Деятельность основных цехов завода "Автокран"

К закрытой штамповке можно отнести штамповку выдавливанием и прошивкой, так как штамп в этих случаях выполняют по типу закрытого и отхода в заусенец не предусматривают. Деформирование металла при горячей штамповке выдавливанием и прошивкой происходит так же, как при холодном прямом и обратном выдавливании.

Проектирование поковки.

Схема технологического процесса штамповки в основном определяется конфигурацией и размером детали, которую нужно получить. По чертежу детали составляют чертеж поковки. При получении поковки в открытом штампе, прежде всего, необходимо правильно выбрать поверхность разъема, т. е. поверхность, по которой соприкасаются между собой верхняя и нижняя половины штампа. Обычно эта поверхность является плоскостью или сочетанием плоскостей. Плоскость разъема должна быть выбрана такой, чтобы поковка свободно вынималась из штампа. С целью облегчения заполнения металлом полости штампа желательно выбрать плоскость разъема таким образом, чтобы полости штампов имели наименьшую глубину. При штамповке возможен сдвиг одной половины штампа относительно другой. Для того чтобы такой сдвиг можно было легко контролировать, плоскость разъема должна пересекать вертикальную поверхность поковки.

Припуски на механическую обработку назначают главным образом на сопрягаемые поверхности детали. Величина припуска зависит от габаритных размеров и массы поковки, от вида оборудования штамповки, от шероховатости обрабатываемой поверхности детали: выбирают ее по ГОСТу. Допуски на штамповку назначают по тому же ГОСТу; необходимость назначения допусков обусловлена возможностью недоштамповки по высоте, сдвига штампов, их износом и т. п.

Для облегчения заполнения полости штампа и обеспечения легкого извлечения из нее поковки боковые поверхности последней должны иметь штамповочный уклон. Штамповочные уклоны назначают сверх припуска; они повышают отход металла при механической обработке и утяжеляют поковку. Величина уклона зависит от глубины и сложности полости, применяемого для штамповки оборудования и составляет для стальных поковок 3--10°. Для наружных поверхностей поковки (вследствие усадки) штамповочные уклоны принимают меньшими, чем для внутренних.

Все пересекающиеся поверхности поковки сопрягаются по радиусам. Это необходимо для лучшего заполнения полости штампа и предохранения его от преждевременного износа и поломок. Радиусы закругления зависят от глубины полости. Внутренние радиусы R закругления в 3--4 раза больше, чем наружные радиусы r. Наружные радиусы закругления составляют обычно 1--6 мм.

Оборудование для горячей штамповки.

Для горячей объемной штамповки применяют молоты, кривошипные горячештамповочные прессы, горизонтально-ковочные машины, гидравлические прессы, винтовые прессы и машины для специализированных процессов штамповки.

Основным видом штамповочных молотов являются паровоздушные штамповочные молоты.

Паровоздушные молоты. Принцип их действия тот же, что и паровоздушных ковочных молотов, но конструкция другая. Штамповочные молоты имеют автоматизированное управление от педали, на которую штамповщик нажимает для нанесения удара. Если педаль отпустить, то баба молота автоматически возвращается в исходное положение. Паровоздушные штамповочные молоты строят с массой падающих частей 630-25000 кг.

Кроме паровоздушных молотов двойного действия, для горячей штамповки применяют фрикционные молоты с доской и бесшаботные молоты. У фрикционных молотов с доской в бабе закрепляют деревянную доску, зажатую между вращающимися роликами, которые при вращении поднимают падающие части вверх. В верхнем положении доски с бабой ролики расходятся, и происходит свободное падение бабы. Эти молоты имеют массу падающих частей 500--1500 кг, их применяют для штамповки мелких поковок.

У бесшаботных паровоздушных молотов шабот заменен подвижной бабой, соединенной с верхней бабой механической или гидравлической связью. При соударении верхней и нижней баб развивается значительная энергия (до 1,0 МДж), что позволяет штамповать на этих молотах крупные поковки преимущественно в одноручьевых штампах (ввиду подвижности обоих штампов многоручьевая штамповка на них затруднена).

На штамповочных молотах штампы закрепляют: верхнюю часть с помощью «ласточкина хвоста» и клиньев в бабе молота, а нижнюю -- в подштамповой плите, в свою очередь, закрепленной тем же способом в шаботе молота.

На молотах штампуют поковки разнообразных форм преимущественно в многоручьевых открытых штампах.

Кривошипные горячештамповочные прессы. Эти прессы строят усилием 6,3-- 100 МН. Такие прессы успешно заменяют паровоздушные штамповочные молоты с массой падающих частей 0,63-- 10 т.

Горизонтально-ковочные машины строят усилием на главном ползуне до 31,5 МН.

На горизонтально-ковочных машинах в основном штампуют поковки типа стержня с фланцем, кольца или стакана.

Гидравлические штамповочные прессы.

Устройство этих прессов принципиально не отличается от ковочных. Усилие современных гидравлических штамповочных прессов достигает 750 МН.

Винтовые фрикционные прессы.

Это машины промежуточного типа между молотом и прессом, так как они сочетают в себе ударное действие и статическое давление.

На винтовых прессах штампуют в открытых и закрытых штампах с одной плоскостью разъема, в Устройство этих прессов принципиально не отличается от ковочных. Усилие современных гидравлических штамповочных прессов достигает 750 МН.

Вспомогательные операции горячей объёмной штамповки.

Общий технологический процесс изготовления поковок горячей объемной штамповкой состоит обычно из следующих этапов: отрезки проката на мерные заготовки; нагрева; штамповки; обрезки заусенца и пробивки пленок; правки; термической обработки; очистки поковок от окалины; калибровки; контроля готовых поковок. Для осуществления всех этих этапов штамповочные цехи имеют соответствующие отделения, участки и службы.

