X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Введение

Целью данной статьи является анализ современных станков для отделочной обработки. К таким станкам относятся шлифовальные станки, полировочные станки, притирочные станки и др. В данной статье формулируется такое важное понятие для машиностроения как числовое программное управление, анализируется назначение и функции станков для отделочной обработки, рассматриваются самые популярные из них. Современные станки для отделочной обработки - весьма актуальная тема в наши дни, так как выбор видов обработки поверхностей влияет на качество и вместе с тем на экономическую эффективность изготовления деталей. Станки для отделочной обработки используются как в промышленных масштабах, так и на небольших производствах, а возможно и применение в частных мастерских.

Одним из основных факторов, определяющих ускорений научно-технического процесса, является быстрое развитие технологии при опережающим развитии фундаментальных исследований. Главной целью разработки и освоение любой новой технологии должно быть обеспечение заданных темпов роста производительности труда при снижении себестоимости и повышении качества выпускаемых изделий.

Необходимость разработки новых технологий особенно остро ощущается в тех производства, где старые методы во многом уже исчерпали себя, и совершенствование традиционных методов не может существенно улучшить экономический показатели. Создание новых технологий обусловливается также ограниченностью трудовых и топливно-сырьевых ресурсов. Новые технологии должны обеспечивать снижение затрат на единицу конечной продукции, причем чем ограниченнее ресурсы, тем в большей мере совершенствование технологии должно быть направлено на их экономию.

Виды отделочной обработки

Инженеры и другие технические специалисты отлично знают, что каждой из деталей, составляющих машины и механизмы, должны быть присущи строго определенные эксплуатационные свойства. К важнейшим из них относятся долговечность, износостойкость, прочность, а также некоторые другие параметры. Они зависят не только от материала изготовления детали, но и от множества других факторов. Одним из них является шероховатость поверхности. Для того чтобы достичь нужного состояния шероховатости, детали проходят чистовую и отделочную обработку.

В машиностроении существует множество видов отделочной обработки, рассмотрим самые популярные из них:

– Первый вид отделочной обработки — это шлифование. Шлифование является разновидностью абразивной обработки. При обработки шлифованием используется абразивный материал. Его режущими частями являются абразивные зерна. В зависимости от того, какой именно характер имеют обрабатываемые поверхности, различают наружное, внутреннее и плоское шлифование[1]. Шлифование используется как для отделочной и чистовой, так и для черновой обработки.

Рисунок 1 – Схема шлифования [2]

– Второй вид отделочной обработки — это хонингование. В технике под хонингованием понимается такая процедура, как окончательная довода прошлифованного, расточенного или развернутого отверстия с помощью хона – специальной раздвижной головки, которая состоит из нескольких раздвижных абразивных брусков. Хонингование используется для того, чтобы повысить размерную точность, снизить отклонения формы, уменьшить шероховатость поверхности, сохранить структуру и микротвёрдость поверхностного слоя материала[1].

Рисунок 2 - Схема хонингования [3]

– Третий вид отделочной обработки- это полирование. Под полированием подразумевается отделочная операция, необходимая для получения гладкой и чистой поверхности детали. Оно производится специальными кругами, на которые нанесен смешанный со смазкой специальный абразивный порошок. Полирование также осуществляется мягкими кругами, пропитанными графитовым наполнителем. Как правило, перед полированием осуществляется шлифование деталей упругими лентами или кругами. Оно необходимо для того, чтобы обеспечить требуемую чистоту поверхности[1].

Еще существуют такие виды как алмазное выглаживание, супершлифование, притирка и доводка.

Рисунок 3 - Схема полирования [4]

Так же рассмотрим еще несколько схем отделочной обработки:

Рисунок 4 - Схема притирки [5]

Рисунок 5 - Схема супершлифования [6]

Рисунок 6 - Схема абразивно-жидкостной отделки [7]

Рассмотрим особенности станков под приведенные выше виды обработки.

Шлифовальный станок – это устройство, используемое для обработки заготовок из различных материалов абразивным инструментом и способное обеспечить шероховатость поверхности от 0,02 до 1,25 микрон[8]. Шлифовальные станки часто используются на заводах для достижения точности шероховатости. С помощью шлифовального станка можно осуществлять ряд технологических операций: шлифовка наружной и внутренний поверхности деталей, заточку инструментов, обработку деталей с резьбой. Перечислим основные типы шлифовальных станков: круглошлифовальные станки, универсальные круглошлифовльные станки, врезные круглошлифовальные станки, бесцентровые круглошифовальные, вальцешлифовальные, внутришлифовальные станки.

