szerokim zakresie prędkości zębatki, w tym w napędach ruchu głównego, przekazujących znaczną moc, oraz w napędach ruchów pomocniczych.
Przekładnia ślimakowo-zębatkowa różni się od pary zębatkowej zwiększoną płynnością ruchu. Jednak ta przekładnia jest trudniejsza w produkcji i ma niższą wydajność.
Mechanizm śrubowo-nakrętkowy ma szerokie zastosowanie w napędach posuwów, ruchach pomocniczych i instalacyjnych i zapewnia: niewielką odległość, jaką porusza się element ruchomy w jednym obrocie napędu; wysoka płynność i dokładność ruchu, determinowana głównie dokładnością wykonania elementów pary; samohamowne (w parach przesuwna śruba-nakrętka).
W przemyśle obrabiarkowym ustalono sześć klas dokładności dla śrub pociągowych i nakrętek ślizgowych: 0 - najdokładniejsza; 1, 2, 3, 4 i 5 klas, za pomocą których regulują dopuszczalne odchyłki w podziałce, profilu, średnicach oraz parametrze chropowatości powierzchni. Konstrukcja nakrętek zależy od przeznaczenia
mechanizm.
Pary śruba pociągowa - nakrętka ślizgowa ze względu na małą wydajność są zastępowane parami śrub tocznych (rys. 3.9). Pary te eliminują zużycie, zmniejszają straty spowodowane tarciem i mogą wyeliminować luki poprzez wstępne naprężenie.
Wady nieodłącznie związane z parami przesuwnej nakrętki i śruby tocznej, ze względu na specyfikę ich działania i produkcji, są wykluczone w hydrostatycznej przekładni śruba-nakrętka. Ta para działa w tarciu ze smarem; Sprawność transmisji sięga 0,99; olej jest dostarczany do kieszeni wykonanych po bokach gwintu nakrętki.
Typowe mechanizmy realizacji ruchów okresowych. W trakcie pracy w niektórych maszynach wymagane jest okresowe przemieszczanie (zmiana położenia) poszczególnych węzłów lub elementów. Ruchy okresowe mogą być realizowane za pomocą mechanizmów zapadkowych i maltańskich, mechanizmów krzywkowych i sprzęgieł wyprzedzających, mechanizmów elektrycznych, pneumatycznych i hydraulicznych.
Mechanizmy zapadkowe (rys. 3.10) stosowane są najczęściej w mechanizmach posuwowych obrabiarek, w których okresowy ruch przedmiotu obrabianego, narzędzia skrawającego (frez, ściernica) lub pomocniczego (diament do obciągania ściernicy) odbywa się podczas skok wybiegowy lub wsteczny (pomocniczy) (w szlifierkach i innych maszynach).
W większości przypadków stosuje się mechanizmy zapadkowe ruch prostoliniowy odpowiedni węzeł (stół, suwmiarka, pióro). Za pomocą mechanizmu zapadkowego wykonywane są również okrągłe ruchy okresowe.
Sprzęgła służą do łączenia dwóch współosiowych wałów. W zależności od przeznaczenia wyróżnia się sprzęgła nierozłączne, ryglujące i zabezpieczające.
Sprzęgła nierozłączne (ryc. 3.11, a, b, c) służą do sztywnego (głuchego) połączenia wałów, na przykład połączenia za pomocą tulei, przez elementy sprężyste lub przez element pośredni, który ma dwa wzajemnie prostopadłe występy na płaszczyznach końcowych i pozwala skompensować niewspółosiowość połączonych wałów.
Ryż. 3.9. Para nakrętek tocznych: 1, 2 - nakrętka składająca się z dwóch części; 3 - śruba; 4 - kulki (lub rolki)
Ryż. 3.10. Schemat zapadkowy: 1 - grzechotka; 2 - piesek; 3 - tarcza; 4 - ciąg
Sprzęgła blokujące (ryc. 3.11, d, e, f) służą do okresowego łączenia wałów. W maszynach zastosowano zazębiające się sprzęgła krzywkowe w postaci tarcz z końcowymi krzywkami zębatymi oraz sprzęgła zębate. Wadą takich sprzęgieł jest trudność ich włączenia przy dużej różnicy prędkości kątowych elementów napędzających i napędzanych. Sprzęgła cierne nie mają wady charakterystycznej dla sprzęgieł krzywkowych i umożliwiają ich załączanie przy dowolnej prędkości obrotowej elementów napędzających i napędzanych. Sprzęgła cierne są stożkowe i tarczowe. W napędach ruchu głównego i posuwu szeroko stosowane są sprzęgła wielopłytkowe, które przenoszą znaczne momenty obrotowe przy stosunkowo niewielkich gabarytach. Sprężanie dysków wiodących z napędzanymi odbywa się za pomocą napędów mechanicznych, elektromagnetycznych i hydraulicznych.