Схема обрезки заусенца и пробивки пленки

Автоматизация и механизация горячей объёмной штамповки. В цехах горячей объемной штамповки в значительной степени механизированы и автоматизированы операции подачи и загрузки заготовок в нагревательные устройства, их нагрева, подачи нагретых заготовок к кузнечно-прессовым машинам. Широко применяют средства механизации для перемещения заготовок, поковок и технологических отходов в виде монорельсов, поворотных столов, различных транспортеров и др.

Наиболее трудными операциями для механизации являются операции подачи и укладки заготовки в штамп, переноса ее из ручья в ручей, удаление поковки из штампа. Для некоторых из этих операций при штамповке на молотах применяют механические кантователи, поворачивающие заготовку вокруг оси в подкатных и протяжных ручьях; механические укладыватели заготовок о ручей штампа; механические съемники поковок и заусенца у обрезных прессов. Для автоматизации штамповки на молотах создаются установки программного управления, обеспечивающие штамповку по заданному технологическому режиму.

Такие особенности кривошипных горячештамповочных прессов, как постоянство хода ползуна, безударный характер нагрузки, наличие боковых окон в станине пресса, облегчают механизацию и автоматизацию штамповки. Существуют устройства (перекладчики) для передачи поковки из чернового в чистовой ручей и удаления ее из штампа и более сложные механизмы (манипуляторы) для подачи заготовок на штамп, их последовательного перемещения из ручья в ручей и удаления поковок из штампа. Эти устройства могут приводиться в действие от коленчатого вала пресса или от его ползуна. При штамповке на горизонтально-ковочных машинах применяют различные подъемные столы и противовесы, механизирующие передачу заготовки из ручья в ручей.

В цехах горячей штамповки работают комплексные автоматические линии, на которых все этапы изготовления поковки автоматизированы (например, автоматические линии по изготовлению поковок клапанов автомобиля, подшипниковых колец, зубчатых колес с накатанными зубьями и т. п.).

Холодная штамповка.

1.Холодное выдавливание. Обычно под холодной штамповкой понимают штамповку без предварительного нагрева заготовки, при комнатной температуре.

Для металлов и сплавов, применяемых при штамповке, такой процесс деформирования соответствует условиям холодной деформации.

Холодную штамповку можно подразделить на объемную штамповку (сортового металла) и листовую штамповку (листового металла). Такое подразделение целесообразно потому, что характер деформирования, применяемые операции и конструкции штампов для объемной и листовой штамповки довольно значительно различаются между собой. Основными разновидностями холодной объемной штамповки являются холодное выдавливание, холодная высадка и холодная объемная формовка.

Схема деформирования холодного выдавливания сходна со схемой прессования. Как и при прессовании, при холодном выдавливании заготовку помещают в полость, из которой металл может выдавливаться в отверстия, имеющиеся в рабочем инструменте.

В отличие от прессования заготовкой при выдавливании является обычно не слиток, а заготовка, отрезанная от прутка (реже из листового металла). Кроме того, если прессованием в основном получают профильный материал постоянного сечения по длине, то выдавливанием -- детали или полуфабрикат, требующий для окончательного формирования детали дополнительных операций резания или обработки давлением. Выдавливание обычно выполняют на кривошипных или гидравлических прессах в штампах, в которых рабочими инструментами являются пуансон и матрица. Различают прямое, обратное, боковое и комбинированное.

2.Холодная высадка. Холодную высадку выполняют на специальных холодновысадочных автоматах. Штампуют от прутка или проволоки. Пруток подается до упора, поперечным движением ножа отрезается заготовка нужной длины и последовательно переносится с помощью специального механизма и позиции штамповки, на которых из заготовки получают деталь.

На холодно высадочных автоматах штампуют заготовки диаметром 0,5--40 мм из черных и цветных металлов, а также детали с местными утолщениями сплошные и с отверстиями (заклепки, болты, винты, гвозди, шарики, ролики, гайки, звездочки, накидные гайки). Название этих автоматов связано с тем, что основной выполняемой на них операцией является высадка (уменьшение длины части заготовки с получением местного увеличения поперечных размеров). Однако при штамповке на холодновысадочных автоматах все шире используют другие операции штамповки сортового металла, в частности операцию холодного выдавливания. Это расширяет номенклатуру деталей, изготовляемых на холодновысадочных автоматах.

Штамповкой на холодновысадочных автоматах обеспечивается достаточно высокая точность размеров и хорошее качество поверхности, вследствие чего некоторые детали не требуют последующей обработки резанием. Так, в частности, изготовляют метизные изделия (винты, болты, шпильки), причем и резьбу получают на автоматах обработкой давлением: накаткой.

3. Холодная формовка. Холодная формовка (холодная штамповка в открытых штампах) заключается в придании заготовке формы детали путем заполнения полости штампа металлом заготовки.

Объем образующегося заусенца возрастает с увеличением различия в конфигурациях заготовки и полостей штампа. После штамповки в открытом штампе заусенец обрезают в специальном обрезном штампе.

Холодная формовка требует значительных удельных усилий вследствие высокого сопротивления металла деформированию в условиях холодной деформации и упрочнения металла в процессе деформирования.

4. Холодная листовая штамповка.

Общие положения. В качестве заготовки при листовой штамповке используют полученные прокаткой лист, полосу или ленту, свернутую в рулон. Толщина заготовки при холодной штамповке обычно не более 10 мм и лишь в сравнительно редких случаях -- более 20 мм. Обычно штампуют детали из заготовок толщиной более 20 мм с нагревом до ковочных температур (горячая листовая штамповка), что позволяет значительно уменьшить усилие деформирования по сравнению с холодной штамповкой. Штампы и применяемые операции при горячей и холодной листовой штамповке сходны, но не аналогичны. Холодная листовая штамповка получила более широкое применение, чем горячая.

Листовой штамповкой изготовляют самые разнообразные плоские и пространственные детали массой от долей грамма и размерами, исчисляемыми долями миллиметра (например, секундная стрелка ручных часов), и детали массой в десятки килограммов и размерами, составляющими несколько метров (облицовка автомобиля, самолета, ракеты).