Следующий вид станков, который мы рассмотрим это хонинговальные станки. Конструктивно хонинговальные станки представляют собой производственный комплекс, состоящий из станины, устройства для установки заготовки, шпиндельного блока и штифта для монтажа обрабатывающего инструмента – хоном. Во время работы деталь остается неподвижной – вращается штифт. Причем он совершает не только вращательные, но и поступательные движения. Этот принцип способствует равномерной обработке поверхности заготовки[9].

В зависимости от конструктивных особенностей хонинговальные станки могут быть следующих типов:

расположение шпинделя. Чаще всего встречаются вертикальные модели. Но для некоторых производственных процессов применяется горизонтально-хонинговальный станок или его наклонный аналог;

по числу шпинделей. Оборудование может быть с одним или несколькими шпинделями;

по типу обработки – внешняя или внутренняя;

по степени автоматизации. Для выполнения небольшого объема работ применяют станки с механическим управлением. Если же необходимо добиться максимальной скорости обработки – нужно использовать автоматические или полуавтоматические модели.

Третий вид станков для отделочной обработки- это полировочные станки. Они предназначены для полировки изделий. Полировальные станки выполняют финишную работу над металлическими, деревянными и каменными заготовками. Полировальный станок является полезным оборудованием. Такой станок обеспечивает коррекцию вплоть до микрона. Полировальные станки используются для выполнения разных видов обработки поверхностей деталей. К ним относятся: снятие фасок, заусенцев, исправление геометрии режущих кромок и сама полировка детали. Конструкция агрегата состоит из электродвигателя, на сквозном валу которого по обе стороны установлены рабочие круги. На передней части кожуха, непосредственно под двигателем, располагается панель управления, основными элементами которой являются кнопки «пуск» и «стоп». В зависимости от вида или марки оборудования, рабочие инструменты могут иметь защитные кожухи, опорные площадки — подручники. Полировальный станок используется для придания поверхностям высокого класса шероховатости.

Современные станки с ЧПУ для отделочной обработки

Чем отличаются простые станки от станков с ЧПУ? Часто можно услышать об универсальных системах ЧПУ. Что это такое, можно пояснить простыми словами — умные машины, способные автоматически проводить весь цикл обработки детали. От наладчика требуется только загрузить программу и вставить заготовку.

В настоящее время существует очень много станков с ЧПУ для отделочной обработки. Рассмотрим некоторые их них.

Шлифовальный станок BSM 1100 RD, предназначен для зачистки и шлифования плоскости и торцов металлических изделий. Так же осуществляет небольшое затупление острых краёв деталей.

Технические характеристики станка BSM 1100 RD[10]:

Используемая рабочая ширина - 1100 мм;

Толщина обрабатываемой детали - 0,5 - 160 мм;

Скорость подачи - 0,5 - 10 м/мин;

Установка по толщине осуществляется посредством регулировки рабочего стола;

Подача осуществляется за счёт резиновой транспортерной ленты;

Транспортерная лента с высокой устойчивостью к действию масел и высоких температур (до +120°С);

Группа автоматического центрирования транспортерной ленты;

Защитная планка автоматического отключения при недопустимой толщине обрабатываемой детали;

Автоматическое переключение всех двигателей звезда – треугольник;

Узел автоматического измерения толщины обрабатываемой детали с индикацией на сенсорной панели.Сенсорная панель управления Schneider TOUCHSCREEN 5,7

Рисунок 7 - Станок BSM 1100 RD [10]

Хонинговальный станок 3К833. Это станок предназначен для окончательной отделки отверстий в гильзах, блоках, шатунах ДВС и других деталях. Обработка отверстий производится алмазными брусками. Этот станок может использоваться на крупных предприятиях. [11]

Рисунок 8 - Общий вид хонинговального станка 3К833[11]

Полировально-калибровальный станок с ЧПУ и автоматической сменой инструмента Donatoni Zenit CNC. Этот станок предназначен для обработки поверхностей и способен выполнить такие задачи как калибровка, полировка, шлифовка и чистка. Кроме того – сверление, фрезерование и гравирование. Электрошпиндель имеет автоматическую систему смены инструмента с пневматической блокировкой, разблокировкой конусов ISO40 и водную систему охлаждения, что позволяет, таким образом, использовать множество инструмента для различных возможных работ[12].

Рисунок 9 - Общий вид полировально-калибровального станка Donatoni Xenit CNC [12]

И так, отвечая на поставленный вопрос можно сказать, что станки с ЧПУ имеют больше достоинств чем простые станки. Их все больше и больше используют на крупных предприятиях. Станки с ЧПУ легче в эксплуатации, в обслуживании.