Ryż. 3.11. Sprzęgła do łączenia wałów: a - tuleja sztywna; b - z elastycznymi elementami; w - ruch krzyżowy; g - krzywka; d - wielotarczowy z napędem mechanicznym: 1 - podkładka; 2 - płyta dociskowa; 3 - kulki; 4 - stała tuleja; 5 - rękaw; 6 - nakrętka; 7 - sprężyny; e - elektromagnetyczny: 1 - tuleja szczelinowa; 2 - cewka elektromagnetyczna; 3 i 4 - dyski przewodzące magnetycznie; 5 - kotwica; 6 - rękaw
Sprzęgła bezpieczeństwa (ryc. 3.12) łączą dwa wały, gdy normalne warunki pracować i przerywać łańcuch kinematyczny, gdy obciążenie wzrasta. Do zerwania łańcucha może dojść w przypadku zniszczenia specjalnego elementu, a także w wyniku poślizgu współpracujących i trących części (np. tarcz) lub rozłączenia krzywek dwóch współpracujących części sprzęgła.
Jako element niszczalny zwykle stosuje się sworzeń, którego pole przekroju jest obliczane do przenoszenia danego momentu obrotowego. Rozłączenie współpracujących elementów sprzęgła następuje pod warunkiem, że siła osiowa działająca na zęby, krzywki 1 lub kulki 5
, podczas przeciążeń przekracza siłę generowaną przez sprężyny 3 i regulowaną nakrętką 4. Podczas przemieszczania element ruchomy 2 sprzęgła oddziałuje na wyłącznik krańcowy, który przerywa obwód elektryczny silnika
prowadzić.
Sprzęgła jednokierunkowe (ryc. 3.13) są przeznaczone do przenoszenia momentu obrotowego, gdy ogniwa łańcucha kinematycznego obracają się w danym kierunku i do rozłączania ogniw, gdy obracają się w przeciwnym kierunku, a także do przenoszenia obrotów o różnych częstotliwościach na wał (np. wolne - obroty robocze i szybkie - pomocnicze). Sprzęgło jednokierunkowe pozwala na przeniesienie dodatkowych (szybkich) obrotów bez wyłączania głównego łańcucha. W obrabiarkach najczęściej stosowane są sprzęgła rolkowe, które mogą przenosić moment obrotowy w dwóch kierunkach.
Mechanizmy zapadkowe są również używane jako sprzęgła wyprzedzające.
Ryż. 3.12. Schematy sprzęgieł bezpieczeństwa: a - kula; b - krzywka; 1 - krzywki; 2 - ruchomy element sprzęgła; 3 - sprężyny; 4 - nakrętka; 5 - kulki
Ryż. 3.13. Sprzęgło jednokierunkowe: 1 - spinacz; 2 - piasta; 3 - rolki; 4 - widelec napędowy; 5 - sprężyny
3.3. Napędy ruchu głównego i ruchu posuwu
Zespół mechanizmów wraz ze źródłem ruchu, który służy do uruchamiania korpusu wykonawczego maszyny z zadaną charakterystyką szybkości i dokładności, nazywamy napędem.
Maszyny do cięcia metalu są wyposażone w indywidualny napęd; na wielu maszynach ruch główny, ruch posuwu, ruchy pomocnicze są wykonywane z oddzielnych źródeł - silników elektrycznych i urządzeń hydraulicznych. Zmiana prędkości może być bezstopniowa i skokowa.