Для деталей, получаемых листовой штамповкой, характерно то, что толщина их стенок обычно незначительно отличается от толщины исходной заготовки. При изготовлении листовой штамповкой пространственных деталей заготовка обычно испытывает значительные пластические деформации. Это обстоятельство вынуждает предъявлять к материалу заготовки достаточно высокие требования по пластичности.

Наиболее распространенными металлами и сплавами при листовой штамповке являются низкоуглеродистая сталь, пластичные легированные стали, медь, латунь, содержащая свыше 60% Си, алюминий и его сплавы, магниевые сплавы, титан и др.

К достоинствам листовой штамповки относятся следующие:

1.возможность получения деталей минимальной массы при заданной их прочности и жесткости;

2. сравнительная простота механизации и автоматизации процессов штамповки, обеспечивающая высокую производительность: 30--40 тыс. деталей в смену с одной машины;

3.хорошая приспособляемость к масштабам производства, при которой листовая штамповка может быть экономически целесообразной массовом и мелкосерийном производствах.

4.достаточно высокие точность размеров и качество поверхности, позволяющие до минимума сократить отделочные операции обработки резанием;

При проектировании технологического процесса изготовления деталей листовой штамповкой основной задачей является выбор наиболее рациональных операций и последовательности их применения, позволяющих получить детали с заданными служебными свойствами при минимальной себестоимости и хороших условиях труда.

Операции листовой штамповки. Рассмотрим основные разделительные операции листовой штамповки: отрезку, вырубку, пробивку и другие операции.

Отрезка--отделение части заготовки по незамкнутому контуру на специальных машинах -- ножницах и в штампах. Отрезку чаще применяют как заготовительную операцию, дающую разделение листа на полосы заданной ширины. Основными типами ножниц являются ножницы с поступательным движением режущих кромок ножа и с вращательным движением режущих кромок -- дисковые ножницы. Для уменьшения усилия резания, режущие кромки в ножницах с поступательным движением ножа обычно наклонены друг к другу под углом 1--5° (гильотинные ножницы Н3121, НД3312Б). Лист подают до упора, определяющего ширину отрезаемой полосы В. Длина отрезаемой полосы L не должна превышать длины ножей.

Вырубка и пробивка. Характер деформирования заготовки для этих операций одинаков, отличаются они только назначением. Вырубкой оформляют наружный контур детали (или заготовки для последующего деформирования), а пробивкой -- внутренний контур (изготовление отверстий).

Вырубку и пробивку обычно осуществляют металлическим пуансоном и матрицей. Пуансон выдавливает часть заготовки в отверстие матрицы. В начальной стадии деформирования происходит врезание режущих кромок в заготовку и смещение одной части заготовки относительно другой без видимого разрушения.

Гибка -- операция, изменяющая кривизну заготовки практически без изменения ее линейных размеров.

Отбортовка -- получение бортов (горловин) путем выдавливания центральной части заготовки с предварительно пробитым отверстием в матрицу. При отбортовке кольцевые элементы в очаге деформации растягиваются, причем больше всего увеличивается диаметр кольцевого элемента, граничащего с отверстием.

Обжим -- операция, при которой уменьшается диаметр краевой части полой заготовки в результате заталкивания ее в сужающуюся полость матрицы. Обжимаемая заготовка получает форму рабочей полости матрицы.

Формовка -- операция, при которой изменяется форма заготовки в результате растяжения отдельных ее участков. Толщина заготовки в этих участках уменьшается. Формовкой получают местные выступы на заготовке, ребра жесткости и т. п.; деформирование осуществляется металлическими пуансонами и матрицами, а в отдельных случаях одним из инструментов является резиновая подушка.

Оборудование и инструмент.

Штампы для листовой штамповки. В крупносерийном производстве (при изготовлении большого числа одинаковых деталей) применяют сравнительно сложные штампы, состоящие из значительного числа деталей и обеспечивающие хорошее качество изделий при высокой стойкости инструмента и достаточно высокую производительность.

В штампах для листовой штамповки можно выполнять не одну, а несколько операций листовой штамповки. В зависимости от расположения позиций, в которых выполняют операции, различают штампы последовательного действия и совмещенного.

Оборудование листовой штамповки.

Наиболее распространенным при листовой штамповке оборудованием являются кривошипные прессы, которые разделяются на прессы простого и двойного действия.

Кинематическая схема кривошипного пресса простого действия аналогична схеме кривошипного пресса для объемной штамповки.

Пресс двойного действия имеет два ползуна: к внутреннему прикреплен вытяжной пуансон, к наружному -- прижим. Внутренний ползун, как у обычного кривошипного пресса, получает возвратно-поступательное движение от кривошипно-шатунного механизма. Наружный ползун получает движение от кулачков, закрепленных на коленчатом валу, или от системы рычагов, связанных с коленчатым валом. Кинематическая схема пресса такова, что наружный ползун обгоняет внутренний, прижимает фланец заготовки к матрице и остается неподвижным в процессе вытяжки пуансоном, перемещающимся с внутренним ползуном. После окончания вытяжки оба ползуна поднимаются.

Кроме кривошипных прессов, для листовой штамповки применяют гидравлические прессы (штамповка резиной, штамповка крупногабаритных толстостенных деталей).

Для повышения производительности труда прессы для листовой штамповки оснащают устройствами, механизирующими подачу заготовки к рабочему инструменту и удаление отштампованных деталей из пресса. Устройства механизации можно подразделить на две группы: механизирующие подачу листового материала в штамп и механизирующие подачу штучной заготовки в штамп.

Наиболее просто поддается механизация подача полосы (ленты) в штамп. Для этого применяют механизмы периодического действия, которые подают полосу при обратном ходе ползуна и оставляют полосу неподвижной в процессе штамповки.

