38

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава I . Теоретический анализ научно-технической и методической литературы по станкам

1.1. Кратко о предмете: технология машиностроения

1.2. Классификация оборудования

1.3. Показатели технического уровня оборудования

Глава II. Разработка технологии восстановления сверлильного станка Устройство сверлильного станка

2.2. Обработка древесины на сверлильном станке

2.3. Классификация частей сверлильного станка по назначению

2.4. Изучение устройства сверлильного станка школьниками

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Поскольку в изучение машиноведения входят различные виды станков для этого необходимо знания для их ремонта, исходя из этого - выбранная тема курсовой работы является актуальной.

Объектом работы является настольный вертикально-сверлильный станок.

Предметом работы является проектирование технологии восстановления настольного сверлильного станка.

Целью является разработка технологии восстановления настольного сверлильного станка.

Гипотеза данной работы сводится к тому, что выполнение проектной деятельности эффективно если:

1. В содержание обучения будут введены изучение устройства и ремонт сверлильного станка.

2. Для наибольшей эффективности освоения материала на занятиях будут использоваться учебно-методические стенды.

Задачами курсовой работы являются:

1. Обзор теоретической и методической литературы по теме курсовой работы.

2. Изучить устройство сверлильного станка.

3. Разработать технологию восстановления настольного сверлильного станка.

Методами курсовой работы при выполнении поставленных задач являются:

1. Теоретический анализ научно-технической и методической литературы по данной теме курсовой работы.

2. Применение логических приемов сравнения, анализа, синтеза, абстрагирования и обобщения для построения дедуктивных и индуктивных умозаключений, представленных в изложении данной работы.

ГЛАВА I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ И МЕТОДИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ПО СТАНКАМ

1.1. КРАТКО О ПРЕДМЕТЕ: ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Обработка материалов резанием ведет свою историю с древнейших времен: в примитивном приспособлении вращение заготовки осуществлялось вручную, обработка велась кремниевым резцом. А в XII в. появились первые токарные и сверлильные станки с ручным приводом, принцип действия которых в основном соответствует применяемым сегодня.

В 1711 г. в Россию из тогда далекой Флоренции привезли станок, сделанный мастером Зингером. Царь Петр I пригласил автора к себе на службу. В придворной токарне стали создаваться первые отечественные металлорежущие станки. В этой исключительно важной для развития экономики государства работе деятельное участие принял талантливый мастер-самоучка А. К. Нартов. Он разработал конструкции и построил граверный, копировальный, гильотинный станки. В 1788 г. А. К. Нартов создал первый в мире токарно-винторезный станок с механическим суппортом и сменными зубчатыми колесами.

Для массового производства в 1712--1714 гг. на Тульском оружейном заводе мастер Яков Батищев создал прототип современных агрегатных станков: на нем осуществлялось сверление одновременно 24 ружейных стволов. В 1714 г. В. И. Геннин построил на Олонецких заводах многопозиционный станок.

Значительный вклад в развитие металлообработки внес М. В. Ломоносов (1711--1765 гг.). Он построил и применил в своих мастерских оригинальные шлифовальные и другие станки. В ряду создателей новых конструкций почетное место занимают русские инженеры и изобретатели И. Осипов, М. Сидоров, И. Ползунов, И. Кулибин, П. Захава (в 1810 г. им были созданы первые автоматы для нарезания резьбы), В. Игнатов, Г. Горохов.

Но, несмотря на отдельные выдающиеся изобретения, в целом станкостроение и технология машиностроения в царской России развивались с большим отставанием от других капиталистических государств. Только после Великой Октябрьской социалистической революции начала осуществляться широкая программа индустриализации.

В 1929 г. Совет Труда и Обороны СССР организовал Государственный трест среднего станкостроения, что положило начало формированию и развитию специализированного производства металлорежущих станков. Для подготовки конструкторов, технологов и других специалистов-станкостроителей решением Советского правительства в 1930 г. был создан Московский станкоинструментальный институт.

В 1932 г. Московский станкостроительный завод «Красный пролетарий» выпустил первый советский токарно-винторезный станок. В годы первой пятилетки вводятся в строй Московский станкостроительный завод им. С. Орджоникидзе, Горьковский завод фрезерных станков. Во второй и третьей пятилетках станкостроение приступило к производству специальных и специализированных станков для развивающихся отраслей машиностроения. Вводятся в эксплуатацию Харьковский станкостроительный завод им. С. В. Косиора, Киевский завод станков-автоматов им. М. Горького и ряд других предприятий. С 1939 г. стал выдавать продукцию Краматорский завод тяжелого станкостроения им. В. Я. Чубаря.

В 1933 г. начал функционировать экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (ЭНИМС), которому принадлежит приоритет в создании многих принципиально новых процессов и оборудования. С его деятельностью связаны все этапы технического прогресса в советском станкостроении.

Большая заслуга в развитии станкостроения в СССР принадлежит замечательным советским ученым В. И. Дикушину, Н. С. Ачеркану, Д. Н. Решетову, Г. А. Шаумяну, А. С. Прони-кову, А. С. Бриткину, а также новаторам производства лауреатам Государственной премии СССР Г. С. Борткевичу, П. Б. Быкову, Н. С. Чикиреву и другим.

Начало изучения технологических процессов, т. е. рациональных способов обработки заготовок на станках, обеспечивающих получение готового изделия, соответствующего по размерам, форме и качеству поверхности, заданным требованиям, относится к первым годам прошлого столетия. В 1804 г. акад. В. М. Севергин сформулировал основные положения о технологии процессов, в 1817 г. проф. Московского университета И. А. Двигубский издал книгу «Начальные основания технологии, как краткое описание работ на заводах и фабриках производимых». Первым капитальным трудом по технологии металлообработки стал трехтомник проф. И. А. Тиме «Основы машиностроения. Организация машиностроительных фабрик в техническом и экономическом отношении и производстве в них работ» (1885 г.). Автор этого труда впервые сформулировал основные законы резания и установил правильное понимание сущности этого процесса как последовательного скалывания отдельных частиц металла. Исследования И. А. Тиме легли в основу науки о резании металлов, которая получила широкое развитие в нашей стране после Великого Октября.