Jako napędy maszyn do cięcia metalu stosuje się silniki elektryczne prądu stałego i przemiennego, silniki hydrauliczne i silniki pneumatyczne. Silniki elektryczne są najczęściej stosowane jako napędy obrabiarek. Tam, gdzie nie jest wymagana płynna regulacja prędkości obrotowej wału, stosuje się silniki asynchroniczne prądu przemiennego (jako najtańsze i najprostsze). Do bezstopniowej regulacji prędkości, zwłaszcza w mechanizmach posuwu, coraz częściej stosuje się silniki prądu stałego sterowane tyrystorowo.
Zaletami zastosowania silnika elektrycznego jako napędu są: duża prędkość obrotowa, możliwość sterowania automatycznego i zdalnego oraz fakt, że ich praca nie jest uzależniona od temperatury otoczenia.
Spośród przeniesienia ruchu z silnika na korpusy robocze maszyny najczęściej stosowane są przekładnie mechaniczne. Zgodnie z metodą przenoszenia ruchu z elementu prowadzącego na napędzany, przekładnie mechaniczne dzielą się w następujący sposób:
Przekładnie przez tarcie z bezpośrednim kontaktem (tarcie) lub z elastycznym połączeniem (pas);
Przekładnie o bezpośrednim kontakcie (przekładnia, ślimak, grzechotka, krzywka) lub z elastycznym połączeniem (łańcuch).
Przekładnie cierne z elastycznym połączeniem obejmują przekładnie pasowe (ryc. 3.14). W tych przekładniach koła pasowe wału napędowego i napędzanego są okryte pasem o określonej sile naciągu, co zapewnia pojawienie się siły tarcia między pasem a kołami pasowymi, niezbędnej do przeniesienia siły. Naciąg, ograniczony siłą paska, regulowany jest poprzez rozsuwanie wałków lub za pomocą specjalnego napinacza.
Paski wykonane są ze skóry, tkaniny gumowanej, tworzywa sztucznego, mają inny kształt przekroju. Pasy o przekroju płaskim (ryc. 3.14, b) jest używany podczas nadawania z dużą prędkością (50 m/s i więcej) przy stosunkowo niewielkim wysiłku. Duża moc jest przenoszona przez kilka pasków klinowych (ryc. 3.14, c) lub pasek wielorowkowy (ryc. 3.14, d). Koła zębate z pasami o okrągłym przekroju (ryc. 3.14, e) są stosowane do małych sił względnych oraz w kołach zębatych między wałami poprzecznymi. Paski klinowe są szeroko stosowane (patrz ryc. 3.14, d) w celu zwiększenia siły tarcia (przy takim samym napięciu jak w przypadku pasów płaskich).
W napędach ciernych i pasowych poślizg występuje zawsze między ocierającymi się powierzchniami, więc rzeczywiste przełożenie dla nich to:
gdzie jest teoretyczne przełożenie skrzyni biegów; - współczynnik poślizgu.
Aby zapobiec poślizgowi, stosuje się paski zębate (ryc. 3.14, e).
Ryż. 3.14. Schemat przekładni pasowej (a) i przekładni z paskiem płaskim (b), paskiem klinowym (c), paskiem wielorowkowym ( G), pas okrągły (d), pasek zębaty ( mi): 1 - pasek zębaty ciągnący linkę metalową; 2 - podstawa paska zębatego wykonana z tworzywa sztucznego lub gumy; 3 - koło pasowe; - rolka prowadząca; oraz - odpowiednio środek obrotu i średnicę rolki napędowej; - rolka napędzana; oraz - odpowiednio środek obrotu i średnicę napędzanej rolki; - siła naciągu paska; - odległość między środkami obrotu rolek napędzających i napędzanych
Napędy łańcuchowe (rys. 3.15) (do układów smarowania i chłodzenia), podobnie jak przekładnie z paskiem zębatym, bardziej stabilnie przenoszą prędkość obrotową na wał napędzany i mogą przenosić dużą moc.
Ryż. 3.15. Napęd łańcuchowy: - koło napędowe; - napędzane koło zębate
Przekładnia zębata (rys. 3.16) jest najczęściej spotykaną przekładnią, ponieważ zapewnia dużą stabilność prędkości obrotowych, jest w stanie przenosić duże moce i ma stosunkowo małe gabaryty. Koła zębate służą do przenoszenia obrotów między wałami (równoległymi, przecinającymi się, krzyżującymi się), a także do zamiany ruchu obrotowego na postępowy (lub odwrotnie). Ruch z jednego wału na drugi przenoszony jest w wyniku wzajemnego zazębiania się kół zębatych tworzących parę kinematyczną. Zęby tych kół są specjalnie ukształtowane. Najczęstszym uzębieniem jest to, w którym profil zębów jest zarysowany wzdłuż krzywej zwanej ewolwentą koła lub po prostu ewolwentą, a sama przekładnia nazywa się ewolwentą.