Заключение

Дальнейшее развитие машиностроения связано с увеличением нагрузок на детали машин, увеличением скоростей движения, уменьшением массы машин. Выполнить это возможно при достижении особых качеств поверхностей деталей [13]. В статье приведены самые эффективные методы отделочной обработки для повышения точности, уменьшения шероховатости поверхности детали. Важную роль играет отделочная обработка в повышении надежности работы деталей машин. В настоящее время самыми популярными станками для отделочной обработки являются шлифовальные, хонинговальные, полировочные, притирочные станки. В статье рассмотрено три вида отделочной обработки. К каждой обработке приведены соответствующие ей станки. Самыми популярными станками для отделочной обработки являются такие станки как: Overbeck 250ru, распространенными моделями хонинговальных станков считаются: 3Г833, 3А833 (вертикально-хонинговальные станки), СС 740В, СС 743 (хонинговальные станки с ЧПУ), 3К833 (полуавтомат), плоскошлифовальный станок M7140, плоскошлифовальный станок MY7132X16 / MY7132x16/65 / MY7132x20 / MY7132x20/65. На самом деле станков для отделочной обработки очень много. И сейчас, в настоящее время все крупные предприятия все больше применяют в своей деятельности станки с ЧПУ.

Список литературы:

1. Отделочная обработка поверхностей [Электронный ресурс], -Режим доступа http://gk-drawing.ru/line-module/metalworking/finishing-works.php (Дата обращения 6.11.2017г.)

2. Обработка на шлифовальных станках. Характеристика и маркировка шлифовальных кругов. Выбор шлифовальных кругов. Классификация шлифовальных станков [Электронный ресурс], -Режим доступа

http://studbooks.net/1676340/tovarovedenie/obrabotka_shlifovalnyh_stankah_harakteristika_markirovka_shlifovalnyh_krugov_vybor_shlifovalnyh_krugov (Дата обращения 6.11.2017г.)

3. Лекция Общая характеристика отделочной обработки. Виды отделочной обработки: полирование, доводка, хонингование, суперфиниширование [Электронный ресурс], -Режим доступа http://geum.ru/next/art-183540.php (Дата обращения 6.11.2017г.)

4. Схемы отделочных методов обработки поверхностей (притирка, полирование, обработка абразивными лентами, абразивно-жидкостная обработка, хонингование, суперфиниширование) [Электронный ресурс], -Режим доступа http://studbooks.net/611204/tovarovedenie/shemy_otdelochnyh_metodov_obrabotki_poverhnostey_pritirka_polirovanie_obrabotka_abrazivnymi_lentami_abrazivno (Дата обращения 7.11.2017г.)

5. Схемы отделочных методов обработки поверхностей (притирка, полирование, обработка абразивными лентами, абразивно-жидкостная обработка, хонингование, суперфиниширование) [Электронный ресурс], -Режим доступа http://studbooks.net/611204/tovarovedenie/shemy_otdelochnyh_metodov_obrabotki_poverhnostey_pritirka_polirovanie_obrabotka_abrazivnymi_lentami_abrazivno (Дата обращения 7.11.2017г.)

6. Лекция 7. Общая характеристика отделочной обработки. Виды отделочной обработки: полирование, доводка, хонингование, суперфиниширование [Электронный ресурс], -Режим доступа http://pandia.ru/text/80/140/12859.php (Дата обращения 7.11.2017г.)

7. Схемы отделочных методов обработки поверхностей (притирка, полирование, обработка абразивными лентами, абразивно-жидкостная обработка, хонингование, суперфиниширование) [Электронный доступ], -Режим доступа http://studbooks.net/611204/tovarovedenie/shemy_otdelochnyh_metodov_obrabotki_poverhnostey_pritirka_polirovanie_obrabotka_abrazivnymi_lentami_abrazivno (Дата обращения 7.11.2017г.)

8. Шлифовальные станки – разновидности, назначение, особенности [Электронный ресурс], -Режим доступа http://met-all.org/oborudovanie/prochee/shlifovalnyj-stanok.html (Дата обращения 9.11.2017г.)

9. Конструкция хонинговальных станков и область их применения [Электронный ресурс], -Режим доступа http://stanokgid.ru/metall/khoningovalnye-stanki.html (Дата обращения 10.11.2017г.)

10. Шлифовальный зачистной станок с двумя рабочими группами RWT BSM 1100 RD [Электронный ресурс], -Режим доступа http://www.intervesp-stanki.ru/item/rwt_bsm-1100-rd.htm (Дата обращения 10.11.2017г.)

11. 3К833 станок хонинговальный полуавтомат вертикальный одношпиндельный [Электронный ресурс], -Режим доступа http://stanki-katalog.ru/sprav_3k833.htm (Дата обращения 11.11.2017г.)

12. Zenit CNC [Электронный ресурс], -Режим доступа http://m-g.com.ua/product/zenit-cnc.html (Дата обращения 13.11.2017г.)

13. Методы отделочной обработки [Электронный ресурс], -Режим доступа https://studopedia.su/13_84490_metodi-otdelochnoy-obrabotki.html (Дата обращения 18.11.2017г.)

Код для цитирования: Скопировать