Советские инженеры и техники в содружестве с рабочими-новаторами решили важную проблему современного машиностроения -- разработали и внедрили в массовое производство скоростное резание.

Отечественная станкоинструментальная промышленность совместно с учеными создала станки различного технологического назначения и усовершенствованные конструкции режущего инструмента, обеспечивающие большую производительность, высокую точность обработки. Практика и теория взаимно обогащали друг друга.

К первым трудам по технологии машиностроения относятся работы А. П. Соколовского, вышедшие в 1930--1932 гг. Обобщением опыта автотракторной промышленности стали «Основы проектирования технологических процессов» А. И. Каширина (1933 г.) и «Технология автотракторостроения» В. М. Кована (1935 г.). В 1933 г. Б. С. Балакшин провел теоретические исследования по технологии машиностроения, основные положения и выводы которых, изложенные им в книге «Теории размерных цепей», дали возможность специалистам путем предварительных расчетов решать технологические задачи, обеспечивающие повышение точности изготовления машин.

Для создания теоретических основ технологии машиностроения большое значение имели работы Н. А. Бородачева по анализу качества и точности производства; К. В. Вотинова, осуществившего обширные исследования жесткости технологической системы станок -- приспособление -- инструмент -- заготовка и ее влияния на точность обработки; А. А. Зыкова и А. Б. Яхина, положивших начало научному анализу причин возникновения погрешностей при обработке. В 1959 г. вышла книга В. М. Кована «Основы технологии машиностроения», обобщившая научные положения технологии машиностроения и методику технологических расчетов, относящиеся к различным отраслям машиностроения. Задачи экономии металла и повышения производительности труда при механической обработке теоретически обоснованы Г. А. Шаумяном.

В 1950--1970-х годах проводились многочисленные исследования по системам адаптивного управления станками, групповой обработке, определению влияния различных факторов на точность обработки и качество поверхности. В разработке этих проблем участвовали Б. С. Балакшин, С. П. Митрофанов, П. Е. Дьяченко, М. Е. Егоров, В. С. Корсаков и др.

В настоящее время в связи с бурным развитием электроники создано и широко внедрено в промышленность автоматическое оборудование с системами числового программного управления (ЧПУ) на микропроцессорах.

В резолюции XXVII съезда Коммунистической партии Советского Союза по Политическому докладу Центрального Комитета КПСС сказано: «В качестве главного рычага интенсификации народного хозяйства партия выдвигает кардинальное ускорение научно-технического прогресса, широкое внедрение техники новых поколений, принципиально новых технологий, обеспечивающих наивысшую производительность труда и эффективность».

Ведущую роль в ускорении научно-технического прогресса призвано сыграть машиностроение, которое в кратчайшие сроки необходимо поднять на высший технический уровень. В этой связи первостепенной задачей являются разработка и массовое производство современной электронно-вычислительной техники.

Ближайшая цель машиностроителей -- изменение структуры производства, повышение качественных характеристик машин и оборудования. Ежегодное обновление машиностроительной продукции намечено довести к 1990 году до 13 % против 4,5 % в 1985 году. В дальнейшем предусматривается осуществить переход к экономике высшей организации и эффективности со всесторонне развитыми производительными силами, зрелыми социалистическими производственными отношениями, отлаженным хозяйственным механизмом. Такова стратегическая линия партии.

Перед машиностроительным комплексом поставлена задача уже к концу двенадцатой пятилетки резко повысить технико-экономический уровень и качество машин, оборудования, приборов. На обновление отрасли выделяется в 1,8 раза больше капиталовложений, чем за предшествующие пять лет.

Решение новых задач в экономике невозможно без глубокой перестройки хозяйственного механизма, создания целостной, эффективной и гибкой системы управления, позволяющей полнее реализовать возможности социализма. Предстоят поистине революционные преобразования, которые призваны охватить все отрасли экономики, все сферы жизни общества. Новые подходы потребуются в инвестиционной и структурной политике, в развитии науки и техники.

Решающее значение для осуществления намечаемых партией мер имеет человеческий фактор -- наличие и использование в сфере производства трудовых ресурсов. Существует два направления в использовании трудовых ресурсов: интенсивное, связанное в основном с сокращением затрат труда на единицу продукции, и экстенсивное, когда к труду привлекаются люди, еще не занятые в общественном производстве. К началу одиннадцатой пятилетки возможности развития нашей экономики за счет экстенсивных факторов резко снизились. Если в годы довоенных пятилеток среднегодовой прирост численности работающих в промышленности составлял 9,5%, то в десятой -- всего 1,6%. Это связано с рядом обстоятельств, относящихся к области демографии.

Где же выход из создавшегося положения? Выход может быть только один, и на апрельском (1985 г.) Пленуме ЦК КПСС было указано, что необходимо максимально активизировать человеческий фактор, т. е. добиться того, чтобы каждый на своем месте работал добросовестно, с полной отдачей.

В новой редакции Программы Коммунистической партии Советского Союза, принятой XXVII съездом КПСС, сказано: «На основе ускорения научно-технического прогресса, коренных преобразований в технике и технологии, мобилизации всех технических, организационных, экономических и социальных факторов предстоит добиться значительного повышения производительности труда... В качестве важного рубежа на пути к высшей производительности труда в предстоящем пятнадцатилетии намечается увеличить ее в 2,3--2,5 раза».