Napęd z przekładniami jest najczęstszym napędem ruchu głównego i ruchu posuwu w obrabiarkach i jest nazywany odpowiednio przekładnią i skrzynią posuwu.
Skrzynie biegów (ryc. 3.17) wyróżniają się układem i metodą przełączania prędkości. Układ skrzyni biegów określa przeznaczenie maszyny i jej wielkość.
Przekładnie z wymiennymi kołami stosowane są w obrabiarkach o stosunkowo rzadkim ustawieniu napędu. Pudełko charakteryzuje się prostotą konstrukcji, małymi gabarytami.
Skrzynie biegów z ruchomymi kołami (ryc. 3.17, a) są szeroko stosowane głównie w uniwersalnych maszynach ręcznych.
Ryż. 3.16. Typy przekładni dla ruchy obrotowe: a i b - koło zębate odpowiednio o uzębieniu zewnętrznym i wewnętrznym; w - śrubowe cylindryczne koło zębate zewnętrznego uzębienia; g - przekładnia zębata stożkowa; d - koło jodełkowe; e - przekładnia ślimakowa
Ryż. 3.17. Schematy kinematyczne przekładni: a - z ruchomymi kołami: - koła zębate; b - ze sprzęgłami krzywkowymi: 0, I, II, III, IV - wały skrzyni biegów; - koła zębate; - silnik elektryczny; Mf1, Mf2, MfZ, Mf4 - sprzęgła cierne; - sprzęgło kłowe
Wady tych skrzynek to: konieczność wyłączenia napędu przed zmianą biegów; możliwość wypadku w przypadku naruszenia blokady i jednoczesnego włączenia dwóch kół zębatych tej samej grupy między sąsiednimi wałami; stosunkowo duże rozmiary w kierunku osiowym.
Skrzynie biegów ze sprzęgłami krzywkowymi (ryc. 3.17, b) charakteryzują się małymi przesunięciami osiowymi sprzęgieł podczas przełączania, możliwością zastosowania kół śrubowych i jodełkowych oraz małymi siłami przełączania. Wady obejmują konieczność wyłączania i hamowania napędu podczas przełączania prędkości.
Skrzynie biegów ze sprzęgłami ciernymi, w przeciwieństwie do skrzyń ze sprzęgłami kłowymi, zapewniają płynną zmianę biegów w ruchu. Oprócz wad tkwiących w skrzynkach ze sprzęgłami krzywkowymi, charakteryzują się one również ograniczonym przenoszonym momentem obrotowym, dużymi gabarytami, zmniejszoną wydajnością itp. Mimo to skrzynki znajdują zastosowanie w grupach tokarskich, wiertarskich i frezarskich.
Skrzynie biegów ze sprzęgłami elektromagnetycznymi i innymi, które umożliwiają stosowanie zdalnego sterowania, znajdują zastosowanie w różnych automatach i półautomatach, w tym maszynach CNC. Aby ujednolicić napęd głównego ruchu takich obrabiarek, krajowy przemysł obrabiarek produkuje zunifikowane automatyczne skrzynie biegów (AKS) o siedmiu wymiarach gabarytowych, zaprojektowane dla mocy 1,5 ... 55 kW; liczba stopni prędkości - 4... 18.
W zależności od rodzaju zastosowanych mechanizmów z przekładniami służącymi do regulacji posuwów wyróżnia się skrzynie podające:
Z wymiennymi kołami w stałej odległości między osiami wałów;
Z ruchomymi blokami kół;
Z wbudowanymi stopniowanymi stożkami (zestawami) kół i kluczami wydechowymi;
Norton (z kołem zębatym);
Z gitarami z wymiennymi kołami.
Aby uzyskać skrzynie paszowe o pożądanych właściwościach, często projektuje się je z wykorzystaniem kilku wymienionych mechanizmów jednocześnie.