Механизация подачи листового металла при штамповке крупногабаритных деталей более сложна. Механизмы подачи штучной заготовки весьма разнообразны и в общем случае имеют устройства для захвата и ориентации заготовки в пространство и устройства для подачи ориентированной заготовки в штамп.

Кузнечно-штамповачное производство завода «АВТОКРАН».

Заготовительное производство под штамповку и сварку, механическую обработку.

Участки:

1.Подготовки штампов.

2.Отрезки (фрезерные, рубочные).

3.Горячей штамповки (молоты).

4.ГКМ (горизонтально-ковочные машины).

5.Термообработки (печи).

6.Холодной штамповки.

7.Сверления.

Круглый прокат поступает в цеха из кузницы.

Листовой прокат (гильотинные ножницы), плазменная резка до 130 мм.

Кромкогибы до 250 тонн.

Правка на вальцах.

Для обработки в данном цехе применяются следующие станки:

1.Вертикально - фрезерные станки: 6Р13, ВМ127.

2.Заточной станок 1М63. Станок заточной 3Е692-для затачивания отрезных кругов.

3.Расточные станки. (91А25).

4.Горизонтально - фрезерные станки.

5.Отрезной станок 8Г66-трубы и ролики из ст20. Ручной ленточно-отрезной станок (Диаметр 20 мм-240 мм, режет под углом - мало заусенцев.)

6. Спец. кромко-фрезерный станок для обработки листов из швейцарской стали «Велдекс». Идет на сварку коробчатых стрел. Замена сталь ХСН.

7. Радиально - сверлильный станок 2Д334, 2А554 для обработки пакетов из листов.

Ножницы - диаметр 63 мм, квадрат 50-50, 150-20. Ножницы для подрезки углов.

Шаботный молот (2 штампа).

Молоты ковочные 750кг,500кг, 250кг-МА4136, МА4134(Сила удара 500 кДж).

Пресс штамповочный. Штампуют: гайки, шкивы, болты. Штамповка деталей криволинейной формы.

Ковка крюков.

Применяют следующие виды печей:

1.Термическая печь.

2.Электропечи объёмной закалки.

3.Шахтные печи. Закалка в масле, воде, эмульсии.

4.Сушилки.

Для очистки деталей применяются дробемётные машины.

Семивалковая листоправильная машина. Толщина листа берётся в зависимости от предела текучести.

Стеллажи выдвижные и элеваторные.

Механосборочный цех

Способы механической обработки деталей

От современных машин требуются высокие эксплуатационные и технико-экономические характеристики, надежность работы. Для этого конструкторы машин должны постоянно совершенствовать технологию, повышать качество обработки деталей и сборки машин, применять новые конструкционные материалы и прогрессивные методы их обработки.

Одной из главных задач современного машиностроения является дальнейшее развитие, совершенствование и разработка новых технологических методов обработки заготовок деталей машин. Особенно большое внимание уделяется чистовым и отделочным технологическим методам обработки, объем которых в общей трудоемкости обработки деталей непрерывно возрастает.

Наряду с механической обработкой резанием широко применяют методы обработки пластическим деформированием без снятия стружки, с использованием химической, электрической, световой, лучевой и других видов энергий. Весьма прогрессивными являются комбинированные методы обработки, которые в отдельных случаях обеспечивают получение деталей машин высокого качества.

Механизация и автоматизация обработки на металлорежущих станках.

Автоматы и полуавтоматы.

Автоматами называют станки, на которых после их наладки и включения все основные и вспомогательные движения осуществляются их механизмами без участия оператора. Автоматы работают по периодически повторяющемуся циклу. В цикл входит установка и закрепление обрабатываемой заготовки на станке, обработка ее поверхностей, съем обработанной детали, подача и закрепление следующей заготовки. В обязанности оператора, обслуживающего автомат, входит периодическая загрузка автомата заготовками (прутками или штучными), контроль качества деталей и устранение мелких неполадок в работе автомата. Один оператор обслуживает, как правило, группу автоматов.

Полуавтоматы отличаются от автоматов тем, что снятие детали на полуавтоматах и установка заготовки на станке, а также включение станка требуют вмешательства оператора. Цикл обработки заготовки -- автоматический. На автоматах и полуавтоматах целесообразно обрабатывать партии заготовок (серийное и массовое производство).

В работу автоматов заложены определенные принципы обработки заготовок:

одинарный -- в обработке каждой заготовки участвует
только один режущий инструмент;

параллельный -- в обработке каждой заготовки участвует
несколько инструментов, работающих одновременно в течение
определенного времени;

последовательный -- в обработке каждой заготовки участвуют несколько инструментов, вступающих в работу последовательно один за другим;

параллельно-последовательный -- в обработке каждой заготовки участвует несколько групп инструментов, причем инструменты одной группы работают параллельно, а инструменты не
скольких групп -- последовательно;

ротационный -- в обработке каждой заготовки участвует
один или группа инструментов при одновременном ротационном
(вращательном) движении заготовок и инструментов;

непрерывный -- в обработке каждой заготовки участвует
один или несколько инструментов при непрерывной подаче заготовок.

По виду обрабатываемых заготовок различают автоматы для изготовления деталей из бунта проволоки, из пруткового материала (прутковые) и из штучных заготовок (магазинные).

По числу шпинделей различают одношпиндельные и многошпиндельные автоматы и полуавтоматы; по расположению осей вращения -- горизонтально-шпиндельные и вертикально-шпиндельные автоматы и полуавтоматы.

Обработка заготовок на станках токарной группы. Технологический метод формообразования поверхностей заготовок точением характеризуется наличием двух движений: вращательным движением заготовки (скорость резания) и поступательным движением режущего инструмента-резца (движение подачи). На вертикальных полуавтоматах и автоматах и токарно-карусельных станках заготовки имеют вертикальную ось вращения, на всех прочих -- горизонтальную. Движение подачи осуществляется параллельно, перпендикулярно или под углом к оси вращения заготовки.