На преодоление дефицита трудовых ресурсов, повышение производительности труда нацелены многие экономические эксперименты, в основе которых лежат организационные, научно-технические и экономические решения.

Особое значение приобретает сейчас дальнейшее сокращение ручного труда. Народное хозяйство страны испытывает нехватку трудовых ресурсов, а только в промышленности ручным трудом занято около 9,5 млн. человек -- более 36 % от общей численности рабочих. Значительный контингент занят им в сельском хозяйстве, строительстве, бытовом обслуживании.

При меньших затратах необходимо взять более высокие рубежи, говорилось на совещании в ЦК КПСС (июнь 1985 г.) по вопросам ускорения научно-технического прогресса. Такова экономическая и политическая задача, в решении которой многое будет определяться рациональным использованием трудовых ресурсов страны, выполнением конкретных заданий по сокращению ручного труда. Только за нынешнюю пятилетку предполагается высвободить 1,2 млн. человек. Эта задача решается ныне различными путями. На основе общесоюзной целевой комплексной программы, имеющей социальную направленность не только сократить применение тяжелого и монотонного ручного труда, но сделать труд более содержательным, безопасным, привлекательным.

В этом же направлении действуют и другие научно-технические программы. По мнению специалистов, они позволят не только создать новые приборы, машины и механизмы, прогрессивные технологические процессы, но и сэкономить труд около 3 млн. человек.

Конечно, программа в каждом отдельном случае будет выполнима, если в ней заинтересован коллектив, если ему выгодно работать с меньшей численностью. На Андроповском производственном объединении моторостроения, например, производительность труда за последние годы росла в 4 раза быстрее, чем в целом по промышленности, а число работающих не увеличилось. Успех обеспечен техническим обновлением, четкой системой материального стимулирования.

Известно, что один станок с числовым программным управлением позволяет высвободить 3--4 рабочих, автоматизированная линия высвобождает до 30, а автоматизированный участок --* до 60 человек. Вот почему ныне взят курс на новую технику и технологию. Они способны коренным образом изменить материальную основу производства: в металлургии -- с помощью метода прямого восстановления железа, плазменной плавки, непрерывной разливки стали; в машиностроении -- за счет обработки взрывом, лазерной, электрохимической, применения роторной техники, матричной сборки, промышленных роботов... Этот курс подкрепляется конкретными шагами, приоритетным развитием важнейших отраслей.

Применение новых технических систем, материалов и технологий позволит в 5--10 раз повысить производительность труда. Их внедрение способствует постепенному стиранию граней между умственным и физическим трудом, возрастанию доли творческих функций в производственной деятельности.

Важный резерв сокращения ручного труда -- совершенствование системы рабочих мест. Показателен пример коллектива Днепропетровского комбайнового завода им. К. Е. Ворошилова, на котором проводилась аттестация рабочих мест. Ее итоги легли в основу технического перевооружения предприятия, при котором, в частности, было перепланировано большинство рабочих мест, установлены высокопроизводительные машины и механизмы. Повторная аттестация показала, что сегодня заводу требуется на 600 мест меньше, чем 3 года назад. Сокращение рабочих мест позволило ускорить рост производительности труда.

Важным фактором успешного выполнения программы ускорения выступает мощный научный потенциал нашей страны. В СССР насчитывается около полутора миллионов научных работников, или 1/4 всех научных работников мира. На развитие науки в нашей стране направляется в год более 27 млрд. руб. из государственного бюджета.

«Съезд ставит задачу осуществить энергичный поворот науки к нуждам технического перевооружения народного хозяйства, теснее сомкнуть ее с производством, использовать в этих целях новые, оправдавшие себя формы интеграции и взаимодействия, ускорить внедрение результатов исследований в практику, повысить отдачу академических и отраслевых институтов, научного потенциала вузов, улучшить подготовку научной смены».

Необходимо укрепить все звенья цепи, соединяющие науку, технику и производство, превратить путь от возникновения идеи до ее практического воплощения в своего рода непрерывный конвейер.

Открывать выходы в новые области, на новый уровень эффективности, выступать в качестве генератора смелых идей -- обязанность фундаментальной науки, развитию которой партия придает приоритетное значение. Но она не должна стоять в стороне и от практических дел. Приблизиться к нуждам производства -- таково требование партии. В нашей стране техническое творчество стало призванием многих миллионов людей. Сегодня их усилия нацелены на решение самых насущных проблем производства.

Интеграция науки, техники и производства -- одно из решающих условий ускорения научно-технического прогресса, интенсификации экономики. Чтобы ускорить процесс разработки и освоения новых изделий, Министерство электронной промышленности СССР ввело НИИ и КБ в состав научно-производственных объединений (НПО). Жизнь подтвердила, что НПО -- более эффективная форма связи науки с производством по сравнению с производственными объединениями. В полтора раза сокращается цикл исследование -- производство. Да и все остальные показатели говорят в пользу НПО: на 3--4 % в них выше темпы роста производительности труда, значительно ниже уровень затрат на один рубль товарной продукции. Выпуск новой продукции, отвечающей самым высоким требованиям, увеличивается в 2 раза.

Масштабность народнохозяйственных задач заставляет по-новому взглянуть на процесс ускорения научно-технического прогресса. Прежде всего с точки зрения революционных изменений, перехода к принципиально новым технологическим системам, к технике, дающей наивысшую эффективность.

Так, применение в металлообработке деталей, изготовленных методом порошковой металлургии, экономит на каждую тонну металлических порошков 2 т проката, высвобождает до 80 металлообрабатывающих станков. А покрытия из металлических порошков почти в 4 раза уменьшают потери металла от коррозии, увеличивают прочность изделий и сроки их службы.