Skrzynki Norton stosowane są w napędach posuwów wykrawarek śrubowych ze względu na możliwość dokładnego wykonania określonych przełożeń.Zaletami skrzynek tego typu jest niewielka ilość kół zębatych (liczba kół to dwa więcej numerów zębatki), wady - mała sztywność i dokładność parowania dołączonych kół, możliwość zatkania przekładni w przypadku wycięcia w korpusie skrzyni.
Skrzynie paszowe z wymiennymi gitarami kołowymi (ryc. 3.18) umożliwiają regulację paszy z dowolnym stopniem dokładności. Cechy gitar z wymiennymi kołami sprawiają, że nadają się one do stosowania w różnego rodzaju obrabiarkach, zwłaszcza w maszynach produkowanych seryjnie i seryjnie. Maszyny takie wyposażone są w odpowiednie komplety wymiennych kół.
Ryż. 3.18. Schemat kinematyczny (a) i konstrukcja (b i c) gitary z wymiennymi zębatkami: 1 - za kulisami; 2 - nakrętka; 3 - śruba; K, L, M, N - biegi
3.4. Ogólne informacje o procesie technologicznym
obróbka skrawaniem
Proces tworzenia bogactwa nazywa się produkcją.
Część procesu produkcyjnego, która obejmuje celowe działania mające na celu zmianę i (lub) określenie stanu przedmiotu pracy, nazywa się procesem technologicznym. Proces technologiczny można przypisać wyrobowi, jego częściom składowym lub sposobom obróbki, kształtowania i montażu. Przedmiotem pracy są półfabrykaty i produkty. W zależności od sposobu wykonania wyróżnia się następujące elementy procesów technologicznych:
Kształtowanie (odlewanie, formowanie, galwanoplastyka);
Obróbka (cięcie, ciśnieniowa, termiczna, elektrofizyczna, elektrochemiczna, powlekanie);
Montaż (spawanie, lutowanie, klejenie, montaż węzłowy i ogólny);
Kontrola techniczna.
Zakończona część procesu technologicznego, wykonywana na jednym stanowisku pracy, nazywana jest operacją technologiczną. Definicja tych terminów jest podana w GOST 3.1109-82.
Na produkcji pracownik najczęściej spotyka się z następującymi rodzajami opisów procesów technologicznych pod względem stopnia ich szczegółowości:
Trasowy opis procesu technologicznego to skrócony opis wszystkich operacji technologicznych na mapie tras w kolejności ich wykonywania, bez określania przejść i modów technologicznych;
Opis operacyjny procesu technologicznego, pełny opis wszystkich operacji technologicznych w kolejności ich wykonania, ze wskazaniem przejść i trybów technologicznych;
Skrócony opis operacji technologicznych na mapie trasy w kolejności ich wykonania, z pełny opis poszczególne operacje w innych dokumentach technologicznych nazywa się trasowo-operacyjnym opisem procesu.
Opis operacji wytwórczych w ich kolejności technologicznej podany jest zgodnie z zasadami ewidencji tych operacji i ich kodowania. Na przykład operacje skrawania wykonywane na obrabiarkach są podzielone na grupy. Każdej grupie przyporządkowane są określone numery: 08 - program (operacje na obrabiarkach ze sterowaniem programowym); 12 - wiercenie; 14 - obracanie; 16 - szlifowanie itp.
Podczas rejestrowania treści operacji użyj ustalone tytuły przemiany technologiczne i ich kody warunkowe, np.: 05 - przynieś; 08 - wyostrzyć; 18 - polski; 19 - mielenie; 30 - wyostrzyć; 33 - mielenie; 36 - młyn; 81 - napraw; 82 - skonfiguruj; 83 - zainstaluj ponownie; 90 - usuń; 91 - zainstaluj.
Nazywa się część operacji technologicznej przeprowadzanej przy stałym mocowaniu przedmiotów obrabianych w obóz. Stała pozycja zajmowana przez przedmiot obrabiany, który jest niezmiennie zamocowany w uchwycie względem narzędzia lub stałego elementu wyposażenia w celu wykonania określonej części operacji, nazywana jest pozycją.