На станках токарной группы обрабатывают в основном наружные и внутренние поверхности, имеющие форму тел вращения, а также плоские (торцовые) поверхности. На специальных и специализированных станках можно обрабатывать и более сложные поверхности, например циклоиды и плоские многогранники (четырех-, шестигранные плоские поверхности и т. д.).

Под термином точение (обтачивание), как правило, понимают обработку наружных поверхностей. Разновидностями точения являются: растачивание -- обработка внутренних поверхностей; подрезание -- обработка плоских (торцовых) поверхностей и разрезание -- разделение заготовки на части или отрезание готовой детали от ее заготовки -- пруткового проката.

В современном машиностроении и приборостроении обработка на токарных станках является лишь черновой или получерновой. В механических цехах машиностроительных заводов удельный вес токарных стоиков и автоматов составляет 30--40% от общего парка металлорежущих станков.

Режущий инструмент - токарные резцы, расточные резцы и свёрла.

Универсальные и спец. приспособления:

1.При обработке на токарно-винторезных станках широко применяют закрепление заготовок в трёхкулачковом самоцентрирующемся патроне.

2.Центры бывают опорные, срезанные, шариковые, обратные и вращающиеся. Опорные центры делают с твердосплавными наконечниками, повышающими их долговечность. Срезанные центры применяют при подрезании торцов заготовки; шариковые центры -- при обтачивании конических поверхностей заготовок способом сдвига задней бабки в поперечном направлении; обратные центры -- при обработке заготовок небольших диаметров. В этом случае заготовку по краям обтачивают па конус, а центровые отверстия выполняют в обратном центре. Вращающиеся центры применяют при срезании слоя металла большого сечения или при обработке на больших скоростях резания.

3.Используют поводковый патрон и хомутик.

4.Для уменьшения деформации заготовки от сил резания дополнительно применяют люнеты. Подвижный (открытый) люнет устанавливают на продольном суппорте станка, неподвижный (закрытый) закрепляют на станине.

5.Для обработки заготовок типа втулок, колец и стаканов применяют: конические оправки.

На токарно-револьверных станках, полуавтоматах и автоматах для закрепления заготовок часто используют цанговые патроны, так как на этих станках обрабатывают детали, заготовками которых является прутковый прокат.

Обработка заготовок на строгальных станках.

Технологический метод формообразования поверхностей заготовок строганием характеризуется наличием двух движений: поступательным резца или заготовки (скорость резания) и прерывистым поступательным подачи, направленным перпендикулярно вектору главного движения.

Заготовки обрабатывают на поперечно-строгальных или продольно-строгальных станках. На поперечно-строгальных станках резец совершает возвратно-поступательное движение, а заготовка -- движение поперечной подачи в горизонтальной плоскости (рис. а). При некоторых видах обработки движение подачи имеет резец. На продольно-строгальных станках заготовка совершает возвратно-поступательное движение, а режущий инструмент (рис. б) -- движение подачи.

Разновидностью строгания является долбление на долбежных станках. На них заготовки обрабатывают при возвратно-поступательном движении режущего инструмента, совершаемом в вертикальной плоскости, и движении подачи заготовки в горизонтальной плоскости (рис. в). Процесс резания при строгании прерывистый, и удаление материала происходит только при прямом (рабочем) ходе. Во время обратного (холостого) хода резец работу резания не производит, Прерывистый процесс резания способствует охлаждению инструмента во время обработки заготовки, что исключает в большинстве случаев применение смазочно-охлаждающих жидкостей.

Прерывистый процесс резания приводит к значительным динамическим нагрузкам режущего инструмента, так как резец, врезаясь в материал заготовки при каждом рабочем ходе, испытывает удар. Поэтому строгание осуществляют на умеренных скоростях резания, а режущий инструмент делают более массивным и прочным по сравнению с резцами, применяемыми при обработке точением. Наличие холостого хода при строгании увеличивает время обработки и снижает производительность.

Режущий инструмент и специальные приспособления. В зависимости от назначения различают следующие типы строгальных резцов: проходные (б), подрезные (в), отрезные (г) и фасонные. Указанные резцы выполняют правыми и левыми, черновыми и чистовыми; их конструкции аналогичны конструкциям резцов для токарной обработки.

Строгальные и долбежные резцы.

Долбежные резцы изготовляют трех основных типов: проходные (д), прорезные (е) и для шпоночных пазов (ж). Долбежные резцы, как правило, изготовляют с пластинками из быстрорежущей стали.

Приспособления для обработки заготовок на строгальных станках

Обрабатываемые заготовки небольших размеров и простых форм закрепляют в универсальных машинных тисках, устанавливаемых и закрепляемых па столе строгального станка.

Заготовки больших размеров и сложных форм устанавливают непосредственно па столе станка, имеющем Т-образные пазы, и закрепляют, используя прихваты призматические (рис. а).

Обработка заготовок на сверлильных станках.

Сверление -- распространенный метод получения отверстий в сплошном материале. Сверлением получают сквозные и несквозные (глухие) отверстия и обрабатывают предварительно полученные отверстия с целью увеличения их размеров, повышения точности и снижения шероховатости поверхности.

Сверление осуществляют при сочетании вращательного движения инструмента вокруг оси -- главного движения и поступательного его движения вдоль оси -- движения подачи. Оба движения на сверлильном станке сообщают инструменту.

Процесс резания при сверлении протекает в более сложных условиях, чем при точении. В процессе резания затруднен отвод стружки и подвод охлаждающей жидкости к режущим лезвиям инструмента. При отводе стружки происходит трение ее о поверхность канавок сверла и сверла о поверхность отверстия. В результате повышаются деформация стружки и тепловыделение. На увеличение деформации стружки влияет изменение скорости резания вдоль режущего лезвия от максимального значения на периферии сверла до нулевого значения у центра.

Режущий инструмент - сверла, зенкеры, развёртки, метчики.