При переходе к 'Принципиально новым технологиям и техническому перевооружению всего народного хозяйства решающее слово принадлежит машиностроению.

С развитием вычислительной техники связана и роботизация производства. Роботы заменяют человека на тяжелых, монотонных, вредных работах и др. Без них немыслимы многие технологические процессы.

В докладе на XXVII съезде КПСС Н. И. Рыжков отмечал: «Одно из важнейших направлений научно-технического прогресса -- широкое освоение передовых технологий. Лишь встав на такой путь, мы сможем осуществить сдвиг, который привел бы к качественно новому состоянию не только отдельных видов производства, но и целых отраслей. В двенадцатой пятилетке намечается в 1,5--2 раза расширить применение прогрессивных, базовых для каждой отрасли технологий. Заметное место займут принципиально новые технологии, как мембранная, лазерная, плазменная, технологии с использованием сверхвысоких давлений и импульсных нагрузок и т. д. Масштабы их применения возрастут в несколько раз, что, несомненно, принесет крупный экономический эффект.

Другое направление -- автоматизация и механизация производства. Они призваны коренным образом преобразовать рабочие места, сделать труд рабочих, колхозников, интеллигенции более производительным, творческим, привлекательным. Это одна из важнейших социальных задач, которые ставит перед собою партия. Уровень автоматизации в среднем по народному хозяйству возрастет в 2 раза. В промышленности намечено ввести около 5 тысяч автоматизированных систем управления технологическими процессами.

Современный этап автоматизации опирается на революцию в электронно-вычислительной технике, электронизацию народного хозяйства. В годы пятилетки предусмотрено создание и освоение новых поколений ЭВМ всех классов -- от суперЭВМ до персональных для школьного обучения. Общий выпуск средств вычислительной техники увеличится за пятилетие в 2,3 раза. Ставится задача широкой электронизации машин и оборудования, выпускаемых для всех отраслей. За такой техникой будущее.

Характерная черта автоматизации в двенадцатой пятилетке -- быстрое развитие робототехники, роторных и роторно-конвейерных линий, гибких автоматизированных производств, обеспечивающих высокую производительность. Парк промышленных роботов, например, за пятилетие увеличится в 3 раза».

Залогом выполнения намечаемых партией планов являются квалифицированные кадры, занятые в народном хозяйстве страны. Именно благодаря росту квалификации работающих и повышению технической оснащенности рабочих мест производительность общественного труда за послевоенные годы увеличилась почти в 13 раз.

О возросших возможностях человеческого фактора на современном этапе говорит и то, что около 35 млн. человек, занятых в народном хозяйстве, -- специалисты с высшим и средним специальным образованием. «Съезд ставит задачу создания единой системы непрерывного образования. В этих целях нужно последовательно реализовать реформу общеобразовательной и профессиональной школы, настойчиво добиваться повышения эффективности обучения и воспитания, обеспечить компьютерную грамотность учащихся, коренным образом улучшить подготовку молодежи к самостоятельной жизни и труду. Считать необходимым осуществить перестройку высшего и среднего специального образования, усовершенствовать систему подготовки специалистов и их использования на производстве. Привести в соответствие с современными требованиями организацию повышения квалификации и переподготовки рабочих и специалистов народного хозяйства».

1.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Существует большое количество признаков, по которым можно классифицировать оборудование. Наиболее распространена классификация по технологическому и конструктивным признакам. По технологическому признаку деревообрабатывающее оборудование подразделяется на дереворежущее общего и специального назначения, клеильно-сборочное, прессовое, отделочное и сушильное. Появились также многооперационные автоматические машины и линии, в которых выполняются различные комбинации технологических операций (обработка резанием, облицовывание, сборка, сушка и др.).

Машины по классификационным признакам подразделяются на следующие классификационные группы.

Число одновременно обрабатываемых деталей.

1. Одно-, двух-, трех-, многопредметные;

Одно-, двух-, трех-, многопоточные

Число одновременно обрабатываемых сторон детали.

2. Одно-, двух-, трех-, четырехсторонние

Число позиций обработки.

3. Одно-, двух-, трех-, четырех-, многопозиционные.

Число шпинделей с главным рабочим органом.

4. Одно-, двух-, трех-, четырех-, многошпиндельные

Схема (траектория) движения обрабатываемой детали.

5. С замкнутой или разомкнутой схемой движения: с прямолинейной или криволинейной траекторией.

Компоновка машины

6. Вертикальная, горизонтальная, круговая, звездообразная.

Степень конструктивной преемственности.

7. Оригинальной конструкции, унифицированные, нормализованные, агрегатированные.

Характер относительного перемещения подачи обрабатываемой детали и инструмента.

8. Цикловые - с прерывистым перемещением детали или инструмента и проходные - с непрерывным перемещением детали.

По технологическому признаку станки общего назначения подразделяются на следующие типы: окорочные, лесопильные рамы, ленточнопильные, круглопильные, продольно-фрезерные, фрезерные, шипорезные, сверлильные, сверлильно-пазовальные, долбежные, токарные, и шлифовальные.

Для различия типов и моделей в деревообрабатывающем станкостроении принята буквенная индексация станков:

Окорочный ОК

Лесопильные рамы Р, 2Р, РГ

Ленточнопильные станки ЛБ, ЛД, ЛС

Круглопильные станки ЦД, ЦР, ЦТ, ЦК

Фуговальный СФ

Рейсмусовый СР

Четырехсторонний продольно-фрезерный С

Фрезерный Ф

Шлифовальный Шл

Шипорезные для рамного шипа ШО, ШД

Шипорезные для ящичного шипа ШП, ШлХ, ШК

Сверлильный СВ

Сверлильно-пазовальный СВП

Долбежный с фрезерной цепочкой ДЦ

Токарный Т

Круглопалочный КП

Первые буквы индексации обозначают основной признак станка и его технологическое назначение. Кроме этих букв для указания максимального характерного параметра и модели станка проставляют соответствующие цифры.