Głównymi elementami operacji technologicznej są przejścia. Przemiana technologiczna to zakończona część operacji technologicznej wykonywana tym samym środkiem wyposażenia technologicznego w stałych warunkach technologicznych i instalacji. Przejście pomocnicze to zakończona część operacji technologicznej, składająca się z działań ludzkich i (lub) sprzętowych, którym nie towarzyszy zmiana właściwości przedmiotu pracy, ale są one niezbędne do zakończenia przejścia technologicznego.
Przy rejestracji procesów technologicznych tworzony jest komplet dokumentacji technologicznej – zbiór zbiorów dokumentów procesów technologicznych oraz poszczególnych dokumentów niezbędnych i wystarczających do wykonania procesów technologicznych przy wytwarzaniu wyrobu lub jego komponentów.
ujednolicony system dokumentacja technologiczna (ESTD), dostarczane są następujące dokumenty: mapa trasy, mapa szkicowa, mapa operacyjna, zestawienie wyposażenia, zestawienie materiałowe itp. Opis treści operacji technologicznych tj. opis przebiegu procesu technologicznego podany jest na mapie przebiegu – głównym dokumencie technologicznym w warunkach produkcji jednostkowej i pilotażowej, za pomocą którego proces technologiczny doprowadzany jest na stanowisko pracy. Na mapie trasy, zgodnie z ustalonymi formularzami, wskaż dane dotyczące wyposażenia, oprzyrządowania, kosztów materiałów i robocizny. Przedstawienie eksploatacyjnego procesu technologicznego przedstawiono na mapach eksploatacyjnych zestawionych w powiązaniu z mapami szkicowymi.
Dokument technologiczny może mieć postać graficzną lub tekstową. Sam lub w połączeniu z innymi dokumentami określa proces technologiczny lub operację wytwarzania wyrobu. Dokument graficzny, który zgodnie ze swoim przeznaczeniem i treścią zastępuje w tej operacji rysunek roboczy części, nazywany jest szkicem operacyjnym. Rzut główny na szkicu eksploatacyjnym przedstawia widok przedmiotu obrabianego od strony stanowiska pracy przy maszynie po wykonaniu operacji. Obrobione powierzchnie przedmiotu obrabianego na szkicu roboczym są pokazane linią ciągłą, której grubość jest dwa do trzech razy większa niż grubość głównych linii na szkicu. Szkic operacyjny wskazuje wymiary powierzchni obrabianych w tej operacji oraz ich położenie względem podstaw. Możesz również podać dane referencyjne wskazujące „wymiary odniesienia”. Szkic eksploatacyjny wskazuje maksymalne odchyłki w postaci liczb lub symboli pól tolerancji i pasowania według norm, a także chropowatości obrabianych powierzchni, które muszą być zapewnione tą operacją.
Zasady rejestrowania operacji i przejść, ich kodowania oraz wypełniania kart danymi określają normy i normy materiały dydaktyczne organizacja macierzysta zajmująca się rozwojem ESTD.
pytania testowe
1. Podaj wzory na wyznaczanie prędkości skrawania podczas głównego ruchu obrotowego.
2. Jak znajdują się przełożenia par kinematycznych obrabiarek?
3. Jaki jest zakres regulacji?
4. Jakie są wymagania dotyczące łóżek maszynowych i prowadnic?
5. Opowiedz nam o przeznaczeniu i konstrukcji zespołów wrzecion i łożysk.
6. Jakie sprzęgła stosuje się w obrabiarkach?
7. Zdefiniuj napęd i opowiedz o napędach stosowanych w obrabiarkach.
8. Jakie znasz główne elementy napędów obrabiarek?
9. Opowiedz nam o typach i konstrukcjach skrzyń biegów.
10. Jakie konstrukcje podajników stosowane są w obrabiarkach?
11. Co nazywamy procesem technologicznym? Wymień elementy składowe procesów technologicznych.
Aby schematycznie przedstawić główne elementy maszyny lub innego mechanizmu, stosuje się schematy kinematyczne.
Na takich diagramach węzły, szczegóły, sposoby interakcji poszczególnych elementów mechanizmu są przedstawiane warunkowo. Każdy element typu ma swoje własne oznaczenie.