Специальные приспособления:

Заготовки закрепляют прижимными планками или в машинных тисках. При сверлении сквозных отверстий заготовку устанавливают на подкладки, что обеспечивает свободный выход сверла из отверстия. При обработке отверстий, параллельных или расположенных под углом к установочной плоскости, используют угольники: простые и универсальные. Заготовки, имеющие цилиндрические части, закрепляют в трех- или четырехкулачковых патронах, которые крепят на столе станка. При сверлении отверстий в цилиндрических заготовках их устанавливают на призме и закрепляют струбциной. Для сверления нескольких точно расположенных отверстий в заготовках, обрабатываемых большими партиями, широко используют специальные приспособления -- кондукторы. Они имеют направляющие втулки, обеспечивающие определенное положение режущего инструмента относительно обрабатываемой заготовки, закрепляемой в кондукторе. Режущий инструмент в шпинделе сверлильного станка закрепляют с помощью вспомогательного инструмента: переходных втулок, сверлильных патронов и оправок.

Режущие инструменты с коническим хвостовиком закрепляют непосредственно в шпинделе сверлильного станка. Если размер конуса хвостовика инструмента меньше размера конического отверстия шпинделя, то применяют переходные конические втулки. Инструменты с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в двух-, трехкулачковых или цанговых патронах.

Обработка заготовок на расточных станках.

Расточные станки применяют в основном для обработки отверстий с точно координированными осями в крупно- и среднегабаритных заготовках корпусных деталей.

На расточных станках выполняют сверление, зенкерование, развертывание и растачивание отверстий, обтачивание наружных цилиндрических поверхностей резцом, подрезание торцов, нарезание резьбы и фрезерование плоскостей.

Поверхности на расточных станках формообразуются за счет сочетания главного вращательного движения резца или другого режущего инструмента и движения подачи, сообщаемого инструменту или заготовке. Направление подачи может быть продольным, поперечным, радиальным и вертикальным в зависимости от характера обрабатываемой поверхности.

Обработка поверхностей заготовок резцами является наиболее характерной для расточных станков.

Расточные резцы работают в менее благоприятных условиях, чем токарные. Они имеют меньшие размеры, зависящие от размера оправок, в которых их закрепляют, и диаметра обрабатываемого отверстия. Оправка с резцом под действием силы резания может изгибаться.

Нежёсткость инструмента является причиной вибраций в процессе резания и снижения качества обработанной поверхности. Поэтому для обеспечения высокой точности обрабатываемых поверхностей расточные станки имеют повышенную жесткость.

Режущий инструмент и специальные приспособления.

Заготовки на столе расточного станка закрепляют с помощью различных универсальных приспособлений: прижимных планок, станочных болтов, угольников, призм.

При обработке отверстий и плоскостей, расположенных под углом к основанию заготовки или друг к другу, применяют угольники. Заготовку устанавливают на вертикальной плоскости угольника. Заготовки с опорными поверхностями цилиндрической формы устанавливают на призмы: короткие заготовки -- на одну призму, длинные -- на две.

Корпусные детали отличаются большим многообразием форм и размеров обрабатываемых поверхностей и точностью их обработки. В зависимости от этого используют различные конструкции расточных кондукторов для закрепления корпусных заготовок и обеспечения правильного положения инструмента относительно обрабатываемой поверхности.

Режущий инструмент на расточных станках закрепляют с помощью вспомогательного инструмента: консольных оправок, двухопорных оправок и патронов. Использование вспомогательного инструмента обусловлено тем, что резец нельзя непосредственно закреплять в расточном шпинделе или радиальном суппорте. Расточные оправки имеют прямоугольные, квадратные или круглые окна для резцов, расположенные под углом 45° при 90° к оси оправки. Короткие консольные оправки предназначены для закрепления одного или двух резцов при растачивании глухих и сквозных отверстий небольшой длины.

Обработка заготовок на фрезерных станках.

Фрезерование является одним из высокопроизводительных и распространенных методов обработки поверхностей заготовок многолезвийным режущим инструментом -- фрезой.

Технологический метод формообразования поверхностей фрезерованием характеризуется главным вращательным движением инструмента и обычно поступательным движением подачи. Подачей может быть и вращательное движение заготовки вокруг оси вращающегося стола или барабана (карусельно-фрезерные и барабанно-фрезерпые станки).

На фрезерных станках обрабатывают горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости, фасонные поверхности, уступы и пазы различного профиля. Особенностью процесса фрезерования является прерывистость резания каждым зубом фрезы. Зуб фрезы находится в контакте с заготовкой и выполняет работу резания только на некоторой части оборота, а затем продолжает движение, не касаясь заготовки, до следующего врезания. Врезание зуба фрезы в заготовку сопровождается ударами, что приводит к неравномерности процесса резания, вибрациям и повышенному износу зубьев, а также отрицательно сказывается на точности и шероховатости обработанной поверхности.

Цилиндрическое и торцовое фрезерование в зависимости от направления вращения фрезы и направления подачи заготовки можно осуществлять двумя способами:

встречным фрезерованием (против подачи), когда направление вращения фрезы и перемещение заготовки не совпадают;

попутным фрезерованием (по подаче), когда направление
вращения фрезы совпадает с направлением перемещения заготовки.

Специальные приспособления.

Для закрепления заготовок на фрезерных станках применяют универсальные и специальные приспособления. К универсальным приспособлениям относятся прихваты, угольники, призмы, машинные тиски.

При обработке большого числа одинаковых заготовок изготовляют специальные приспособления, пригодные только для установки и закрепления этих заготовок на данном станке. Важной принадлежностью фрезерных станков являются делительные головки. Они служат для периодического поворота заготовок на требуемый угол и для непрерывного их вращения при фрезеровании винтовых канавок.

Обработка заготовок на протяжных станках.