Например, индексация Ф2К-2 означает - станок фрезерный, двухшпиндельный, с карусельным столом, второй модели; ЛС80-5 - станок ленточнопильный, столярный, диаметр рабочих шкивов 800 мм, пятая модель и т. д.

1.3. ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ ОБОРУДОВАНИЯ

Общие положения. Под техническим уровнем оборудования понимается совокупность показателей, характеризующих его соответствие современным достижениям науки и техники и определяющих степень пригодности оборудования по назначению.

В соответствии с ГОСТ 22851-77 и методическими указаниями РД-05 149, для оценки технического уровня оборудования понимается совокупность показателей: назначения, надежности, эргономические, эстетические, технологичности, унификации, патентно-правовые, экологические, безопасности и экономические.

Показатели назначения. Показатели назначения характеризуют свойства оборудования, определяющие основные функции, для выполнения которых оно предназначено, и обусловливают область его применения. К ним относятся название машины и назначение, техническая характеристика (размеры обрабатываемых заготовок и получаемых деталей, скорость подачи, установленные мощности, частота вращения и диаметр режущего инструмента, габаритные размеры и т. д.)

Показатели функциональной и технической эффективности характеризуют полезный эффект от эксплуатации оборудования и прогрессивность технических решений заложенных в него. Наиболее важными показателями являются следующие:

1. Производительность машин, выражающая количество продукта, вырабатываемого на них в единицу времени (шт.ч, м³.ч, м².ч).

Различают технологическую, цикловую и фактическую производительность. Технологической (идеальной, фиктивной) называется производительность машины при непрерывной работе, т. е. без потерь времени на вспомогательные операции. На самом деле каждая машина теряет часть времени на вспомогательные и внецикловые операции, так что этот показатель фиктивный и нужен для оценки и сравнения схем и моделей машины по основному показателю - технологичности обработки на машине.

Цикловой (конструктивной) называется производительность без учета внецикловых потерь. Она характеризует конструктивное совершенство станка.

Качество обработки деталей, характеризующееся точностью их изготовления и степенью шероховатости обработанной поверхности.

Технологической называется точность, с которой детали обрабатываются на данной машине. Она характеризуется величиной фактической погрешности размеров и формы по сравнению с заданными чертежами. Технологическая точность должна обеспечить установленный уровень взаимозаменяемости деталей при сборке, заданную точность изделия и экономическую эффективность обработки.

Дереворежущее оборудование по технологической точности подразделяется на четыре группы. Машины, изготовленные по заданному классу точности, должны обеспечить обработку деталей соответствующих квалитетов: особой точности 10-11-й квалитеты, повышенной точности 12-14-й квалитеты, средней точности 15-16-й квалитеты, низкой точности 17-18-й квалитеты.

3. Геометрическая точность машины. Точность работы машины (технологическая точность) зависит от точности её изготовления, называемой геометрической точностью. Существуют стандартные виды испытаний станков на геометрическую точность, при которых проверяется точность работы механизмов или точность изготовления элементов машины безотносительно к другим её узлам и элементам: прямолинейность или плоскостность направляющих или поверхностей столов, точность вращения (биение) шпинделей - радиальное и осевое, точность ходового винта и др.; правильность взаимного положения и движения узлов и элементов машины; параллельность или перпендикулярность основных направляющих или поверхностей стола и осей шпинделей, соосность или параллельность шпинделей, смещение валов или суппортов в зазорах опор и направляющих и т. д.

Проверку геометрической точности для машин соответствующих типов проводят по нормам ГОСТа, которые приводятся в техническом паспорте на оборудование. Например, плоскостность проверяется следующим способом: на проверяемую поверхность в продольном и диагональном направлениях устанавливают калиброванные плитки или щупы (класс точности 2) одинаковой толщины; на них проверочной гранью кладут контрольную линейку (класс точности 3); просвет между поверхностью и гранью линейки проверяют щупом. Сравнение наибольшей погрешности с её допускаемыми значениями, указанном в техническом паспорте или ГОСТе, позволяет определить класс точности станка.

4. Жесткость - способность тела или системы тел оказывать сопротивление деформирующему действию внешних сил.

Технологическая система станок - приспособление - инструмент - деталь (СПИД) представляет собой упругую систему, деформации которой под воздействием сил, возникающих при обработке, вызывают погрешности в точности обработки. Поэтому придание механизмам машины достаточной жесткости и сохранение ее в процессе эксплуатации машины является гарантией обеспечения технологической точности.

Жесткость серийно выпускаемых машин нормируется техническими условиями и ГОСТами.

5. Виброустойчивость - Это способность оказывать сопротивление вибрациям, т. е. периодическим колебаниям большой скорости.

Колебания характеризуются амплитудой и частотой. Колебания делятся на свободные , или собственные, и вынужденные. Собственные возникают когда тело, получив некоторое количество энергии извне, колеблется под действием возвращающейся силы. Поведение системы при собственных колебаниях дает ее динамическую характеристику. Вынужденные колебания вызываются внешним периодическим воздействием, например силами резание и т.д. Частота возмущающейся силы, при которой амплитуда вынужденного колебания достигает максимума, называется критической. Совпадение частот собственных и вынужденных колебаний называется резонансом. Основные величины, определяющие виброустойчивость машин декремент затухания, разница в частоте собственных и вынужденных колебаний и амплитудой колебаний.

Показатели надежности. Основные понятия и определения теории надежности регламентированы ГОСТ 27.002-83. Надежность - свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировки.

Надежность - комплексное свойство, которое включает в себя безотказность, долговечность и ремонтопригодность.