Jak czytać schematy kinematyczne obrabiarek
Aby nauczyć się czytać schematy kinematyczne, musisz znać oznaczenia poszczególnych elementów i nauczyć się rozumieć wzajemne oddziaływanie poszczególnych elementów. Przede wszystkim przestudiujemy najczęstsze oznaczenia najczęstszych elementów, symbole na schematach kinematycznych przedstawiono w GOST 3462-52.
Oznaczenie wału
Wał na schemacie kinematycznym jest oznaczony pogrubioną linią prostą. Schemat wrzeciona pokazuje końcówkę.
Oznaczenia łożysk na schematach
Oznaczenie łożyska zależy od jego typu.
Łożysko ślizgowe przedstawiony w postaci konwencjonalnych wsporników-podpór. Jeśli wsporniki łożyska oporowego są przedstawione pod kątem.
Łożyska kulkowe na schematach kinematycznych maszyn przedstawiono w następujący sposób.
Kulki w łożyskach są zwykle przedstawiane jako okrąg.
W obrazach warunkowych łożyska wałeczkowe rolki są pokazane jako prostokąty.
Schematyczne oznaczenie połączeń części
Diagramy kinematyczne przedstawiają różne typy połączeń wałów i komponentów.
Symbol sprzęgła zależy od jego typu, najczęstsze z nich to:
- krzywka
- cierny
Oznaczenia sprzęgieł jednokierunkowych na schematach kinematycznych maszyn pokazano na rysunku.
Oznaczenie sprzężenia dwukierunkowego można uzyskać, odzwierciedlając poziomo układ jednokierunkowy.
Oznaczenie kół zębatych na schematach maszyn
Koła zębate to jeden z najczęściej spotykanych elementów obrabiarek. Symbol pozwala zrozumieć, jaki rodzaj przekładni jest używany - ostroga, śruba, szewron, skos, robak. Ponadto zgodnie ze schematem można dowiedzieć się, które koło jest większe, a które mniejsze.
| Nazwa | Przeznaczenie | Nazwa | Przeznaczenie | |
| Wał | Biegi: | |||
| Połączenie dwóch wałów: | koła cylindryczne | |||
| głuchy | ||||
| roleta z zabezpieczeniem przed przeciążeniem | koła stożkowe | |||
| elastyczny | ||||
| przegubowy | koła śrubowe | |||
| teleskopowy | ||||
| pływające sprzęgło | robak | |||
| sprzęgło zębate | ||||
| Połączenie wału: | ||||
| swobodnie obracać | stojak | |||
| ruchomy bez obracania |  | |||
| z wysuwanym trzpieniem | Przekładnia śrubowa z nakrętką: | |||
| głuchy | jeden kawałek | |||
| Łożyska ślizgowe: | odpinany | |||
| promieniowy | Sprzęgła: | |||
| krzywka jednostronna | ||||
| krzywka dwustronna | ||||
| Łożyska toczne: | stożkowy jednostronny | |||
| promieniowy | ||||
| kontakt kątowy jednostronny | dysk jednostronny | |||
| dwustronny styk kątowy | dysk dwustronny | |||
| Napędy pasowe: | elektromagnetyczny jednostronny | |||
| płaski pas | ||||
| elektromagnetyczny dwustronny | ||||
| przekroczenie jednostronne | ||||
| Pasek klinowy | ||||
| najazd dwustronny |  | |||
| Hamulce: | ||||
| stożkowy | ||||
| przekładnia łańcuchowa |  | |||
| but | ||||
| dysk |
z kołem z6 konieczne jest, aby klocek swobodnie przechodził obok koła z8 bez uderzenia kołem z9. Jest to możliwe, jeśli z7 – z9 > 5. W przeciwnym razie konieczne jest zastosowanie schematu transmisji pokazanego na ryc. 2.15, b. na ryc. 2.15, w pokazana jest transmisja brutalnej siły. Wał I mogę uzyskać obrót z koła z5 podczas włączania sprzęgła krzywkowego kół z1 oraz z4. Przy wyłączonym sprzęgle i włączonym kole z4 Z z3 obrót na wale I jest przenoszony przez koła zębate z1/z2, wał II i koła z3/z4 .