Протягивание -- высокопроизводительный метод обработки внутренних и наружных поверхностей, обеспечивающий высокую точность формы и размеров обрабатываемой поверхности. Протягивают многолезвийным режущим инструментом -- протяжкой при ее поступательном движении относительно неподвижной заготовки (главное движение). Принцип протягивания заключается в том, что размер каждого последующего зуба протяжки больше предыдущего, при этом каждый зуб срезает с обрабатываемой поверхности заготовки стружку небольшой толщины, вследствие чего обработанная поверхность имеет малую шероховатость. Несмотря на сравнительно низкую скорость резания при протягивании, этот метод является высокопроизводительным вследствие большой суммарной длины одновременно работающих режущих лезвий.

Напильники получают наружным протягиванием.

Обработка заготовок зубчатых колёс.

В передачах современных машин и приборов широко применяют зубчатые колеса с эвольвентным зацеплением. Эвольвентой называют траекторию точки прямой, катящейся по окружности без скольжения.

Различают два метода профилирования эвольвентных зубчатых колес: копирование и обкатку (огибание).

Копирование. Метод основан на профилировании зубьев фасонным инструментом, профиль режущей части которого соответствует профилю впадины нарезаемого зубчатого колеса. По методу копирования зубчатые колеса нарезают дисковой модульной фрезой па горизонтально- или универсально-фрезерных станках и пальцевой фрезой на вертикально- фрезерных станках последовательно по одной впадине с использованием делительной головки.

Нарезание одновременно всех зубьев колеса по методу копирования обеспечивает высокую производительность, но в связи со сложностью и высокими требованиями к точности изготовления режущего инструмента этот метод имеет ограниченное применение.

Обкатка. Метод основан на зацеплении зубчатой пары, элементами которой являются режущий инструмент и заготовка. Режущие лезвия инструмента имеют профиль зуба сопряженной рейки или сопряженного колеса.

Боковая поверхность зуба на заготовке образуется как огибающая последовательных положений режущих лезвий инструмента в их относительном движении.

Различные положения режущих лезвий относительно формируемого профиля зубьев на заготовке получают в результате кинематически согласованных вращательных движений инструмента и заготовки на зуборезном станке. Метод обкатки обеспечивает непрерывное формообразование зубьев колеса.

Операции отделочной обработки поверхностей деталей.

Отделочными методами обработки являются тонкое обтачивание, тонкое растачивание, тонкое шлифование, полирование, притирка, абразивно-жидкостная отделка, хонингование, суперфиниширование. Распространены отделочные методы обработки зубчатых колес: зубозакругление, зубошевингование, зубохонингование, зубошлифование и зубопритирка.

Хонингование.

Хонингование применяют для получения отверстий высокой точности и малой шероховатости, а также для создания специфического микропрофиля обработанной поверхности в виде сетки. Такой профиль необходим для удержания на стенках отверстия смазки при работе машины (например, двигателя внутреннего сгорания). Чаще обрабатывают сквозные и реже ступенчатые отверстия, как правило, неподвижно закрепленных заготовок.

Поверхность заготовки обрабатывают мелкозернистыми абразивными брусками, которые закрепляют в хонинговальной головке (хоне), являющейся режущим инструментом. Инструмент вращается и одновременно движется возвратно-поступательно вдоль оси обрабатываемого отверстия цилиндра.

Описываемая схема обработки по сравнению с внутренним шлифованием имеет преимущества: отсутствует упругий отжим инструмента, реже наблюдаются вибрации, более плавная работа.

Хониновальные бруски изготовляют из электрокорунда или карбида кремния, как правило, на керамической связке. Для чистового хонинговаиия хорошие результаты дают бруски на бакелитовой связке.

Хонингование производят при обильном охлаждении зоны резания. Смазочно-охлаждающими жидкостями являются керосин смесь керосина (80--90%) и веретенного масла (20--10%), а также водно-мыльные эмульсии. Жидкости способствуют удалению абразивных зерен, оставшихся в порах обрабатываемых поверхностей.

Для хонингования используют одно- и многошпиндельные станки. Некоторые станки оснащают устройствами, позволяющими измерять на ходу обрабатываемое отверстие и выключать станки по достижении необходимого размера отверстия.

Шлифование.

Шлифованием называют процесс обработки заготовок резанием абразивными кругами. Абразивные зерна расположены в круге беспорядочно и удерживаются связующим материалом. При вращательном движении круга в зоне его контакта с заготовкой часть зерен срезает материал. С заготовки срезается очень большое число тонких стружек (до 100 млн. за 1 мин). Обработанная поверхность представляет собой совокупность микроследов абразивных зерен и имеет малую шероховатость. Часть зерен ориентирована так, что резать не может, но производит работу трения по поверхности резания.

Шлифовальные круги работают успешно на очень больших скоростях -- до 30 м/с и более. Процесс резания каждым зерном осуществляется почти мгновенно.

Технология обработки на специальных агрегатных станках и станках с ЧПУ.

Наряду с автоматическими станками, которые управляются кулачками, копирами, упорами и успешно работают в механических цехах заводов, созданы автоматические станки с программным управлением. Их основное достоинство состоит в сокращении времени, простоте переналадки и возможности использования в цехах с быстрой сменой объектов производства.

Металлорежущие станки оснащаются следующими видами программного управления: цикловым (ЦПУ) и числовым (ЧПУ). Станки с ЦПУ имеют позиционную систему с панелями упоров, отключающих подачу суппорта или ползуна. Такую систему используют, например, для обработки заготовок типа ступенчатых валов. Программа задается расстановкой специальных стержней-штекеров в гнездах панели, расположенной в отдельном пульте системы ПУ. Панель позволяет запрограммировать 60--120 различных переходов. Во время работы оператор может видеть на световом табло действительное положение рабочих органов станка.

Система позволяет использовать специальную программную карту, содержащую инструкцию для оператора. Это освобождает рабочего от использования чертежей и вычислений. Для получения максимального эффекта на станках с данной системой применяют быстросменную инструментальную наладку с предварительной установкой инструмента.