Безотказность - свойство машин непрерывно сохранять работоспособность в течении некоторого времени. Долговечность - свойство машины сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов. Ремонтопригодность - свойство машины, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению их последствий путем ремонтов и технического обслуживания.

Эргономические показатели. Эргономические показатели характеризуют систему человек - машина и учитывают комплекс гигиенических, антропометрических, физиологических и психологических свойств человека, проявляющихся в производственных процессах.

Эстетические показатели. В группу эстетических показателей входят: а) информационная выразительность, характеризующая способность машины отражать в форме сложившиеся в обществе эстетические представления и культурные нормы; б) рациональность формы, характеризующая соответствие формы объективным условиям изготовления и эксплуатации машины, а также правдивость выражения в ней функционально-конструктивной сущности машины; в) целостность композиции, характеризующая гармоничное единство частей и целого, органическую взаимосвязь элементов формы машины.

Показатели технологичности. Эти показатели характеризуют свойства продукции, обусловливающие оптимальное распределение затрат материалов, средств, труда и времени при технологической подготовке производства, изготовлении и эксплуатации продукции. К числу основных показателей этой группы относят показатели трудоемкости, материалоемкости и себестоимости.

Показатели унификации. Эти показатели характеризуют насыщенность машины стандартными унифицированными и оригинальными составными частями, а также уровень унификации с другими машинами. К ним относят: коэффициент повторяемости, коэффициент изменяемости и коэффициент унификации.

Патентно-правовые показатели. Группа патентно-правовых показателей подразделяется на подгруппы показателей патентной защиты и патентной чистоты. Первые показатели выражают степень защиты машины авторскими свидетельствами Российской Федерации и патентами в странах предполагаемого экспорта или продажи лицензий на отечественные изобретения.

Показатель патентной чистоты выражает степень воплощения в машине, предназначенной для реализации только внутри страны, технических решений, не попадающих под действие выданных в РФ патентов исключительного права, а для машины, предназначенной для реализации за рубежом, технических решений, не попадающих также под действие патентов, выданных в странах предполагаемого экспорта. Он позволяет судить о возможности беспрепятственной реализации машин в РФ и за рубежом.

Экологические показатели. Экологические показатели характеризуют уровень вредных воздействий на окружающую среду, возникающих при эксплуатации или потреблении машин. Для обоснования необходимости учета этих показателей проводится анализ процессов эксплуатации машины, с целью выявления возможных химических, механических, звуковых, биологических и других воздействий на окружающую природную среду.

К экологическим показателям, например, относятся: содержание вредных примесей или пыли, выбрасываемых в окружающую среду; вероятность вредного излучения в окружающую атмосферу и т. д.

Показатели безопасности. Показатели безопасности характеризуют особенности машины, обусловливающие при ее эксплуатации или потреблении безопасность обслуживающего персонала. Помимо этого показатели безопасности должны отражать требования, обусловливающие меры и средства защиты человека в условиях аварийной ситуации, не санкционированной и не предусмотренной правилами эксплуатации в зоне возможной опасности. Примерами показателей безопасности могут служить: вероятность безопасной работы человека в течении определенного времени; время срабатывания защитных устройств; сопротивление изоляции токоведущих частей, с которыми возможно соприкосновение человека; наличие блокирующих устройств или аварийной сигнализации и т. д.

Экономические показатели. Эти показатели представляют собой особую группу показателей, характеризующих затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию машины. Примеры экономических показателей следующие.

А. Себестоимость изготовления продукции.

Б. Стоимость проектируемой машины.

В. Рентабельность. Рентабельностью называют показатель, определяющий прибыльность предприятия.

Автоматизация производственных процессов - основное с наиболее прогрессивное направление современного технического развития. При автоматизации достигается максимальный рост производительности, значительно улучшаются условия труда рабочих, и повышается качество продукции.

Первым шагом к автоматизации производства является организация его по поточному методу, который предусматривает строго определенную последовательность перемещения заготовок от одного рабочего места к другому. Для этого необходимо оборудование и рабочие места расположить последовательно по ходу технологического процесса и закрепить за каждым станком и рабочим местом определенную операцию.

Движение всей массы обрабатываемых заготовок и деталей по станкам и рабочим местам данного производства называют производственным потоком. Технологическую линию, объединенную одним производственным потоком, называют поточной линией.

В состав поточной линии входят: станки и оборудование, выполняющее основные технологические операции; транспортное оборудование, обеспечивающее передачу материала от операции к операции; питатели; накопители.

В зависимости от степени механизации и автоматизации поточные линии подразделяют на линии с немеханизированным и механизированным транспортом, полуавтоматические и автоматические. В зависимости от характера выполняемых работ поточные линии бывают раскройными, машинной обработки, сборочными и отделочными.

В поточных линиях с немеханизированным транспортом передача материала с одного станка на другой осуществляется вручную или на тележках и вагонетках. Во всех остальных поточных линиях транспортирование материала от станка к станку механизировано.

На механизированных поточных линиях обработка материала на станках и их загрузка осуществляется с участием человека. Полуавтоматические линии работают также с участием человека, но доля его труда небольшая. В основном вручную выполняются только работы по загрузке первого станка и съему деталей с последнего, а также работу, связанную с индивидуальным обслуживанием станков.

В автоматической линии станки связаны между собой непосредственно или транспортными устройствами и имеют единый механизм управления. Все технологические, загрузочно-разгрузочные, транспортные и контрольно-сортировочные операции выполняются без непосредственного участия человека. На долю человека остается лишь функция контроля за работой системы управления.

По конструкции станков, входящих в поточные линии, станочные линии могут комплектоваться или из универсальных станков общего назначения, или из специализированных станков, в том числе из станков с программным управлением.