Ryż. 2.15. Mechanizmy skrzyni biegów: a─ z dwoma
ruchome bloki; b─ z blokiem trzech koron;
w─ z wyliczeniem; G─ z dwustronnym sprzęgłem ciernym
Przekładnie z klockami ślizgowymi i sprzęgłami kłowymi są proste w konstrukcji, niezawodne w działaniu i łatwe w sterowaniu, ale nie pozwalają na przełączanie podczas obrotu i są duże w kierunku osiowym. na ryc. 2.15, G dana jest transmisja pozbawiona tych niedociągnięć. koła z2 oraz z4 swobodnie osadzone na wale II i są stale zazębione z kołami z1 oraz z3, sztywno zamocowany na wale I. Przeniesienie ruchu na wał II z wału I następuje po załączeniu sprzęgła ciernego dwustronnego, które sztywno łączy koła z wałem II z2 oraz z4. W takim przypadku prędkość można zmieniać w ruchu.
W nowoczesnych obrabiarkach z automatycznymi skrzyniami biegów stosuje się cierne sprzęgła elektromagnetyczne jedno i dwukierunkowe.
na ryc. 2.16, a przedstawia mechanizm meandra z uwięzionym kołem z0, co pozwala podwoić przełożenia po włączeniu sąsiedniej pary biegów. Jeżeli przyjmiemy wał I jako wiodący, a wał II jako napędzany, i z \u003d z 2 \u003d z 3 \u003d z 6= 56 i z 1 = z 4 = z 5 = z 7= 28, wtedy otrzymujemy przełożenia mechanizmu:
Ryż. 2.16. Mechanizmy meandrujące skrzynie paszowe:
a ─ z uwięzionym kołem; b ─ z ruchomym kołem
Mechanizm meandrowy jest również nazywany „mechanizmem mnożenia”. Mechanizm koła kołkowego ma tę wadę, że nie zapewnia stałej odległości między środkami koła kołkowego z0 oraz z2, ponieważ dźwignia obrotowa 2 jest zamocowana za pomocą niesztywnego ruchomego cylindrycznego zatrzasku 1.
na ryc. 2.16 b pokazano doskonalszą konstrukcję mechanizmu meandrowego, z którego wykluczono koło kołpakowe z dźwignią obrotową.
Połączenie z kołami bloków realizowane jest za pomocą ruchomego koła z, co zapewnia stałość rozstawów osi.
Mechanizm Nortona (ryc. 2.17) to stożek złożony z kół zębatych z kołpakiem osadzonym na obrotowej dźwigni z zamkiem cylindrycznym. Koło kołpakowe z0 może naprzemiennie sprzęgać się ze wszystkimi kołami stożka ( z1 – z6) i przenieść ruch z wału I na wał II. W ten sposób można uzyskać sześć różnych przełożeń. Wybór liczby zębów kół stożkowych nie jest związany ze stałością rozstawu osi napędzającego i napędzanego wału. Zaletą tego mechanizmu jest zwartość, wadą jest niska sztywność. Głównym celem tego mechanizmu jest stworzenie szeregu arytmetycznego przełożeń. Stosowany głównie w uniwersalnych tokarkach do śrub.
Pokazano na ryc. 2.15, a Schemat sześciobiegowej skrzyni biegów jest konwencjonalną strukturą multiplikatora, składającą się z jednego łańcucha kinematycznego z szeregowym połączeniem ruchomych bloków (grup kół zębatych) i zapewnia szereg geometryczny kołowych prędkości wału wyjściowego. Taka struktura pozwala z powodzeniem tworzyć racjonalne napędy ruchu głównego. Jednak w niektórych przypadkach, np. w uniwersalnych tokarkach do śrub, przy zwiększaniu zakresu regulacji prędkości obrotowej, nie jest możliwe stworzenie prostego napędu spełniającego wymagania w oparciu o taką konstrukcję. Dlatego w przemyśle obrabiarkowym stosuje się tak zwane konstrukcje składane. Złożona jest konstrukcja wielobiegowego napędu schodkowego, składająca się z dwóch, rzadziej trzech łańcuchów kinematycznych, z których każdy jest konwencjonalną strukturą mnożnikową. Jeden z tych obwodów (krótki) jest przeznaczony do wyższych prędkości jazdy, pozostałe (dłuższe) do niskich prędkości. Jako przykład na ryc. 2.18 przedstawia schemat skrzyni biegów dla 12 prędkości wrzeciona (wał wyjściowy), która ma złożoną