Современные станки оснащают также системой ЧПУ. Программа задается с помощью чисел в закодированном виде на программоносителе -- перфорированной или магнитной ленте. Система может перемещать рабочие органы станка по одной, двум или трем координатам. При ЧПУ па перфорированной лепте может быть зафиксировано практически неограниченное число команд, определяющих последовательность и величину перемещений подвижных элементов рабочих органов станка. Режущие инструменты настраивают на размер в станках с ПУ предварительно на специальном приборе вне станка.

Примером одной из систем с ЧПУ служит токарный станок 1К62П.

Автоматические линии из агрегатных станков.

Применение агрегатных станков и автоматических линий из них значительно увеличивает производительность труда. Создание новых автоматических линий является важным направлением: развития отечественного станкостроения.

Автоматические линии представляют собой систему устройств, состоящую из группы взаимосвязанных синхронно работающих станков, транспортных механизмов и приборов. В основе компоновки лежит принятый для обработки заготовок технологический процесс, который предусматривает определенные режимы резания, поверхности для установки и закрепления заготовки, вид охлаждающей жидкости и т. д., а главное, -- последовательность выполнения технологических операций.

В состав автоматической линии для механической обработка заготовок, как правило, входят следующее оборудование и устройства:

металлорежущие станки-автоматы и агрегаты для выполнения технологических операций;

механизмы для фиксации и закрепления заготовок на рабочих позициях в определенном положении;

3)устройства для транспортирования заготовок от станка

к станку;

4)механизмы для поворота заготовок, если это требуется

по характеру обработки;

устройства для загрузки заготовок и для накопления деталей и питания последующих участков линии;

устройства для удаления стружки;

приборы и аппаратура для контроля и сортировки деталей;

8)аппаратура управления.

Автоматические линии компонуют из возможно меньшего числа оборудования. Этого добиваются применением многоинструментных и многопозиционных станков, многорезцовых автоматов и полуавтоматов. Агрегатные станки устанавливают в линии так, чтобы можно было одновременно обрабатывать заготовки с двух или трех сторон. Продолжительность обработки на каждой позиции линии примерно одинакова. По окончании обработки на всех позициях линии инструмент отходит в исходное положение, а транспортное устройство перемещает каждую аз заготовок на следующую позицию. В автоматических линиях способ транспортирования зависит от конструкции и размеров заготовок, характера применяемого оборудования и методов обработки. В линиях из агрегатных станков для транспортирования заготовок чаще применяют шаговый транспортер.

Механическая обработка на заводе «АВТОКРАН».

Обрабатываются детали вращения - валы, цилиндрические штоки, листы - под сварку, штамповку.

Изготавливают гидрозамки, гидроклапаны, гидроцилиндры корпуса редукторов, барабаны.

Редукторы применяются в механизме подъёма и механизме поворота, их фрезеруют.

Линия механической обработки цилиндров кранов. Испытания выдвижного механизма.

Цилиндр вывешивания обрабатывается на токарных станках.

Хонингование отверстий и валов и шлифование поршней.

Гильзы раскатывают шариками, а затем хонингуют.

Обработка валов и шестерён на станках различных групп.

Шестерни обрабатывают модульными червячными фрезами на станках Е3Е009350-«Комсомолец», 53А30П.

Участок сборки блоков шестерён с помощью прессов.

Многопозиционные автоматы - обработка различных поверхностей, например, кронштейн стрелы. (Иваново тяжёлое машиностроение-Р600ПА).

Токарные станки 1А240-6,1Б240-6К,1Б265-6К,1Б265Н-6К,1В340Ф30 для изготовления гаек, болтов, штуцеров, шплинтов и т.д.

Опорно-поворотное устройство (подшипник диаметром до 1.5 м.)

Применяют ролики или шарики, собирают на сборочных стендах.

Подшипники стягивают болтами. Ролики устанавливают во фторопластовые прокладки, для смазки используют « Циатим ».

Шестерня с внутренним зубом и зубчатый венец обрабатывают на токарно-карусельных станках, производят закалку по краю.

Длинно - ходовые цилиндры для выдвижения стрелы изготавливают из толстостенной трубы ст35.

Инструментальное производство

Инструментальное производство является самостоятельным структурным подразделением. Основная задача инструментального производства ОАО «Автокран» является производить специальным инструмент применяемый для изготовления основных узлов кранов. Использование в производстве прогрессивного электроэрозионного оборудования позволяет изготавливать штампы и пресс-формы с высокой гарантией надежности их работы, так как электроэрозионные станки с ЧПУ дают возможность обрабатывать матрицы с рабочими окнами сложной формы и высокой точности. Номенклатура изготовляемой оснастки: штампы (вырубные, пробивные, совмещенного действия и т.д.), матрицы и пуансоны, пресс-формы стационарные на литьевые машины, стационарные на процессы точного литья, порошковой металлургии.

Электроэрозионный вырезные станки - наилучший вариант для отработки деталей и узлов типа зубчатых колес и шестерней, вырезание сквозных отверстий сложного контура или пазов с жесткими допусками. Благодаря своим техническим характеристикам идеально подходит обработки оснастки второго порядка: электродов, калибров, шаблонов, специального режущего инструмента и деталей приспособлений. Электроэрозионные вырезные станки являются универсальными многофункциональными с пятью программируемыми программами координатами. Две полностью независимыми направляющие проволоки позволяют получать с одной стороны детали один контур, а с другой совершенно другой. Эта особенность делает станок совершенно идеальным для обработки матриц, фильер. Вырезные станки позволяют вести обработку под углом 30⁰ при высоте детали до 400 мм, что необходимо для изготовления матриц, вырубных штампов, пресс-форм, фильер, пуансонов и др. Станки имеют высокую производительность резки 300мм за 2 мин, при этом возможно получать детали с высокой точностью и чистотой поверхности.