Для механизации таких операций, как подача материала к станку, загрузка станка, укладка обработанных материалов в пакеты, промышленность выпускает специальные питатели, укладчики, гидравлические подъемные

ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА

2.1. УСТРОЙСТВО СВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА

У вертикально-сверлильных станков шпиндель расположен вертикально. Одной из разновидностей таких станков является настольный вертикально-сверлильный станок 2М112. Он служит для сверления в мелких изделиях отверстий диаметром от 0,25 до 12 мм. Устанавливают его на деревянном или металлическом верстаке и крепят к нему болтами.

Рис. 1. Настольный сверлильный станок 2М112.

Настольный сверлильный станок 2М112 предназначен для сверления отверстий диаметром не более 12 мм в небольших деталях. Он состоит из следующих основных узлов: стола 5, колонны 1, привода 2, кронштейна 4, механизма подъема 3, шпиндельной бабки 8, шпинделя 7, рукоятки ручной подачи 6 шпинделя.

Шпиндельный узел смонтирован в корпусе шпиндельной бабки. Вращение шпинделю передается от электродвигателя посредством клиноременной передачи, ведомый шкив которой соединен со шпинделем на шлицах Ручная подача шпинделя осуществляется вращением рукоятки ручной подачи при помощи валика-шестерни и гильзы рейки. Сверла с коническим хвостовиком закрепляют в шпинделе непосредственно или с помощью переходных втулок, и для закрепления сверл с цилиндрическим хвостовиком (обычно диаметром до 10 мм) в шпинделе предварительно закрепляют сверлильный патрон.

На станке установлен асинхронный электродвигатель трехфазного переменного тока, который управляется барабанным переключателем. На переключателе имеются надписи «Влево», «О», «Вправо». Для осуществления правого и левого вращения рычажок барабанного переключателя поворачивают в соответствующее положение.

Приступая к работе на станке, осматривают его, проверяют исправность. Нажимают на кнопку «Пуск» и убеждаются, что станок работает. Нажатием на кнопку «Стоп» выключают станок.

Устанавливают в шпинделе станка сверлильный патрон. Для этого хвостовик патрона осторожно вводят в отверстие шпинделя и коротким толчком вверх закрепляют патрон. Подбирают сверло нужного диаметра. Вставляют в сверлильный патрон специальный ключ. Вращением ключа против часовой стрелки разводят кулачки патрона. Устанавливают в патрон сверло. Вращением ключа по часовой стрелке надежно закрепляют сверло в патроне и убирают ключ на место его хранения. Сверло должно быть зажато в патроне прямо, без перекоса. Перекос можно обнаружить по неровному вращению или так называемому биению сверла. Заготовку с предварительно размеченным и накерненным центром будущего отверстия размещают и закрепляют на столе станка в машинных тисках. При сверлении отверстий малого диаметра заготовки можно закреплять с помощью ручных тисков или струбцин. Включают станок и осторожно подводят сверло к заготовке.

Работать надо очень внимательно. Перед окончанием сверления и выходом сверла из сквозного отверстия необходимо уменьшить подачу, так как в это время может произойти так называемый подхват сверла, и оно может сломаться.

Рис. 2. Снятие патрона со станка.

Рис. 3. Снятие патрона со станка с

помощью легких ударов молотка по клину.

2.2. ОБРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ НА СВЕРЛИЛЬНОМ СТАНКЕ

Обрабатываемый материал крепят в машинных тисках или других приспособлениях для закрепления заготовок. Центры отверстий в металлических заготовках предварительно накернивают, а в деревянных накалывают шилом.

Подбирают сверло и закрепляют его в шпинделе (патроне). Включив станок, убеждаются в отсутствии биения сверла. Если наблюдают биение, то сверло перезакрепляют.

Шпиндельную бабку перемещают так, чтобы конец сверла не доходил до поверхности обрабатываемой заготовки на 20--25 мм.

Перед началом работы приводят в порядок одежду (все пуговицы на ней должны быть застегнуты, все свисающие части подобраны и закреплены), волосы заправляют под головной убор (берет или косынку), надевают защитные очки.

Включают станок и подают сверло плавным вращением рукоятки подачи и вдавливают его в заготовку с постоянной силой.

Если сверлят сквозное отверстие, перед выходом сверла из заготовки значительно уменьшают нажатие рукоятки подачи во избежание заклинивания и поломки сверла.

При выполнении отверстий на глубину, превышающую три диаметра, сверло периодически извлекают из отверстия, не останавливая станок. Удаляют сверлильный патрон или сверло из шпинделя, легко ударяя молотком по клину, вставленному в радиальный сквозной паз шпинделя. Сняв патрон, клин обязательно вынимают из шпинделя.

Во время работы на сверлильном станке запрещается: наклоняться близко к шпинделю; работать в рукавицах; охлаждать сверло. При сверлении сквозных отверстии обеспечьте свободный выход сверла или подложите под заготовку доску во избежание получения рваного отверстия на выходе сверла сожмите заготовку и подкладную доску струбцинами. Сверление начинайте на лучшей стороне заготовки

Для получения большого количества отверстии без разметки пользуйтесь кондуктором -- приспособлением, дающим точное направление сверлу

Термин «патрон» - латинского происхождения. В переводе означает «защитник, покровитель». Термин «кондуктор» переводится с латинского как «сопровождающий».

Перед началом работы проверьте, чтобы не было биения сверла. При его наличии перезакрепите сверло. Во время сверления обеспечьте равномерный нажим на сверло и плавность его подачи. К концу операции уменьшайте нажим на сверло.

Зенкование - Это операция получения конических или цилиндрических углублений вокруг отверстий, снятия фасок центровых отверстий (обычно под головки винтов или шурупов).

Бурав -- для ручного сверления в древесине отверстий глубиной до 800 мм, буравчик. -- для ручного сверления в древесине глубоких отверстий небольшого диаметра (4...5 мм) или неглубоких отверстий под шурупы для получения неглубоких отверстий в древесине для высверливания сучков, сверления заготовок из тонкой древесины.

Рис. 2. Бурав.

2.3. КЛАСИФИКАЦИЯ ЧАСТЕЙ СВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА ПО НАЗНАЧЕНИЮ

По своему внешнему виду металлорежущие станки весьма разнообразны. Объясняется это тем, что на них приходиться обрабатывать детали разной формы и размеров. Однако каждый станок, независимо от его конструкции, выполняет одно и то же назначение. Поэтому части каждого станка можно разделить в зависимости от их назначения на следующие четыре группы: для закрепления детали и инструмента; для обеспечения основного главного движения; для обеспечения движения подачи; для соединения в одно целое всех частей станка.

Знакомя учащихся с устройством и работой настольного сверлильного станка , следует обратить внимание прежде всего на части и типовые механизмы станка и не загружать память учащихся второстепенными вопросами.

Объяснение устройства сверлильного станка целесообразно проводить по такому плану.

а ) рассказ о назначении и применении сверлильных станков;

б) показ и объяснение устройства основных частей станка:

в) демонстрация и объяснение устройства и работы передаточного механизма и его деталей: ведущий вал электродвигателя; ведущий шкив ременной передачи; ремень; ведомый шкив ременной передачи; шпиндель и т.д.

г) демонстрация и объяснение устройства механизма подачи сверла: штурвал (ручка); вал; шестерня реечного механизма; рейка.

д) обобщение сведение сведений об устройстве и работе сверлильного станка: закрепление детали; закрепление сверла; передача движения подачи; сверление; сравнение процессов сверления на станке и с помощью ручной дрели.

Аналогично строиться изучение устройства и работы токарного станка и фрезерного станка.

Обзор развития орудий труда завершается формированием у учащихся представления об автоматизации технических процессов. С механизацией труда учащиеся встречаются на занятиях в мастерских неоднократно.

Знание учащихся об устройстве и действии сверлильного станка и токарного станков становится более прочными благодаря закреплению и некоторому разрешению их в процессе практических работ по разборке и сборке машин и их узлов. В качестве объектов работы при ознакомлении учащихся с операциями сборки и разборки рекомендуется части и узлы металлорежущих станков, в частности задняя бабка, люнет, патрон и т.д.

2.4. ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА СВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА ШКОЛЬНИКАМИ

При изучении темы «Сверлильный станок» школьники знакомится с устройством сверлильного станка, имеющемся в мастерской, и работать на нем. Обычно это настольный сверлильный станок, характеризуемей относительной простотой конструкции и эксплуатации. Методическая задача состоит в том, что на базе этого простого станка познакомить детей с сущностью обработки металлов, с принципом действия оборудования и режущем инструментом, применяющихся при этом. Два лучшего достижения указанной цели все, что изучается данной темой, рассматривается как типичные, операции характерные для обработки металлов на станках в целом.

Ознакомление с общим устройством станка начинается с изучения основных движений в нем, так как именно с точки зрения кинематики проще всего уяснить взаимосвязь отдельных частей станка и их назначение. После рассказа о главном движении демонстрируется также вспомогательные движения, используемые для закрепления заготовки и подведение к ней инструмента. Здесь же ведется рассказ о назначении основных частей сверлильного станка.

Лучше всего рассказ начать с «рабочего стала» сверлильного станка, который служит для размещения и закрепления всех остальных частей станка и закреплении на нем обрабатываемой детали.

Рассказав о назначении основных частей станка, можно переходить к характеристике отдельных деталей станка. При демонстрации приемов работы на сверлильном станке особенно большое значение имеет выделение ориентиров для правильного выполнения трудовых действий. При этом можно пояснить, что существуют станки с ручной и автоматической подачей сверла. После того как ученики познакомятся с теорией нужно переходить к упражнениям. Перед выполнением упражнения следует проверить, как поняли учащиеся устройство сверлильного станка и правила техники безопасности на сверлильном станке.

Большое значение придается ознакомлению учащихся с кинематическими схемами машин, так как именно на них легче всего показать то общее, что характерно для машин, различных по конструкции и назначению. Обучение учащихся чтению кинематических схем целесообразно начинать с сопоставления схем с машинами и механизмами, которые они изображают. Специальные исследования позволяют рекомендовать такую последовательность чтения и составления кинематических схем:

Чтение схем: выяснить назначение и применение машины; объяснить принцип ее работы; прочитать спецификацию и определить положение деталей машины, способы и последовательность передачи движений;

Составление схем: определить принцип работы станка; определять положение источника движения и рабочих органов; определить виды движений; определить способы и последовательность передачи механической энергии; дать конторы корпуса машины.

Знакомство учащихся с машинной обработкой древесины и металлов на занятиях в мастерских ограничивается главным образом изучением сверлильного станка, токарного, фрезерного станков. На производстве же применяется много других станков. Поэтому учебный процесс должен строиться таким образом, чтобы учащиеся на примере сверлильного, токарного станков получили общее представление о станках т обработке материалов на них.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для обучения работе на сверлильном станке применяется два основных метода - Это метод эвристической беседы и метод практической работы. Эти методы развивают такие психологические процессы как: внимание, восприятие, мышление, эмоции, воля, двигательные и сенсорные сферы человека. Способствует развитию у школьников умение выделять главное, делать общения, формирования ответственности, принимать самостоятельно решения, решение проблемных ситуаций, применять имеющиеся знания по практике, Развивать сенсорных навыков. Умение определять предметы, свойства предметов на ощупь, умение ориентироваться во времени пространстве развивать математические навыки, точности движения. Скорости движения, силы, координацию.